Коректор палива

Реферат: UA 122854 U UA 122854 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до машинобудування, а саме до пристроїв для обробляння палива трибоелектричним впливом, зокрема до техніки для попередньої підготовки палива, і може бути використана для поліпшення екологічної безпеки та зниження витрат палива при експлуатації двигунів. Відомий пристрій для трибоелектричної обробки палива, що містить проточну камеру, з'єднувану із вхідним та вихідним топливопроводами і постійні неодимові магніти для створення магнітного поля [Патент РФ на винахід "Магнітно-трибоелектричний активатор" № 2593874 С1, заявка № 2015102639/06 від 27.01.2015, публ. 10.08.2016, бюл. № 22]. Недоліком відомого пристрою є відносно низький рівень створюваного в ньому трибоелектричного впливу на паливо, що спричиняється дією каталізатора. Загальновідомо, що ефект трибоелектричного впливу визначається такими магнітотропними параметрами як довжина впливу поля, його градієнт, матеріал, використаний у пристрої трибоелектричного ряду, швидкість переміщення палива і час дії трибоелектричного впливу на паливо. Зазначені параметри у відомому пристрої не оптимізовані, внаслідок слабкого трибоелектричного впливу на пальне. Наявність у пристрої лише однієї камери обробки палива призводить до незначного трибоелектричного впливу на весь обсяг рухомого палива на різних навантаженнях двигунів, внаслідок малого об'єму оброблюваного палива у пристрої. При низькій напруженості магнітного поля, внаслідок витоку заряду (релаксації), паливо слабо наелектризовується, а при русі до форсунки - розряджається. Це, зокрема, веде до порівняно недостатньої електризації палива, що, таким чином, знижує ефективність відомого пристрою, і, зокрема його функціональні можливості при експлуатації двигунів. В основу корисної моделі, що заявляється, поставлено задачу створення пристрою, який би не мав наведених недоліків, забезпечував би можливість підготовки палива безпосередньо у моторному відсіку транспортного засобу, мав би відносно простішу конструкцію, і забезпечував би менше споживання палива двигуном, із відповідно меншою кількістю шкідливих викидів. Поставлена задача вирішується технічною розробкою пристрою для обробки рідкого і газоподібного вуглеводневого палива - коректора палива, суть якого пояснюється на фігурах 1 і 2. Коректор палива, що містить щонайменше одну проточну камеру (1), з'єднану із вхідним (2) та вихідним (3) паливопроводами, і щонайменше два неодимові магніти (4) для створення магнітного поля, відрізняється тим, що містить проточний корпус (5) із, розташованими у ньому, щонайменше двома камерами обробки палива, з яких одна - первинна (6), а друга - вторинна (7), в яких встановлені щонайменше дві діелектричні скляні капілярні збірки (8), а магніти входять у щонайменше дві магнітні збірки (9) - для посилення трибоелектричної обробки палива. У другому варіанті технічного рішення, коректор палива за першим варіантом відрізняється тим, що камери розташовані паралельно осі магнітного поля. У третьому варіанті технічного рішення, коректор палива за першим і другим варіантами відрізняється тим, що камери розташовані перпендикулярно осі магнітного поля. У четвертому варіанті технічного рішення, коректор палива за всіма варіантами відрізняється тим, що капілярні трубки виконані у вигляді стільників однакового перерізу. У п'ятому варіанті технічного рішення, коректор палива за всіма варіантами відрізняється тим, що капіляри розташовані між магнітними збірками із змінним магнітним полем. У шостому варіанті технічного рішення, коректор палива за першим варіантом відрізняється тим, що магніти у збірці розташовані попарно - один проти одного різнойменними полюсами. У сьомому варіанті технічного рішення, коректор палива за шостим варіантом відрізняється тим, що зовнішні діаметри капілярних трубок (10) і товщини магнітів (позначені на фіг. 2, відповідно, як "Д1" і "Д2") співвідносяться як 2-3,5 і 5-6, а товщини магнітів і довжини магнітних збірок (позначені там же як "Л") - як 14 і 5-6. Коректор палива встановлюється у топливопроводі енергетичної установки двигуна внутрішнього згоряння машин і механізмів послідовно, з фіксацією фланцевим нарізним або іншим з'єднанням - для герметичного сполучення із паливопроводом. При запуску двигуна внутрішнього згоряння, у пристрої утворюється трибоелектричний ефект впливу на паливо, яке при роботі двигуна, що є діелектриком, проходить через капілярні вставки в каналах між сильним перемінним магнітним полем, внаслідок чого у міжмагнітному просторі, на капілярах, виникає трибоелектричний заряд, що поляризує паливо (напрямок руху палива показано повздовжньою стрілкою на фіг. 1). У трибоелектричній ділянці із змінним магнітним полем, у результаті тертя і трибоелектричного ефекту, паливо заряджається і поляризується на поверхні капілярів. По мірі 1 UA 122854 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 руху палива у трибоелектричній ділянці другої камери, заряд на поверхні капілярів зростає. При цьому, змінне магнітне поле посилює трибоелектричний ефект по мірі руху по ділянці поляризації палива. Завихрення палива у первинній камері подовжує шлях на трибоелектричній ділянці капілярів другої камери, збільшуючи інтенсивність його заряджання. При цьому, по мірі руху палива у глибину трибоелектричної ділянки, заряд на поверхні капілярів зростає. Наявність у пристрої вставок, у вигляді діелектричних скляних капілярів однакового перерізу, сприяє виникненню у пристрої трибоелектричного поля підвищеної сили. Скло, із якого виготовлені капіляри, має вдале положення у трибоелектричному ряді відносно палива, а велика кількість капілярів призводить до збільшення поверхні трибоелектричного контакту скла із паливом. У результаті трибоелектричної обробки, паливо, яке надходить у камери згоряння двигуна, набуває дрібнодисперсного та однорідного складу, що необхідно для його повного згоряння. При використанні у топливопроводах енергетичних установок двигунів внутрішнього згоряння машин і механізмів, пристрій є порівняно спалахобезпечний, оскільки питомий заряд палива у пристрої і потенціал на його поверхні обмежені струмами витоку, що суттєво зменшує ризик іскроутворення. Фігури креслення: Фіг. 1. Схематичне зображення пристрою для трибоелектричноі обробки палива у перерізі. Фіг. 2. Схематичне зображення елементу камери пристрою для трибоелектричної обробки палива у перерізі, Із схемою розташування магнітних збірок та капілярів. 1 - проточна камера; 2 - вхідний паливопровід; 3 - вихідний паливопровід; 4 - неодимовий магніт; 5 - корпус; 6 - первинна камера обробки палива; 7 - вторинна камера обробки палива; 8 капілярна збірка; 9 - магнітна збірка; 10 - капілярна трубка. Конструкція коректора палива, що заявляється, є порівняно простою, менш матеріалоємкою, а виготовлення такого пристрою не потребує спеціального обладнання, механізмів і технологій. Тестування пристрою показало, що заявлена у ньому сукупність ознак дозволяє суттєво інтенсифікувати процес обробки, та зберегти "життєвий цикл" поляризованого потоку палива до камери згоряння. Відносно простий за конструкцією, пристрій підвищує ефективність попередньої підготовки палива для роботи двигуна на транспорті, забезпечує більш повне згорання палива, і, як наслідок, дає істотну економію палива та знижує концентрацію шкідливих домішок у відпрацьованих газах. Випробування пристрою для трибоелектричної обробки палива, встановленого на двигуні внутрішнього згорання на сідельному тягачі DAF XF (XF105), при пробігу 25000 км, дали наступні результати: - зниження обертів "підхоплення" двигуна на різних режимах об/хв і зменшення витрат дизельного пального на 100 км: з 38/41 л - на 31/32 л; - збільшення динамічного діапазону роботи двигуна, що стабільно працював на холостих обертах до 3,5 тис. об/хв, з більш рівномірним моментом; - збільшення потужності двигуна на 10-15 %. Випробування пристрою на різних видах двигунів внутрішнього згоряння дали нижченаведені результати. Експлуатаційні характеристика роботи двигуна внутрішнього згоряння: - зниження витрати палива - на 20 %; - зменшення коефіцієнта надлишку повітря - на 30 %; - зменшення кількості відкладень сажі - на 100 %; - збільшення потужності - на 10-15 %; - збільшення ресурсу експлуатації-на 100 %; - вирівнювання динамічних навантажень по циліндрах - на 7 %; - зменшення динамічних навантажень у камері згоряння - на 10 %; - зменшення температури газів, що відходять - на 50 С; - збільшення тиску масла у системі змащення двигуна - на 15 %. Екологічні показники роботи двигуна внутрішнього згоряння (характеристика газів, що відходять): - зменшення вмісту кисню (О2) - на 100 %; - зменшення вмісту чадного газу (СО) - на 300 %; - зменшення вмісту оксидів азоту (NOxx) - на 20 %; - зменшення вмісту вуглеводнів (СН) - на 100 %; 2 UA 122854 U 5 10 - зменшення гучності роботи двигуна (дБ) - на 15 %; - збільшення вмісту вуглекислого газу (СО2) - на 12 %. Усі зазначені випробування пристрою показали, що при згорянні пального, кількість екологічно шкідливих викидів скорочується і, відповідно, витрати палива суттєво зменшуються. Коректор палива, у його застосуванні за наведеним прикладом, включно із зазначеними технічними характеристиками, не є єдино можливою його конструкцією, і, для досягнення вищезазначеного технічного результату, не виключає інших варіантів виготовлення подібних пристроїв, у сукупностях ознак, що заявляються. Коректор палива може бути виготовлений із поширених стандартних матеріалів, зокрема сталі, алюмінію, композитних матеріалів або їх поєднань, на будь-якому виробництві, оснащеному пристосуваннями для токарної обробки і різання металів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 30 1. Коректор палива, що містить щонайменше одну проточну камеру, з'єднану із вхідним та вихідним паливопроводами, і щонайменше два неодимові магніти для створення магнітного поля, який відрізняється тим, що містить проточний корпус із розташованими у ньому щонайменше двома камерами обробки палива, з яких одна - первинна, а друга - вторинна, в яких встановлені щонайменше дві діелектричні скляні капілярні збірки, а магніти входять у щонайменше дві магнітні збірки - для посилення трибоелектричної обробки палива. 2. Коректор палива за п. 1, який відрізняється тим, що камери розташовані паралельно осі магнітного поля. 3. Коректор палива за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що камери розташовані перпендикулярно осі магнітного поля. 4. Коректор палива за будь-яким із пп. 1-3, який відрізняється тим, що капілярні трубки виконані у вигляді стільників однакового перетину. 5. Коректор палива за всіма пунктами, який відрізняється тим, що капіляри розташовані між магнітними збірками із змінним магнітним полем. 6. Коректор палива за будь-яким із пп. 1-3 або п. 7, який відрізняється тим, що магніти у збірці розташовані попарно - один проти одного різнойменними полюсами. 7. Коректор палива за п. 6, який відрізняється тим, що зовнішні діаметри капілярних трубок і товщини магнітів співвідносяться як 2-3,5 і 5-6, а товщини магнітів і довжини магнітних збірок як 14 і 5-6. 3 UA 122854 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4