Устройство для магнитно-каталитической активации углеводородного топлива в двигателях внутреннего сгорания
Предлагаемая полезная модель относится к области машиностроения, и в частности к применяемым в двигателестроении устройствам, агрегатам и различным приспособлениям для дополнительной комплектации двигателей внутреннего сгорания с целью повышения эффективности их работы. Полезная модель может быть использована в производстве автомобилей, тракторов, тепловозов, военной техники, судостроении, на ТЭЦ и др.. Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции устройства, снижение трудозатрат при его сборке и монтаже и повышение эффективности активации углеводородного топлива при использовании устройств в двигателях внутреннего сгорания. Достигаемый при этом технический результат заключается в снижении материалоемкости при изготовлении устройств и снижении удельного расхода углеводородного топлива при комплектации двигателей внутреннего сгорания предлагаемым техническим решением. Поставленная задача решается с достижением вышеуказанного технического результата предлагаемой полезной моделью "Устройством для магнито-каталитического активации углеводородного топлива в двигателях внутреннего сгорания", включающим наружный корпус, рабочую камеру с помещенными в нее магнитными элементами, разделенными каталитически-активными вставками и упругими герметизирующими кольцами, топливную магистраль, проходящую вокруг рабочей камеры и крышку устройства. Новым в предлагаемой полезной модели является то, что каталитически-активные вставки, расположенные между магнитными элементами выполнены из чередующихся между собой никель - и титан содержащих проницаемых для топлива материалов, топливная магистраль в устройстве, образованная зазором между внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью рабочей камеры заполнена гранулированными катализаторами, содержащими каталитически-активные металлы, рабочая камера имеет ложное днище с равномерно распределенным отверстиями, между ложным днищем рабочей камеры и днищем корпуса установлена упругая пружина, крышка устройства имеет резьбовое соединение с корпусом устройства, и входной топливопровод, верхняя часть рабочей камеры имеет резьбовое соединение с заглушкой, по центру которой расположено выходное отверстие с резьбой, через которое рабочая камера с заглушкой соединена с
крышкой устройства крепежным винтом, по оси которого имеется проточный канал, соединенный с проточными отверстиями, расположенными в верхней части винта перпендикулярно его оси и имеющими соединение с топливовыводящим каналом, расположенным в крышке устройства.
Предлагаемая полезная модель относится к области машиностроения, и в частности, к применяемым в двигателестроении устройством, агрегатом и различными приспособлениям для дополнительной комплектации двигателей внутреннего сгорания - с целью повышения эффективности их работы. Полезная модель может быть использована в производстве автомобилей, тракторов, тепловозов, военной техники, судостроении, на ТЭЦ и др.
Известно устройство для магнито-каталитической активации углеводородного топлива, рекомендуемое к применению в двигателях внутреннего сгорания. (Патент РФ №2140008 по заявке №97103743/06 с приор, от 19.03.1997; Зарег. и опубл.: 20.10.1999г.; Бюл. №29; МКИ7 F 02 M 27/04: «Устройство для подготовки топлива») - устройство для магнитной обработки жидкого углеводородного топлива. Известное Устройство содержит цилиндрическую рабочую камеру, входной штуцер, три постоянных магнита - магнитные преобразователи - входной, главный магнит и выходной, между которыми располагаются конические пъезокерамические вставки, обладающие пъезокерамическими свойствами. Пъезокерамические вставки образуют преобразовательную и выходную камеры, имеющие форму двух усеченных конусов, обращенных друг к другу вершинами. Со стороны выходной камеры и выходного штуцера установлена губка из немагнитоактивного металла, создающая эффект гидродинамической камеры. Главный магнит расположен у вершин конусов. По мнению Авторов изобретения, вышеописанная конструкция устройства позволяет за счет образования в камере обработки топлива импульсного электромагнитного поля создавать свободные радикалы, топливную эмульсию, что приводит к значительному сокращению расхода топлива.
Недостатком известного устройства, является его неудовлетворительная эффективность и малая удельная производительность по обработанному топливу.
Из известных аналогов наиболее близким по технической сущности - совокупности существенных признаков и достигаемому при этом техническому результату - является известное техническое решение - Устройство (патент РФ №41090 по заявке №2004116570/22 с приор. от 03.06.2004; Зарег. и опубл.: 10.10.2004; Бюл. №28;
МКИ7 F 02 M 27/04 - «Устройство для обработки жидкого углеводородного топлива в магнитном поле») - принято за прототип.
Устройство по прототипу включает в себя цилиндрическую рабочую камеру с помещенными внутри нее постоянными магнитами, входной и выходной штуцеры для подачи и вывода обработанного топлива, наружный корпус, в который помещена рабочая камера, при этом постоянные магниты выполнены в форме цилиндрических магнитных элементов с отверстиями по всему сечению магнитных элементов для прохождения топлива, при этом магнитные элементы разделены между собой двумя цилиндрическими пористыми каталитическими перегородками, между которыми и между магнитными элементами установлены упругие герметизирующие кольца, наружный диаметр которых равен внутреннему диаметру рабочей камеры, высота пористых каталитических перегородок составляет 200±10% от высоты магнитных элементов, входной штуцер образует соединение с топливной магистралью, исполненной в виде змеевика, расположенного вокруг внешней поверхности рабочей камеры и образованного пакетом собранных и последовательно соединенных между собой полых сегментов, имеющих наклонный радиус относительно оси 45°-75°, высота каждого из сегментов составляет 5-15% от высоты рабочей камеры, а соотношение высоты и наружного диаметра равно 1:(3÷10), на внешней поверхности сегментов расположены уплотняющие кольца, имеющие непосредственный контакт с внутренней поверхностью кожуха устройства.
Недостатком устройства по прототипу является сложность конструкции, недостаточно высокая эффективность отработки топлива и неудовлетворительная производительность.
Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции устройства, снижение трудозатрат при его сборке и монтаже и повышение эффективности активации углеводородного топлива при использовании устройств в двигателях внутреннего сгорания.
Достигаемый при этом технический результат заключается в снижении материалоемкости при изготовлении устройств и снижении удельного расхода углеводородного топлива при комплектации двигателей внутреннего сгорания предлагаемым техническим решением.
Поставленная задача решается с достижением вышеуказанного технического результата предлагаемой полезной модели "Устройством для магнито-каталитического активации углеводородного топлива в двигателях внутреннего сгорания", включающим (см. рисунок): наружный корпус (1), рабочую камеру (2) с помещенными в нее
магнитными элементами (3): разделенными каталитически-активными вставками (4) и упругими герметизирующими кольцами (5), топливную магистраль, проходящую вокруг рабочей камеры и крышку (6).
Новым в предлагаемой полезной модели является то, что каталитически-активные вставки, расположенные между магнитными элементами выполнены из чередующихся между собой никель - и титан содержащих проницаемых для топлива материалов топливная магистраль в устройстве образованная зазором (7), а между внутренней поверхностью корпус и наружной поверхностью рабочей камеры заполнена гранулированными катализаторами (8), содержащими каталитически-активные металлы, рабочая камера (2) имеет днище (9) с равномерно распределенным отверстиями для прохождения топлива, между ложным днищем (9) рабочей камеры и днищем (10) корпуса (1) установлена упругая пружина (11), крышка (6) устройства имеет резьбовое соединение с корпусом устройства, и входной топливопровод (12), верхняя часть рабочей камеры имеет резьбовое соединение (13) с заглушкой (14), по центру которой расположено выходное отверстие (15) с резьбой, через которое рабочая камера (2) с заглушкой (14) соединена винтовым соединением с крышкой (6) устройства крепежным винтом (15), по оси которого имеется проточный канал (16), соединенный с проточными отверстиями, расположенными в верхней части крепежного винта (15) перпендикулярно его оси и имеющими соединение с топливовыводящим каналом (18), расположенным в крышке (6) устройства.
Совокупность вышеперечисленных признаков заявленного технического решения - конструктивных элементов предлагаемой полезной модели обеспечивает упрощение конструкции устройства, облегчение условий его сборки и монтажа. Использование предлагаемого «Устройства» в двигателях внутреннего сгорания позволяет значительно снизить удельный расход углеводородного топлива при одновременном снижении образовании и выброса оксидов азота и углерода (II) с выхлопными газами.
Реализация полезной модели.
Предлагаемая полезная модель - «Устройство для магнито-каталитических активации углеводородного топлива в двигателях внутреннего сгорания» работает следующим образом.
Исходное углеводородное топливо поступает в «Устройство» для последующей активации из топливного бака на фильтры грубой и тонкой очистки, затем в топливопровод (12), расположенный в крышке (6) «Устройства», затем в топливную магистраль (7), образованную зазором между внутренней поверхностью корпуса (1) и наружной поверхностью рабочей камеры (2). Проходя сверху вниз через топливную магистраль (7), заполненную гранулированными катализаторами (8), содержащими каталитически-активные металлы, исходное топливо подвергается первичной (предварительной) активации - благодаря одновременному воздействию на топливо внешнего поля постоянных магнитов (магнитных элементов), находящихся в рабочей камере и каталитическим воздействием гранулированных катализаторов, заполняющих пространство топливной магистрали (7) вокруг рабочей камеры (2). Затем предварительно - активированное топливо поступает (снизу вверх) через отверстия в ложном днище (9) в рабочую камеру (2), где топливо последовательно контактирует с магнитными элементами (3) и каталитически-активными вставками (4), выполненными из чередующихся между собой никель- и титан- содержащих, проницаемых для топлива материалов. Активированное топливо выходит из рабочей камеры (2) через проточный канал (16) и проточное отверстие (17) расположенное в крепежном винте (15) и топливовыводящий канал (18), расположенный в крышке (6) «Устройства» и направляется затем для питания двигателя внутреннего сгорания.
Устройство для магнито-каталитической активации углеводородного топлива в двигателях внутреннего сгорания, включающее наружный корпус, рабочую камеру с помещенным в нее магнитными элементами, разделенными каталитически-активными вставками и упругими герметизирующими кольцами, топливную магистраль, проходящую вокруг рабочей камеры, крышку, отличающееся тем, что каталитически-активные вставки, расположенные между магнитными элементами, выполнены из чередующихся между собой никель- и титансодержащих проницаемых для топлива материалов, топливная магистраль в устройстве, образованная зазором между внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью рабочей камеры заполнена гранулированными катализаторами, содержащими каталитически-активные металлы, рабочая камера имеет ложное днище с равномерно распределенными отверстиями, между ложным днищем рабочей камеры и днищем корпуса установлена упругая пружина, крышка устройства имеет резьбовое соединение с корпусом устройства и входной топливопровод, верхняя часть рабочей камеры имеет резьбовое соединение с заглушкой, по центру которой расположено выходное отверстие с резьбой, через которое заглушка с рабочей камерой соединена с крышкой устройства крепежным винтом, по оси которого имеется проточный канал, соединенный с проточными отверстиями, расположенными в верхней части винта перпендикулярно его оси и имеющими соединение с топливовыводящим каналом, расположенным в крышке устройства.
