Аппаратурно-технологический комплекс для подачи жидкого углеводородного топлива в двигателях внутреннего сгорания

Авторы патента:

F02M17 - Карбюраторы, не отнесенные к предшествующим группам (устройства для обработки первичного воздуха, топлива или горючей смеси с помощью катализаторов, электрических средств, магнитного поля, лучей, звуковых волн и т.п. F02M 27/00; комбинации карбюраторов с топливовпрыскивающей аппаратурой низкого давления F02M 71/00)

Предлагаемая полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к двигателям внутреннего сгорания, и может быть использована в автомобилестроении, тракторостроении, а также в других областях техники, использующих двигатели внутреннего сгорания: танкостроении, тепловозостроении, судостроении, тепловых ТЭЦ, питаемых жидким углеводородным топливом, и др. Задачей предлагаемой полезной модели является повышение экономичности эксплуатации двигателей внутреннего сгорания и эффективности работы аппаратурно-технологического комплекса для подачи жидкого углеводородного топлива в двигателях внутреннего сгорания. Технический результат, который может быть достигнут при реализации разработанного технического решения, заключается в ресурсосбережении за счет сокращения удельного расхода углеводородного топлива и снижении выбросов токсичных веществ с выхлопными газами. Поставленная задача решается с достижением вышеуказанного технического результата предлагаемой полезной моделью - «Аппаратурно-технологическим комплексом для подачи жидкого углеводородного топлива в двигателях внутреннего сгорания», включающим герметичный топливный бак, снабженный загрузочным патрубком, устройством, выравнивающим давление в топливном баке при изменении в нем уровня топлива и имеющим соединение через топливную магистраль с последовательно соединенными фильтрами грубой и тонкой очистки. Новым в предлагаемой полезной модели является то, что после фильтра тонкой очистки дополнительно установлен магнито-каталитический активатор углеводородного топлива, состоящий из цилиндрического корпуса, в который помещена рабочая камера, заполненная пакетом чередующихся между собой магнитных дисков

с равномерно распределенными пористыми, проницаемыми для топлива вставками-перегородками, входной штуцер магнито-каталитического активатора соединен с выходным патрубком фильтра тонкой очистки, а выходной штуцер магнито-каталитического активатора имеет соединение через запорно-регулирующие устройства с форсунками двигателя и дополнительно установленным циркуляционным насосом, выход из которого направлен через запорное устройство в топливный бак, а через другое запорное устройство - в двигатель.

Известен аппаратурно-технологический комплекс для подачи жидкого углеводородного топлива в двигателях внутреннего сгорания (См.: Устройства и работа поршневых и комбинированных двигателей. M.: 1970; См. также: Н.П.Толмачев. Устройство и эксплуатация двигателей. M.: 1984, с.100-102).

Известный аппаратурно-технологический комплекс включает в себя топливный бак, соединенный с фильтрами для очистки углеводородного топлива, топливопровод между топливным баком и фильтрами и между фильтром тонкой очистки и собственно двигателем внутреннего сгорания.

Известный аппаратурно-технологический комплекс обеспечивает устойчивую подачу углеводородного топлива из топливного бака через фильтры по топливопроводу к форсункам двигателей внутреннего сгорания.

Недостатком известного аппаратурно-технологического комплекса является тот факт, что в результате подачи углеводородного топлива и его последующего сжигания в двигателе внутреннего сгорания образуется значительное количество токсичных газов - преимущественно оксида углерода (II) вследствие неполного сгорания углеводородного топлива.

Из известных аналогов наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является известный аппаратурно-технологический комплекс для подачи жидкого углеводородного топлива в двигателях внутреннего сгорания (Автомобили КАМАЗ. М.: «Транспорт», 1984, с.19-21) - принят за прототип.

Аппаратурно-технологический комплекс по прототипу включает в себя герметичный топливный бак, снабженный загрузочным патрубком, устройством, выравнивающим давление в топливном баке при изменении в нем уровня топлива и имеющим соединения через топливную магистраль с последовательно соединенными фильтрами грубой и тонкой очистки, при этом выходной патрубок фильтра тонкой очистки топлива соединен с форсунками двигателя внутреннего сгорания.

Известный - по прототипу - аппаратурно-технологический комплекс обеспечивает устойчивую подачу предварительно очищенного от механических примесей жидкого углеводородного топлива в двигатель внутреннего сгорания.

Недостатком аппаратурно-технологического комплекса по прототипу является отсутствие в составе комплекса каких-либо устройств и конструктивных элементов для предварительной обработки углеводородного топлива, в связи с чем при работе двигателей внутреннего сгорания наблюдается большой удельный расход топлива, сопровождающийся выбросом токсичных веществ с выхлопными газами (оксид углерода - СО, оксиды азота и др.).

Задачей предлагаемой полезной модели является повышение экономичности эксплуатации двигателей внутреннего сгорания и эффективности работы аппаратурно-технологического комплекса для подачи жидкого углеводородного топлива в двигатель внутреннего сгорания. Технический результат, который может быть достигнут при реализации разработанного технического решения, заключается в ресурсосбережении за

удельного расхода углеводородного топлива и снижении выбросов токсичных веществ с выхлопными газами.

Поставленная задача решается с достижением вышеуказанного технического результата предлагаемой полезной моделью - «Аппаратурно-технологическим комплексом для подачи жидкого углеводородного топлива в двигателях внутреннего сгорания», включающим герметичный топливный бак (1), снабженный загрузочным патрубком (2), устройством (3), выравнивающим давление в топливном баке при изменении в нем уровня топлива и имеющим соединение через топливную магистраль (4) с последовательно соединенными фильтрами грубой (5) и тонкой очистки (5). Новым в предлагаемой полезной модели является то, что после фильтра тонкой очистки (5) дополнительно установлен магнито-каталитический активатор (7) углеводородного топлива, состоящий из цилиндрического корпуса (8), в который помещена рабочая камера (9), заполненная пакетом чередующихся между собой магнитных дисков (10) с равномерно распределенными пористыми, проницаемыми для топлива вставками-перегородками (11), входной штуцер (12) магнито-каталитического активатора соединен с выходным патрубком (13) фильтра тонкой очистки (6), а выходной штуцер (14) магнито-каталитического активатора имеет соединение через запорно-регулирующие устройства (15-1, 15-2, 15-3) с форсунками двигателя (16) и дополнительно установленным циркуляционным насосом (17), выход из которого направлен через запорное устройство (15-3) в топливный бак (1), а через запорное устройство (15-2) в двигатель (16).

Совокупность вышеперечисленных существенных признаков (новых и ранее известных) разработанного технического решения, т.е. совокупность конструктивных элементов в предлагаемой полезной модели обеспечивает, как показали стендовые и натурные испытания, в частности, на двигателях в автомобилях КАМАЗ в течение 3 месяцев, решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в

ресурсосбережении за счет сокращения удельного расхода углеводородного топлива и уменьшении выброса токсичных веществ с выхлопными газами.

Реализация полезной модели

Исходное углеводородное топливо (солярка, бензин, керосин) заливают (закачивают, например, на заправочной станции) в топливный бак (1) через загрузочный патрубок (2); для очистки исходного топлива от механических примесей его последовательно пропускают (прокачивают) сначала через фильтр грубой очистки (5), затем через фильтры (один или два) тонкой очистки (6), после которых очищенное углеводородное топливо пропускают (фильтруют) через магнито-каталитический активатор (7). В результате прохождения углеводородного топлива через пакет чередующихся между собой магнитных дисков (10) с равномерно распределенными по всей поверхности дисков отверстиями для прохождения топлива и каталитически-активными пористыми, проницаемыми для топлива вставками-перегородками (11), в углеводородном топливе происходят структурные и конформационные изменения, в результате которых, по-видимому, изменяется - уменьшается энергия активации химической реакции сгорания топлива в двигателях внутреннего сгорания, следствием чего является, в конечном итоге, ресурсосбережение за счет снижения удельного расхода углеводородного топлива, его более полное (глубокое) сгорание и существенное снижение образования и выброса токсичных веществ с выхлопными газами. После прохождения через магнито-каталитический активатор обработанное топливо поступает (при неработающем двигателе) через открытые запорно-регулирующие устройства (15-1) и (15-3) с помощью циркуляционного насоса (17) в топливный бак (1). При работающем двигателе запорно-регулирующее устройство (15-3) перекрывается, открывается запорно-регулирующее устройство (15-2) и обработанное «активированное» углеводородное топливо поступает непосредственно в двигатель внутреннего сгорания (16).

Аппаратурно-технологический комплекс для подачи жидкого углеводородного топлива в двигателях внутреннего сгорания, включающий герметичный топливный бак, снабженный загрузочным патрубком, устройством, выравнивающим давление в топливном баке при изменении в нем уровня топлива и имеющим соединение через топливную магистраль с последовательно соединенными фильтрами грубой и тонкой очистки, отличающийся тем, что после фильтра тонкой очистки дополнительно установлен магнито-каталитический активатор углеводородного топлива, состоящий из цилиндрического корпуса, в который помещена рабочая камера, заполненная пакетом чередующихся между собой магнитных дисков с равномерно распределенными отверстиями и каталитически-активными пористыми, проницаемыми для топлива вставками-перегородками, входной штуцер магнито-каталитического активатора соединен с выходным патрубком фильтра тонкой очистки, а выходной штуцер магнито-каталитического активатора имеет соединения через запорно-регулирующие устройства с дополнительно установленным циркуляционным насосом, выход из которого направлен в топливный бак и на форсунки двигателя внутреннего сгорания.