Пристрій для підвищення ефективності роботи двигунів на вуглеводневому паливі

Пристрій для підвищення ефективності роботи двигунів на вуглеводневому паливі, що містить джерело високовольтного пульсуючого нерівномірного електричного поля на базі котушки запалювання двигуна, одну голчасту систему електродів в каналі подачі окислювача для двигунів на рідкому паливі, дві голчасті системи електродів в каналі 3 34657 додатково до традиційного палива (бензину або дизельного) синтез-газу, що складається з окислу вуглецю і водню приблизно в різних співвідношеннях. Теплотворна здатність синтез-газу складає приблизно 3000ккал/м 3. Синтез-газ утворюється при пропусканні через розжарений кокс перегрітої водяної пари. Кокс поміщається в рекуператор, розміщений на випускному колекторі автомобіля. Підігрів коксу і води здійснюється від трьох джерел: вихлопних газів, системи охолодження та індукційного генератора. Як стверджує автор, в міському режимі руху витрата палива зменшилась вдвічі. До переваг даного способу можна, крім економії палива, віднести зменшення токсичності вихлопних газів по деяких компонентах (неспалені вуглеводні, сажа, бензопірен, окисли азоту). Це можна пояснити зменшенням кількості спалюваного традиційного пального. До недоліків даного способу слід віднести необхідність додаткової компоненти палива - коксу; використання рекуператора і додаткового електричного генератора, які збільшують металоємкість автомобіля; концентрація чадного газу наближається до гранично допустимого значення (2%). Відомий спосіб [Патент Росії №2058510] підготовки окислювача до спалювання шляхом дії на нього електричного розряду, який виникає під дією високої напруги (3-100кВ) і високої частоти (101МГц), прикладеної до виготовленого з металу з високим опором електрода, нагрітого до 4001500°С. Відомий також спосіб підготовки окислювача до спалювання та пристрій для його здійснення [патент України №24193]. Запропонований спосіб підготовки окислювача до спалювання, який включає вплив неоднорідного стаціонарного електричного поля на окислювач. Пристрій для здійснення цього способу містить електрод виконаний у вигляді решітки, встановленої в трубопроводі окислювача (повітря) і електричне ізольованої від стін трубопроводу окислювача. На решітчастий електрод подається висока електрична напруга від окремого джерела високої напруги. За прототип прийнято спосіб і пристрій, оснований на раніше поданій нами заявці на винахід за №200608490 від 28.07.2006 року, в якій описано спосіб і пристрій для активації за допомогою високовольтного пульсуючого нерівномірного електричного поля (ВПНЕП) обох компонентів реакції горіння - окислювача (кисню повітря) і відновника (будь-якого вуглеводневого палива). Пропонований пристрій для підвищення ефективності роботи двигунів на газоподібному вуглеводневому паливі, функціональна схема якого приведена на малюнку, складається з голчастої електродної системи, розміщеної в каналі подачі повітря (4), і голчастої електродної системи, розміщеної в каналі подачі палива (5), високовольтних кабелів (3), через які до електродів підводиться напруга 20-24кВ від затискача високої напруги (2) переривача-розподільника (1). При роботі двигуна на вістря х голок електродних систем з'являється високовольтне пульсуюче нерівномірне електричне поле. Повітря і природний газ, проходячи 4 по каналах їх подачі, піддаються дії ВПНЕП і переходять в активний стан. Компоненти реакції горіння, піддані активації, не витрачають частини теплової енергії на свою активацію, тим самим збільшуючи теплотворну здатність палива, що призводить до збільшення потужності двигуна. При встановленні потужності на паспортному рівні досягається економія пального і покращення екологічних характеристик двигуна. Пропонований пристрій може використовуватись і на двигунах на рідкому паливі. В цьому випадку активізації ВПНЕП піддається тільки окислювальна складова реакції горіння - повітря. Паливна компонента реакції горіння може бути активована іншим способом. Нами проведено дослідження впливу ВПНЕП на молекули повітря безпосередньо перед спалюванням у двигуні внутрішнього згоряння автомобіля ВАЗ 21013. Отримано ефект збільшення потужності двигуна і зменшення витрати бензину з 7,8л до 6,5 (на 16,7%) л на 100км пробігу в крейсерському режимі. В режимі міського руху витрати зменшились з 9 до 7,6л (на 15,6%) на 100км. Концентрація окислу вуглецю у ви хлопних газах при частоті обертання колінчастого вала 2500об/хв складала: в контрольному варіанті (без впливу ВПНЕП) 1,1%, при дії ВПНЕП на повітря перед всмоктуванням - 0,87%. Результати експерименту експлуатації автомобіля з активацією окислювальної компоненти реакції горіння паливо-повітряної суміші за допомогою ВПНЕП показують ефективність застосування даного пристрою з метою економії пального і покращення екологічних характеристик двигунів внутрішнього згоряння. При активізації ж обох компонент реакції горіння витрати пального можуть бути зменшені на чверть. Економічний ефект від використання даного пристрою при активізації окислювальної компоненти реакції горіння може бути порахований для одного автомобіля з розрахунку щорічного пробігу 10000км. Для визначення середніх витрат пального на 100км пробігу приймемо, що 50% часу роботи двигуна автомобіль рухається в крейсерському режимі і 50% - в режимі міського руху. Тобто, середня паспортна витрата пального буде (7,8+9,0)/2=8,4л. Аналогічно при русі з використанням ВПНЕП середня витрата пального складатиме (6,5+7,6)/2=7,1л. Економія пального на кожні 100км пробігу буде рівною 8,4-7,1=1,3л. Щорічна економія пального становитиме 130л для одного автомобіля класу ВАЗ. В грошовому вираженні за цінами станом на серпень 2006 року (ціна 1л бензину А-92 4,5 грн.) річна економія від застосування пристрою для підвищення ефективності роботи двигунів на вуглеводневому паливі становить 585,0грн. Автомобільний парк України складає біля 7 млн. одиниць. Тому, з деякими допущеннями, можна розрахувати річну економію пального, яка складає 910 млн. л на суму 4,095млрд.грн. Практично економічний ефект від впровадження про 5 34657 понованого пристрою буде значно вищим, так як розрахунки проводились по автомобілях із активізацію лише паливної компоненти реакції горіння та свідомо заниженою потужністю і витратами пального. Використана література: 1. Боровських Ю.І. та ін. Будова автомобілів. Київ. - „Ви ща школа”. -1991. 2. ж. «Радио» 3. Патент України №53884. Губаренко В.М. Пристрій підготовки палива «Тонус». Бюлетень №2 від 17.02.2003. 4. А. с. СРСР №1377437. Аксенов А.Ф. и др. Способ предварительной подготовки топлива для двигателя внутреннего сгорания. Бюллетень №10 від 16.10.1985. Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко 6 5. Патент України №67515. Столяренко Г.С., Громико А.В. Пристрій для живлення двигуна внутрішнього згорання озонованим паливом. Бюлетень №6 від 15.06.2SOOBI. Егин. Новая «ЭРА» в истории автомобиля! Ж. Изобретатель и рационализатор, №10, 1990, с.6-7. 7. Патент Росії №2058510. Козлов Н.С. Способ ионизации воздуха и газов. Бюлетень №11 от 20.04.1996. 8. Патент України №24193. Шкляр B.C., Овсій О.В. Спосіб підготування окислювача до спалювання та пристрій для його здійснення. Бюлетень №5 від 30.10.98., 9. Заявка на винахід №200608490 від 28.07.2006 року. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601