Модифікатор важких паливних сумішей

Реферат: Модифікатор складається з каналів, які сформовані на внутрішньому боці отвору для палива корпусу розпилювача у вигляді рельєфу особливого профілю, та набору шайб з різним прохідним діаметром, вмонтованих у отвір для палива розпилювача, які також мають на зовнішньому боці канали у вигляді рельєфу особливого профілю. Елементи модифікатора для збереження необхідних робочих зазорів виконуються безпосередньо на деталях паливних форсунок без порушення міцності і цілісності елементів паливної системи, що функціонують під підвищеним тиском паливної суміші. UA 78834 U (54) МОДИФІКАТОР ВАЖКИХ ПАЛИВНИХ СУМІШЕЙ UA 78834 U UA 78834 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до модифікаторів властивостей важких паливних сумішей, яка заснована на керуванні генерацією дефектів структури палива. Область застосування - паливні системи суднових дизельних установок. Для модифікації структури важких паливних сумішей, що застосовуються у суднових дизелях, з метою поліпшення процесу згоряння [1]. Відомий ультразвуковий модифікатор, який складається з корпусу, коливального елемента, ліній живлення та модулятора [2]. Недоліки пристрою, які обумовлені використанням коливального елемента, що занурюється у струм палива, та електричних ліній живлення: - необхідність порушення цілісності та геометрії паливного трубопроводу; - необхідність ретельної герметизації місця установки пристрою на трубопроводі; - підвищена пожежонебезпечність пристрою; - складність конструкції. Найбільш близьким за технічною суттю та результатом, що досягається, до корисної моделі, що пропонується, є п'єзоелектричний модифікатор, який складається з корпусу-фіксатора, двох напівциліндричних п'єзоелектричних силових елементів, що накладаються зовні на трубопровід, ліній живлення та п'єзоелектричного модулятора [3]. Недоліки пристрою, які обумовлені використанням металевого корпусу, п'єзоматеріалів та електричних ліній живлення: - наявність елементів, виконаних з матеріалів з коефіцієнтами теплового поширення, що відрізняються один від одного; - неможливість застосування при температурах палива понад 120 °C; - неможливість наближення пристрою до місця вприску палива у робочий циліндр; - підвищена пожежонебезпечність пристрою. Задачею корисної моделі є створення модифікатора властивостей важких паливних сумішей, у якому застосовані деталі, виконані з однорідних матеріалів, відсутня необхідність порушення цілісності паливного трубопроводу та одночасно збережені температурний діапазон ультразвукових та потужність п'єзоелектричних модифікаторів. Поставлена задача вирішується тим, що модифікатор, що складається з каналів, які сформовані на внутрішньому боці отвору для палива корпусу розпилювача у вигляді рельєфу особливого профілю, та набору шайб з різним прохідним діаметром, вмонтованих у отвір для палива розпилювача, які також мають на зовнішньому боці канали у вигляді рельєфу особливого профілю, який відрізняється тим, що елементи модифікатора для збереження необхідних робочих зазорів виконуються безпосередньо на деталях паливних форсунок без порушення міцності і цілісності елементів паливної системи, що функціонують під підвищеним тиском паливної суміші [4]. Технічний ефект досягається завдяки тому, що комбінація коаксіальних елементів забезпечує: - більш ефективну генерацію дефектів структури паливної суміші; - компенсацію впливу дестабілізуючих факторів на робочий канал модифікатора; - наближення модифікатору до місця вприску палива у робочий циліндр; - підвищення якості функціонування за рахунок використання матеріалів з однаковим коефіцієнтом теплового поширення. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображено модифікатор, що складається з каналів 3, які сформовані на внутрішньому боці отвору для палива корпусу розпилювача 1 у вигляді рельєфу особливого профілю, та набору шайб 2 з різним прохідним діаметром 4, вмонтованих у отвір для палива розпилювача, які також мають на зовнішньому боці канали 3 у вигляді рельєфу особливого профілю, який відрізняється тим, що елементи модифікатора для збереження необхідних робочих зазорів виконуються безпосередньо на деталях паливних форсунок без порушення міцності і цілісності елементів паливної системи, що функціонують під підвищеним тиском паливної суміші. Під впливом тиску, що створюється паливним насосом високого тиску, паливо надходить до корпусу розпилювача та потрапляє у вхід 5 каналів особливого рельєфу та у центральний отвір набору шайб перемінного діаметра 4. У каналах та центральному отворі, завдяки складному профілю, що характеризується варіативною геометрією по кроку, профілю та глибині, відбуваються процес деструкції внутрішньої структури палива, що рухається з субзвуковою швидкістю. Процес дисклинації (генерації дефектів структури) важкого палива дозволяє сформувати краплі з лінійним розміром, який не перебільшує 20 мкм при виході з сопла форсунки. При розпилюванні важких паливних сумішів з лінійним розміром краплі, який не перебільшує 20 мкм, досягається їх більш повне та якісне згоряння у циліндрі дизеля. 1 UA 78834 U 5 10 15 20 25 30 На кресленні - модифікатор структури важкого палива: 1 - корпус розпилювача; 2 - шайби; 3 - канали рельєфу особливого профілю на корпусі розпилювача та зовнішньому боці шайб; 4 перемінний прохідний діаметр шайб; 5 - вхід каналів особливого профілю. Відомості, які підтверджують можливість здійснення корисної моделі. Для здійснення корисної моделі застосовано комбінацію каналів 3 рельєфу особливого профілю на корпусі розпилювача 1 й зовнішньому боці набору шайб 2, а також варіативного за прохідним діаметром 4 центрального отвору. Під впливом тиску паливо надходить у вхід 5 каналів рельєфу та безпосередньо у центральний отвір. Загальна площина каналів та отвору найменшого діаметра дорівнює площині каналу для палива немодифікованої форсунки, тому перебільшення робочого тиску не відбувається. За рахунок чисельних гідравлічних ударів, що виникають при просуванні палива крізь канали, що характеризуються значною кількістю поворотів, та шайби генеруються дефекти структури паливної суміші. Дефекти, що виникають, являють собою розрив у безперервної 2 орієнтації, тобто розрив у полі директора n(r) [5]. Завдяки таким розривам утворюються краплі лінійним розміром, який не перебільшує 20 мкм при виході з сопла форсунки. Розпилювання палива з таким лінійним розміром дозволяє отримати більшу поверхню згоряння та поліпшити якість робочого процесу. Джерела інформації: 1. Двигатели внутреннего сгорания: Системы поршневых и комбинированных двигателей. Учебник для вузов по специальности "Двигатели внутреннего сгорания" / С.И. Ефимов, Н.А. Иващенко, В.И. Ивин и др.; под общей ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. - М.: Машиностроение, 1985. - 456 с. 2. Овсянников, М.К., Петухов, В.А. Судовые дизельные установки: Справочник. - Л.: Судостроение, 1986. - 424 с. 3. Шарапов, В.М., Мусиенко, М.П., Шарапова, Е.В. Пьезоэлектрические датчики/ Под ред. В.М. Шарапова. - М.: Техносфера, 2006. - 632 с. 4. Добровольский В.В. Энергетические затраты на топливоподготовку судовых малооборотных двигателей / В.В. Добровольский, Л.В. Пизинцали // Проблеми техніки: наук.техн. збірн. - 2010. - Вип. 3. - Одеса: ОНМУ. - С. 129-137. 5. П. де Жен. Физика жидких кристаллов // Перевод с английского А.А. Веденова. /Под редакцией А.С. Сонина. - М.: Мир, 1977. - 400 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Модифікатор, що складається з каналів, які сформовані на внутрішньому боці отвору для палива корпусу розпилювача у вигляді рельєфу особливого профілю, та набору шайб з різним прохідним діаметром, вмонтованих у отвір для палива розпилювача, які також мають на зовнішньому боці канали у вигляді рельєфу особливого профілю, який відрізняється тим, що елементи модифікатора для збереження необхідних робочих зазорів виконуються безпосередньо на деталях паливних форсунок без порушення міцності і цілісності елементів паливної системи, що функціонують під підвищеним тиском паливної суміші. 2 UA 78834 U Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3