Спосіб приготування палива для двигуна внутрішнього згорання

1. Спосіб приготування палива для двигуна внутрішнього згорання, що включає змішування бензину або дизельного палива з водою, емульгатором, стабілізатором і колоїдним розчином металевих наночастинок, при цьому метал вибирають з групи, що складається з срібла, золота, міді, нікелю, паладію, платини, молібдену, кобальту, родію, 3 водять остаточне емульгування суміші в емульгаторі [Патент RU №2099575. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОТОПЛИВНОЙ ЭМУЛЬСИИ И СИСТЕМА ПОДАЧИ ЕЕ В ЦИЛИНДР ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ. F02М25/025, F02M27/04, F02M43/00, 20.12.1997]. Недоліком відомого способу є відносно невисока стійкість отриманої емульсії. Відомий спосіб приготування палива для двигуна внутрішнього згорання шляхом змішування палива з водою, емульгатором і стабілізатором, в якості якого використовуються солі чотиривалентного титану рицинолевої і 10-оксистеаринової кислот. При цьому емульсія містить 65-95об.% бензину або дизельного палива, 5-35об.% води, 0,51ваг.% емульгатора і 0,01-0,4ваг.% від всієї емульсії стабілізатора [Патент России №2278892. КОМПОЗИЦИЯ ВОДНО-ТОПЛИВНОЙ ЭМУЛЬСИИ. МПК7 С10Е1/32, B01F3/08. Опубликовано: 2004.01.20]. Недоліками відомого способу є те, що він не забезпечує отримання ефективного палива з низьким вмістом шкідливих викидів вихлопних газів, а також відсутність плакуючего ефекту (процесу відновлення частинок металу, що осаджуються на поверхні стінок циліндрів ДВС), що не забезпечує підвищення компресійних властивостей двигуна. Найбільш близьким до пропонованого є спосіб приготування палива для двигуна внутрішнього згорання, заснований на змішуванні бензину або дизельного палива з водою, емульгатором, стабілізатором і колоїдним розчином металевих наночастинок, при цьому метал вибраний з групи, що складається з срібла, золота, міді, нікелю, паладію, платини, молібдену, кобальту, родію, ванадію, заліза, марганцю, хрому, цинку, олова, цирконію. титану, алюмінію, магнію, галію, сурми, селену, тербію, празеодиму, самарію, гадолінію, церію, лантану, ітрію, неодиму [Патент Україні на корисну модель №30740. Спосіб приготування палива для двигуна внутрішнього згорання. МПК C10L1/32. Опубл.11.03.2008. Бюл. №5]. Недоліком способу є низька ефективність, обумовлена відсутністю оксидів. гідроксидів і іонів металів у складі отриманого палива, що знижує октанове число бензину і недостатньо зменшує викиди шкідливих речовин. У основу корисної моделі поставлена задача підвищення ефективності способу. Запропонований, як і відомий спосіб приготування палива для двигуна внутрішнього згорання заснований на змішуванні бензину або дизельного палива з водою, емульгатором. стабілізатором і колоїдним розчином металевих наночастинок, при цьому метал вибраний з групи, що складається з срібла, золота, міді, нікелю, паладію, платини, молібдену, кобальту, родію, ванадію, заліза, марганцю, хрому, цинку, олова, цирконію, титану, алюмінію, магнію, галію, сурми, селену, тербію, празеодиму, самарію, гадолінію, церію, лантану, ітрію, неодиму, і, відповідно до цієї пропозиції, додатково вводять колоїдний розчин наночастинок оксидів, наночастинок гідроксидів і іонів щонайменше одного металу із згаданої групи. При цьому компоненти узяті в наступних співвідношеннях, 40025 4 мас.%: бензин або дизельне паливо - 65-95; вода 2-25; колоїдний розчин наночастинок - 2-10 із вмістом металевих наночастинок, наночастинок оксидів, наночастинок гідроксидів і іонів металів 0,0001-0,1; емульгатор - 0,5-1; стабілізатор - 0,010,4. Додатково вводять колоїдний розчин наночастинок оксидів, наночастинок гідроксидів і іонів щонайменше одного металу із згаданої групи. Це дозволяє зменшити шкідливі викиди вихлопних газів двигуна за рахунок повнішого згорання палива і зменшити витрату палива за рахунок повнішого його згорання. Метал вибраний з групи, що складається з срібла, золота, міді. нікелю, паладію. платини, молібдену, кобальту, родію, ванадію, заліза, марганцю, хрому, цинку, олова. цирконію, титану, алюмінію, магнію, галію, сурми, селену, тербію, празеодіму, самарію. гадолінію, церію, лантану, ітрію, неодиму. Благородні метали, а також марганець, нікель, хром, магній є каталізаторами горіння і сприяють повнішому згоранню палива. Мідь, олово, цинк. залізо, срібло, молібден, титан, нікель і хром виступають в ролі плакуючих металів. За рахунок того, що циліндро-поршнева група постійно оброблятиметься плакуючими металами, припиняється процес старіння двигуна, стан якого покращає, компресія вирівняється і виросте. Наночастинки, зважаючи на їх малий розмір, утворюють надзвичайно тонкий плакуючий шар на циліндро-поршневій групі і не призводять до появи подряпин. Родій, мідь, срібло, золото, паладій, платина, залізо, марганець, хром, кобальт, ванадій, цирконій, титан, тербій, празеодим, самарій, гадоліній, сурма, селен підвищують ефективність палива. Рідкоземельні метали, перехідні метали, метали груп ІІА, ІІІВ, VB або VIB Періодичної Таблиці Д.І.Менделєєва підвищують ефективність палива. Мідь. цирконій олово, молібден, цинк, нікель, срібло і алюміній сприяють зменшенню витрати палива і зниженню токсичності вихлопних газів двигуна. Рідкоземельні метали сприяють поліпшенню згорання палива і згоранню саж. Змішування компонентів проводять при наступних співвідношеннях. мас.%: бензин або дизельне паливо - 65-95; вода - 2-25; колоїдний розчин наночастинок - 2-10 із вмістом металевих наночастинок, наночастинок оксидів, гідроксидів і іонів металів 0,0001-0,1; емульгатор - 0,5-1; стабілізатор - 0,01-0,4. При значеннях мас.% компонентів менше нижніх меж знижується ефективність палива і знижується седиментаційна стійкість емульсії. При збільшенні мас.% води більше 25 також знижується ефективність палива. При збільшенні мас.% колоїдного розчину наночастинок більше верхніх меж непропорційно збільшуються витрати. Оптимальні значення мас.% емульгатора - 0,5-1; стабілізатора - 0,01-0,4. При цих значеннях спосіб дозволяє отримувати паливо з хорошою агрегативной стійкістю. Спосіб приготування палива для двигуна внутрішнього згорання здійснюють таким чином. Бен 5 40025 зин і дизельне паливо застосовують всіх марок. Воду застосовують дистильовану або очищену на побутових фільтрах. В якості емульгатора застосовують пентол в суміші з твін-80 у ваговому співвідношенні 2:1, пентол в суміші з ОП-4 у ваговому співвідношенні 3:1. Вагове співвідношення емульгаторів визначає якнайкращі емульгуючі властивості, при їх застосуванні в концентрації 0,5-1% від всієї емульсії. Нижній і верхній показник складу емульгатора відповідають хорошій агрегативній стійкості емульсії. Як стабілізатор застосовують солі чотиривалентного титану в кількості 0,010,4мас.% від всієї емульсії. У даному інтервалі концентрацій стабілізатора зберігається хороша седиментаційна стійкість емульсії. Для приготування палива використовується колоїдний розчин наночастинок згідно ТУ У 24.635291116-001:2007 із вмістом металевих наночастинок, наночастинок оксидів, наночастинок гідроксидів і іонів металів 0.0001-0,1мас.%. Водний колоїдний розчин металевих наночастинок отримують заздалегідь ерозійно-вибуховим диспергуванням металевих гранул, що знаходяться у воді [див. Патент Україні на корисну модель №23550. Спосіб ерозійно-вибухового диспергу Комп’ютерна верстка А. Рябко 6 вання металів. МПК B22F9/14. Опубл.25.05.2007. Бюл.№7]. При проходженні через ланцюжки металевих гранул імпульсів електричного струму, в яких енергія імпульсів перевищує енергію сублімації випарованого металу, в точках контактів металевих гранул одна з одною виникають іскрові розряди, в яких здійснюється вибухоподібне диспергування металу. У каналах розряду температура досягає 10тис. градусів. Ділянки поверхні металевих гранул в зонах іскрових розрядів плавляться і вибухоподібне руйнуються на найдрібніші наночастинки і пару. Розплавлені наночастинки, що розлітаються, потрапляють у воду і утворюють колоїдний розчин, який додають в композицію. Для приготування палива колоїдний розчин в кількості 2-10мас.% із вмістом металевих наночастинок 0,0001-0,1мас.% від всієї емульсії вводять у воду. Потім розчиняють емульгатор у воді, що містить колоїдний розчин наночастинок. Стабілізатор розчиняють в бензині або дизельному паливі. Потім за допомогою улыразвукого диспергатора перемішують розчини разом для створення емульсії. Після приготування емульсії її використовують замість бензину або дизельного палива в автомобілях. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601