Пристрій живлення двигуна внутрішнього згорання

1. Пристрій живлення двигуна внутрішнього згорання, що має корпус, в якому послідовно розміщені впускний колектор, повітряна заслінка, форсунка інжектора або жиклер карбюратора, впускний клапан, головка блока циліндрів, блок живлення, який відрізняється тим, що усередині корпусу розміщено дифузор, поділений на дві зони, які виконані у вигляді псевдосфер, розташованих вздовж загальної осі обертання. 2. Пристрій живлення двигуна внутрішнього згорання за п. 1, який відрізняється тим, що вздовж вхідного кола дифузора розміщені антени, що випромінюють електромагнітні хвилі на одній з частот обертальних рухів молекул паливоповітряної суміші. (19) (21) a200814979 (22) 25.12.2008 (24) 26.04.2010 (46) 26.04.2010, Бюл.№ 8, 2010 р. (72) КУЧЕРОВ ОЛЕКСАНДР ПАВЛОВИЧ, ПАЗДРІЙ ЯРОСЛАВ ЄВГЕНОВИЧ (73) КУЧЕРОВ ОЛЕКСАНДР ПАВЛОВИЧ, ПАЗДРІЙ ЯРОСЛАВ ЄВГЕНОВИЧ (56) RU, 2101545 C1, 10.01.1998, увесь документ RU, 58382 U1, 27.11.2006, увесь документ RU, 2296238 C1, 27.03.2007, увесь документ GB, 1536675 A, 20.12.1978, увесь документ GB, 2039995 A, 20.08.1980, увесь документ JP, 60116858 A, 24.06.1985, увесь документ SU, 1749527 A1, 23.07.1992, увесь документ UA, 74187 C2, 15.11.2005, увесь документ US, 3749545 A, 3 пристроєм вихрових потоків з напрямом і швидкістю, достатнім для отримання на виході гомогенізатора паливо - повітряної суміші якнайкращої якості. Недоліком такого пристрою є лише гомогенізація паливо - повітряної суміші, що не призводить до дисоціації і, як наслідок, його неспроможність розбивати молекули води на окремі атоми водню та кисню для підсилення горіння. Відома також система подачі палива в камеру згорання (див. патент РФ №2101545, кл. F 02 М 27/04, публ. 10.01.98 р.). На паливний насос встановлюються знімні касети з матеріалом, діелектрична проникність якого вище, ніж у палива, завдяки чому відбувається трібоелектризация частинок палива, тобто воно одержує електричний заряд за всім обсягом. Недоліком такого пристрою є низька електризація рідини із-за відносно малої швидкості палива, що знижує ефективність пристрою і його функціональні можливості. Найбільш близьким по технічній суті до пропонованого рішення є пристрій для магнітної обробки рідини (див. патент РФ №2296238, кл. F 02 М 27/04, публ. 23.08.05 р.), що містить проточну камеру, сполучену з вхідним і вихідним паливо проводами, на зовнішній поверхні проточної камери розміщена обмотка, а усередині проточної камери нещільно розташовані металеві кульки. Проточна камера і металеві кульки виконані з матеріалів з однаковою поляризаційною орієнтацією і з більшою діелектричною проникністю, чим у палива, при цьому ділянки паливо проводами, розміщені усередині проточної камери, забезпечені подовжніми прорізами, а внутрішня поверхня вихідного паливо-проводу має ізоляційне покриття, що забезпечує електризації рухомого палива за всім обсягом і при малих швидкостях. Недоліком такого пристрою є його спрямованість лише на електризацію паливо повітряної суміші, не доводячи молекули до дисоціації і, як наслідок, його неспроможність розбивати молекули води на окремі атоми водню та кисню, що дає незначний результат в покращенні горіння, але енергетичне не підсилює його. Винаходом, що пропонується, розв'язується завдання розширення функціональних можливостей і підвищення ефективності системи живлення двигуна за рахунок дисоціації молекул паливоповітряної суміші на окремі атоми водню та кисню, що покращує змішування паливо - повітряної суміші, робить її електризацію і, головне, збільшує калорійність горіння в двигуні. Пристрій простий, технологічний і дозволяє одночасно з економією палива підвищити приємістість двигуна. Винахід заснований на фізичному явищі дисоціації рідких і газоподібних середовищ в умовах його руху через економазер. Ефект виникає за рахунок переносу енергії коливань молекул в енергію обертальних рухів і подальшої дисоціації молекул на окремі атоми, що не суперечить закону збереження енергії, але призводить до збільшення теплоти згорання паливо - повітряної суміші. 90406 4 Суть дії пристрою виражається в насиченні традиційної паливо - повітряної суміші додатковими елементами, а саме: киснем, гідроксид іонами, іонами водню і вільними радикалами вуглеводню за рахунок дисоціації молекул в порожнині економазера. Під дисоціацією молекул (лат. Dissociation розділення, роз'єднання) розуміють розпад молекул на дві або декілька частини - вільні атоми, радикали, іони або менші молекули. Причини, що викликають дисоціацію, можуть бути різні. Відома дисоціація яка виникає під дією тепла, світла, електричного поля, електролітів. Відповідно існують тепловий, оптичний, плазмовий і хімічний методи дисоціації. В рамках цього винаходу дисоціація проходить в порожнині економазера і викликана резонансним завихрювачем обертальних рухів та геометричними властивостями економазера. Резонансний завихрювач обертальних рухів являє собою генератор, настроєний на частоту обертального руху молекули води, яка складає 22235,080 МГц, довжина хвилі електромагнітного випромінювання дорівнює 1,348 см і визначає геометрію резонатора завихрювача, а саме, діаметр порожнини резонатора повинен складати половину довжини хвилі. Накачка обертальних рухів молекул води від резонансного завихрювача виконується до досягнення молекулою енергії дисоціації, що готує цю молекулу до наступного розриву. Дисоціація молекул в звичайних умовах є процесом зворотнім і лише в порожнині псевдосфери складові молекул розділяються просторово, що робить неможливим наступне з'єднання частинок в молекулу. Тому можна вести мову щодо існування нового, досі не відомого, геометричного методу дисоціації. Псевдосфера економазера створена таким чином, що в ньому робота над повітрям виконується за рахунок енергії внутрішнього тепла газу, яке перетворюється на обертальні рухи через геометричні властивості псевдосфери. Форма економазера виконана таким чином, що містить одну, або декілька сполучених між собою псевдосфер. При цьому псевдосфери встановлені так, щоб протікання газу було направлено вздовж їх вісі обертання. Гідро і аеродинаміка вивчають рух ідеальної рідини та газу в просторі, який обмежується відомими поверхнями, такими як порожнина, труба, конус, куля. Скажімо, сопло Лаваля та дифузор карбюратора складаються з двох конусів. Рух в такому просторі описується теоремами Євкліда. Суть пропонованого економазера полягає в тому, що він використовує простір, обмежений псевдосферою, де працюють теореми, відкриті в 1826 році ректором Казанського університету M.I. Лобачевським, які описують властивості псевдосфери. А саме, при побудові економазера використовується той факт, що через будь-яку точку на псевдосфері можна провести не одну, а декілька паралельних прямих. Механічно для частинки, що рухається простором в порожнині псевдосфери, через який про 5 ходить декілька паралельних (рівноправних) прямих, існує можливість біфуркації, тобто можливість вибору одного напрямку руху з декількох енергетичне рівнозначних. Більш того, якщо рухома частинка складається з декількох простих частинок, то кожна складова має можливість рухатися своїм шляхом, що призводить до розриву єдності частинки, а у випадку, коли йдеться про молекулу, до дисоціації молекули на атоми. Пропонований Пристрій живлення двигуна внутрішнього згорання з економазером ілюструється кресленнями, що надані на Фіг. 1-3. На Фіг. 1. наведена будова псевдосфери. На Фіг. 2.- будова простору в порожнині псевдосфери. На Фіг. 3.- пристрій живлення двигуна внутрішнього згорання з економазером. Геометрична будова псевдосфери показана на Фіг. 1. Псевдосфера створюється шляхом обертання трактриси, яка задається формулою (1). a2 z2 a2 z 2 z , (1) Будова простору в порожнині псевдосфери надана на Фіг. 2 і складається з Корпусу 1, що виконаний у вигляді трактриси обертання навколо Вісі 2. Слід звернути увагу на те, що довжина дотичної від точки дотику до вісі обертання завжди однакова і дорівнює R радіусу. Лінії току 3 являють собою ті ж самі трактриси обертання радіуса R, але зсунуті по вісі обертання. Поверхні однакового потенціалу 4 являють собою звичайні кулі однакового радіуса R, які зсунуті по вісі обертання. Псевдосферу побудовано таким чином, що по всіх координатах його характеризує одна величина, яка є константою і дорівнює R, радіусу псевдосфери. Простір між лініями току 3 та поверхнями однакового потенціалу 4 створюють просторові комірки рівного об'єму 5. Технічний результат винаходу полягає в електризації, гомогенізації паливо-повітряної суміші забезпеченні її іонами і вільними радикалами для підвищення повноти згорання, що розширює функціональні можливості двигуна, підвищує його ефективність і знижує токсичність вихлопних газів двигуна до рівня «Євро-6» без використання вихідного дорогого і ненадійного стільникового платиново-паладієвого нейтралізатора вихлопних газів. Пропонований пристрій живлення двигуна внутрішнього згорання з економазером. Фіг. 3, містить впускний колектор - 1; повітряну заслінку 2; форсунку інжектора або жиклер карбюратора 3; блок живлення - 4; генератор надвисокої частоти - 5; антену резонансного завихрювача обертальних рухів - 6; економазер - 7, конструктивно суміщений з впускним колектором за допомогою його розміщення усередині вихідного отвору впускного колектора і щільного консольного закріплення частини зовнішнього циліндрового x a ln a 90406 6 корпусу змішувача усередині нього, який складається з зони накачки обертальних рухів молекул - 8; зону генерації іонів і атомів - 9; впускний клапан - 10; головку блоку циліндрів - 11. Працює пристрій живлення двигуна внутрішнього згорання з економазером наступним чином: повітря через впускний колектор 1 в кількості, що задається повітряною заслінкою 2, збагачене паливом із форсунки інжектора або жиклера карбюратора 3, проходить через зону електромагнітного випромінювання надвисокої частоти 6, яка генерується генератором 5 за рахунок блоку живлення 4, і потрапляє в порожнину накачки 8 резонансного завихрювача економазера 7. У порожнині резонансного завихрювача молекули паливо повітряної суміші за рахунок резонансу підсилюють обертальні коливання і потрапляють до виконаної у вигляді псевдосфери зони накачки обертальних коливань 8. Накачка обертальних рухів в зоні 8 ініціюється резонансним випромінюванням від генератора за рахунок енергії коливних рухів молекул. В результаті проходження зони 8 парціальна температура обертальних рухів стає набагато вищою від загальної температури повітря. Тут обертальна температура реагентів зростає в досить широких межах від 0,01 до 0,05 електрон-вольт. Потрапляючи в зону генерації 9 накопичена таким чином обертальна енергія за рахунок властивості псевдосфери викликає дисоціацію, в результаті чого паливо повітряна суміш розкладається іони і атоми, наприклад, на вільний кисень О2, на групу ОН і вільний водень Нз. Таке перетворення відбувається у вигляді двох хімічних реакцій: 1 )молекула води розкладається на групу ОН і іон водню Н Н2О НО + Н; 2) дві молекули води розкладаються на кисень О2, і водень Н2, 2Н2О О2 + 2Н2 Підготовлена таким чином паливо - повітряна суміш через відкритий впускний клапан 10 головки блоку циліндрів 11 потрапляє до камери згорання двигуна. Корпус економазера виконується з матеріалу, який є стійким до агресивної паливо - повітряної суміші і, одночасно, не викликає резонансу електромагнітного випромінювання, що спотворює властивості псевдосфери. Встановлювати економазер рекомендується якомога ближче до впускного клапана, проте економазер добре себе проявив і на відстані 100 см від камери згорання. В результаті роботи пропонованого пристрою живлення двигуна внутрішнього згорання з економазером горіння покращується і вихлопні гази в меншій мірі забруднюють атмосферу, що показано в порівняльній таблиці. 7 Компоненти Азот Кисень Двоокис вуглецю Окис вуглецю Водяная пара Окисли азоту Вуглеводні Альдегіди 90406 Бензинові двигуни % 74 - 77 0,3 - 5 5 - 12 1 - 10 3 - 5,5 0 - 0,8 0,2 - 3 0 - 0,2 Бензинові двигуни з економайзером % 76 - 78 6 - 12 2-6 0,02 - 0,8 0,2 - 0,8 0 - 0,8 0,02 - 0,4 0 - 0,001 Таким чином використання економазера в двигунах внутрішнього згорання призводить до того, що вміст кисню у вихлопних газах зростає в двічі. Вміст двоокису вуглецю зменшується вдвічі, окису вуглецю зменшується в десятеро, водяної пари зменшується в двадцять разів. Економазер забезпечує умови, при яких двигун, сертифікований за європейськими нормами «Євро-3», перетворюється на такий, що відповідає європейським нормам «Євро-5». Додатково використання економазера в двигунах внутрішнього згорання призводить до Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 8 Дизельні двигуни % 76 - 78 2-8 1 - 10 0,01 - 0,5 0,5 - 4 0,001 - 0,4 0,01 - 0,1 0 - 0,002 Дизельні двигуни з економайзером % 76 - 78 7 - 16 0,5 - 3 0,001 - 0,01 0,1 – 0,5 0,001 - 0,4 0,001 - 0,04 0 - 0,001 збільшення потужності на 80 %, зменшення витрат палива на 30 %. Одночасно вібрації двигуна зменшуються в чотири рази. Приємістість двигуна внутрішнього горіння підвищується вдвічі, а токсичність вихлопних газів знижується на порядок. Все це, в цілому, підвищує ефективність використання запропонованого винаходу і розширює його функціональні можливості застосування на енергетичних установках різних типів, переважно в двигунах внутрішнього згорання. Підписне Тираж 26 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