Устройство для приготовления топливно-воздушной смеси для двигателя внутреннего сгорания

Цель полезной модели - повышение эффективности процесса обработки топлива и расширение компонентного состава конечных продуктов.

Поставленная цель в устройстве для приготовления топливно-воздушной смеси для двигателя внутреннего сгорания достигается тем, что оно содержит каналы подачи топлива 1 и воздуха 2 и последовательно соединенные дуговой плазмотрон 3, плазмохимический реактор 4, закалочное устройство 5, всасывающий патрубок, канал подачи воздуха 2 выполнен в виде металлического штуцера, ввинченного по оси в верхнюю часть корпуса 6, дуговой плазмотрон 3 представляет собой электроизолированные катод 7 и анод 8, катод 7 прикреплен к нижнему торцу штуцера подачи воздуха 2, анод 8 установлен посадкой с натягом на внутренней образующей корпуса 6, в центре анода 8 выполнено отверстие, плазмохимический реактор 4 представляет собой цилиндр, в боковой поверхности которого, в нижней его части, перпендикулярно оси укреплен штуцер 1 подачи топлива, в нижней части устройства, в торце, с помощью резьбового соединения укреплено закалочное устройство 5, в которое, в свою очередь, ввинчен дополнительный реактор 9, представляющий собой трубку определенного размера.

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению, а именно к устройствам для приготовления топливовоздушной смеси для двигателей внутреннего сгорания.

Известно устройство для обработки топлива, содержащее полый корпус со штуцерами для соединения с подводящим и отводящим топливопроводами, в полости корпуса размещена выполненная из диэлектрика камера в виде спирали лентообразного электрода, в межвитковом канале которой установлен с возможностью короткого замыкания электрический проводник, при этом выход канала перекрыт фильтрующей перегородкой, выход канала сообщен с отводящим штуцером, а со стороны торцов спирали канал заглушен [1].

Известно также устройство для обработки топлива, содержащее полый корпус с двумя штуцерами для соединения с подводящими и отводящими топливопроводами, положительный электрод с каналами для прохода топлива, установленный по оси корпуса и топливоотводящего трубопровода, и отрицательный электрод, размещенный концентрично положительному электроду с образованием между ними канала для прохода топлива. Отрицательный электрод выполнен в виде оплетки на внешней поверхности отводящего топливопровода [2].

Известные устройства не эффективны для изменения межмолекулярных сил обрабатываемого жидкого топлива за счет изменения состояния молекул, и их конструкция не позволяет изменять межэлектродный зазор для изменения параметров электрической дуги.

Наиболее близким к предполагаемой полезной модели является устройство для приготовления топливно-воздушной смеси для двигателя внутреннего сгорания, содержащее каналы подачи топлива и воздуха и последовательно соединенные дуговой плазмотрон, плазмохимический реактор, закалочное устройство, установленное между плазмохимическим реактором и всасывающим патрубком [3].

Недостатком данного устройства является низкая эффективность обработки топлива из-за узкого диапазона варьирования компонентного состава конечных продуктов плазмохимической конверсии.

Цель полезной модели - повышение эффективности процесса обработки топлива и расширение компонентного состава конечных продуктов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для приготовления топливно-воздушной смеси для двигателя внутреннего сгорания, содержащем каналы подачи топлива и воздуха и последовательно соединенные дуговой плазмотрон, плазмохимический реактор, закалочное устройство, канал подачи воздуха выполнен в виде металлического штуцера, ввинченного по оси в верхнюю часть корпуса, дуговой плазмотрон представляет собой электроизолированные катод и анод, катод прикреплен к нижнему торцу штуцера подачи воздуха, анод установлен посадкой с натягом на внутренней образующей корпуса, в центре анода выполнено отверстие, плазмохимический реактор представляет собой цилиндр, в боковой поверхности которого в нижней его части перпендикулярно продольной оси укреплен штуцер, в нижней части устройства, в торце, с помощью резьбового соединения укреплено закалочное устройство, в которое, в свою очередь, ввинчен дополнительный реактор, представляющий собой трубку определенного размера.

На фигуре представлено устройство для приготовления топливно-воздушной смеси для двигателя внутреннего сгорания, которое содержит каналы подачи топлива 1 и воздуха 2 и последовательно соединенные дуговой плазмотрон 3, плазмохимический реактор 4, закалочное устройство 5, канал подачи воздуха 2 выполнен в виде металлического штуцера, ввинченного по продольной оси в верхнюю часть корпуса 6, дуговой плазмотрон представляет собой электроизолированные катод 7 и анод 8, катод 7 прикреплен к нижнему торцу штуцера 2 подачи воздуха, анод 8 установлен посадкой с натягом на внутренней образующей корпуса 6, в центре анода 8 выполнено отверстие, плазмохимический реактор 4 представляет собой цилиндр, в боковой поверхности которого, в нижней его части, перпендикулярно продольной оси укреплен штуцер 1, в нижней части устройства, в торце, с помощью резьбового соединения укреплено закалочное устройство 5, в которое, в свою очередь, ввинчен дополнительный реактор 9, представляющий собой трубку определенного размера.

Работа устройства для приготовления топливно-воздушной смеси для двигателей внутреннего сгорания осуществляется следующим образом. К электроизолированным между собой катоду 7 и аноду 8 подводится напряжение с заданными параметрами. По каналу 2 подается воздух, который обтекает катод 7, обеспечивает его охлаждение, затем воздух проходит через электрическую дугу межэлектродного зазора (между катодом и анодом), где происходит его переход в плазматическое состояние.

Далее под действием газодинамических сил токопроводящий канал вытягивается вдоль оси анода 8, трансформируясь в дуговой разряд с заданными параметрами.

Топливо поступает по каналу 1 в корпус генератора, обеспечивая охлаждение анода 8 и закалочного устройства 5. В реакторе 4 происходит интенсивное перемешивание низкотемпературной воздушной плазмы и углеводородного топлива. От воздействия высокой температуры изменяется физико-химическая структура молекул топлива. Далее высокотемпературная деструктурированная смесь топлива и воздуха проходит через закалочное устройство, в котором охлаждается и приобретает отличные от исходных физико-химические свойства. При переходе из закалочного устройства в дополнительный реактор структурированная смесь продуктов плазмохимической конверсии вновь охлаждается, что ведет к закреплению ее молекулярной структуры. В зависимости от геометрических размеров дополнительного реактора можно получать необходимые свойства топливно-воздушной смеси, прошедшей через дополнительный реактор.

Таким образом, технико-экономическая эффективность устройства повышается за счет применения дополнительных реакторов различных геометрических размеров, что позволяет существенно расширить диапазон варьирования компонентным составом конечных продуктов плазмохимической конверсии.

1. Авторское свидетельство СССР №1671934, 1991.

2. Авторское свидетельство СССР №1402697, 1988.

3. Патент RU 2051289, 1992.

Устройство для приготовления топливовоздушной смеси для двигателя внутреннего сгорания, содержащее каналы подачи топлива и воздуха и последовательно соединенные дуговой плазмотрон, плазмохимический реактор, закалочное устройство, всасывающий патрубок, отличающееся тем, что канал подачи воздуха выполнен в виде металлического штуцера, ввинченного по оси в верхнюю часть корпуса, дуговой плазмотрон представляет собой электроизолированные катод и анод, катод прикреплен к нижнему торцу штуцера подачи воздуха, анод установлен посадкой с натягом на внутренней образующей корпуса, в центре анода выполнено отверстие, плазмохимический реактор представляет собой цилиндр, в боковой поверхности которого в нижней его части перпендикулярно оси укреплен штуцер, в нижней части устройства, в торце, с помощью резьбового соединения укреплено закалочное устройство, в которое, в свою очередь, ввинчен дополнительный реактор, представляющий собой трубку определенного размера.