Пристрій для очищення палива

1. Пристрій для очищення палива , який включає до свого складу: - корпус, що визначає конфігурацію камери, забезпечений вхідним отвором, розташованим в зоні введення потоку в камеру, і вихідним отвором, розташованим в зоні нагнітального потоку камери; - півсферичну опорну поверхню з першою кінцевою ділянкою, що сполучається за допомогою потоку плинного середовища з вхідним отвором, і другою кінцевою ділянкою, що сполучається за допомогою потоку плинного середовища з камерою, при цьому друга кінцева ділянка знаходиться в площині, якій належить діаметр півсферичної опорної поверхні; - корпус клапана, що включає до свого складу викривлену поверхню і плоску поверхню, яка проходить через викривлену поверхню, при цьому корпус клапана характеризується здатністю переміщатися між закритим положенням, при якому тіло клапана герметизує вхідний отвір, і відкритим положенням, при якому корпус клапана знаходиться на деякій відстані від вхідного отвору, утворюючи зазор між клапаном і опорною поверхнею, що дає можливість повітрю біля вхідного отвору слідувати через першу і другу кінцеві ділянки і далі в камеру; і пересувний механізм, який забезпечує переміщення корпусу клапана у напрямку закритого положення. 2. Пристрій для очищення палива за п. 1, який відрізняється тим, що вигнута поверхня є поверхнею півсферичної форми, радіус якої, по суті, 2 (19) 1 3 87143 4 12. Пристрій для очищення палива за п. 11, який 14. Пристрій для очищення палива за п. 13, який відрізняється тим, що друге сітчасте сито вставідрізняється тим, що система подачі палива новлено упоперек камери і розташовано між первиконана з можливістю упорскування палива в шим ситом і виходом. камеру через зазор. 13. Пристрій для очищення палива за пп. 1-12, 15. Пристрій для очищення палива за п. 14, який який відрізняється тим, що вона додатково місвідрізняється тим, що система подачі палива тить систему подачі палива, яка подає паливо в містить один або декілька отворів або насадок, що камеру. виконані з можливістю відкривання у напрямку внутрішньої поверхні, біля іншого отвору. Даний винахід відноситься до пристроїв для очищення палива, зокрема, але не виключно, до пристроїв для очищення палива для двигунів внутрішнього згорання. Автор даного винаходу є автором винаходу, що відноситься до системи подачі палива, описаної в матеріалах міжнародної заявки за номером публікації WO2003/056165. Дана система включає корпус, який визначає конфігурацію камери, і забезпечений вхідним отвором, розташованим в зоні введення потоку в камеру, і отвором виходу, розташованим в зоні нагнітального потоку камери. Паливний інжектор уприскує розпилене паливо у камеру, а нагрівач нагріває повітря, яке поступає у камеру через вхідний отвір, до температури від 110°С до 260°С. Тиск усередині камери є негативним щодо температури навколишнього середовища. Паливо, що уприскнуте в камеру за допомогою паливного інжектора, піддається термічному крекінгу, щоб забезпечити умови, при яких суміш підданого крекінгу палива і нагрітого повітря витікала з вихідного отвору і далі слідувала до камери згорання у відповідному двигуні внутрішнього згорання. Відповідно до даного винаходу створено пристрій для очищення палива, що включає до свого складу: - корпус, який визначає конфігурацію камери, забезпечений вхідним отвором, розташованим в зоні введення потоку в камеру і отвором виходу, розташованим в зоні нагнітального потоку камери; - півсферичну опорну поверхню з першою кінцевою ділянкою, що з'єднується за допомогою потоку плинного середовища з вхідним отвором, і другою кінцевою ділянкою, що з'єднується за допомогою потоку плинного середовища з камерою, при цьому, друга кінцева ділянка лежить в площині, якій належить діаметр півсферичної опорної поверхні; - корпус клапана, що включає викривлену поверхню і плоску поверхню, що проходить через вигнуту поверхню, при цьому корпус клапана характеризується здатністю переміщатися між закритим положенням, при якому тіло клапана герметизує вхідний отвір, і відкритим положенням, при якому корпус клапана знаходиться на деякій відстані від вхідного отвору, утворюючи зазор між клапаном і опорною поверхнею, що дає можливість повітрю біля вхідного отвору слідувати через першу і другу кінцеві ділянки і далі в камеру; і - пересувний механізм, який забезпечує переміщення корпусу клапана у напрямі закритого положення. Переважно, вигнута поверхня є поверхнею півсферичної форми, радіус якої, фактично, ідентичний радіусу вищезазначеної опорної поверхні, завдяки чому, якщо корпус клапана знаходиться в закритому положенні, плоска вищезазначена поверхня лежить в площині, якій належить діаметр опорної поверхні. Переважно, пристрій для очищення палива додатково містить систему подачі палива, яка подає паливо у камеру. Переважно, система подачі палива забезпечує уприскування палива у камеру в напрямку, що веде через зазор. Переважно, система подачі палива містить одне або декілька отворів або насадок, які можуть відкриватися у напрямку внутрішньої поверхні біля другого отвору. Переважно, камера містить внутрішню поверхню з першою ділянкою, яка розповсюджується угору і назовні від другої кінцевої ділянки у напрямку виходу. Переважно, перша ділянка внутрішньої поверхні викривлена, утворюючи увігнутість, якщо дивитися в напрямку від виходу до входу. Переважно, повітрям є свіже повітря. Переважно, пристрій додатково містить вал, сполучений з корпусом клапана, з метою управління корпусом клапана під час його переміщення між закритим і відкритим положеннями. Переважно, вал проходить через прохід, сформований у корпусі клапана перпендикулярно до плоскої поверхні і уздовж радіусу корпусу клапана. Переважно, пересувний механізм змонтований на валу. Переважно, пересувний механізм забезпечує прикладення тиску порядка одного бару до корпусу клапана. Переважно, пристрій додатково містить пластину, що лежить паралельно плоскої поверхні і розташовану в центрі повздовжньої осі камери між другою кінцевою ділянкою і виходом, при цьому пластина виконана таким чином, що її розмір забезпечує кільцевий зазор між пластиною і прилеглою частиною внутрішньої поверхні камери. Переважно, пристрій додатково містить перше сітчасте сито, встановлене упоперек камери і розташоване між пластиною і виходом. 5 87143 6 Переважно, пристрій додатково містить друге 30°С до 260°С, як тільки двигун досягає нормальсітчасте сито, встановлене упоперек камери і розної робочої температури. ташоване між першим ситом і виходом. Паливо, що було уприскнуте у камеру 14, підКороткий опис малюнків дається термічному крекінгу, викликаному зіткненПриклад здійснення даного винаходу далі нями з молекулами нагрітого повітря, з метою описаний тільки з посиланнями на прикладені маодержання суміші з палива, підданого термічному люнки, на яких: крекінгу, і нагрітого повітря. На фіг.1 показане схематичне зображення В даному описі термін «термічний крекінг», першого прикладу здійснення пристрою для очивідносно палива, використовується для позначенщення палива, виконаного відповідно до даного ня процесів випаровування, надання летючості, винаходу; забезпечення розпаду високомолекулярних вуглеНа фіг.2 показаний вигляд у плані пристрою воднів, з метою утворення низькомолекулярних для очищення палива по лінії АА на фіг.1, і вуглеводнів або їх комбінацій. На фіг.3 показаний збільшений частковий виКамера 14 має внутрішню поверхню 46, перша гляд пристрою для очищення палива. ділянка 48 якої розповсюджується, в основному, Докладний опис прикладу конкретного здійсугору і назовні від другої кінцевої ділянки 24 у нанення винаходу. прямку до виходу 18. Якщо дана поверхня лінійно На фіг.1 зображена система 10 для очищення нахилена, більш переважним для першої ділянки палива. Система включає корпус 12, що визначає 48 вважається увігнуте викривлення, якщо дивитиконфігурацію камери 14, який забезпечений вхося в напрямку від виходу 18 до входу 16. Зокрема, дом 16, розташованим у зоні введення потоку в перша ділянка 48 містить зону сфери, перетнуту камеру 14, і виходом 18 в нагнітальному потоці двома паралельними площинами, одна з яких має камери 14. Півсферична опорна поверхня 20 сфодіаметр більший, ніж діаметр півсферичної опоррмована у корпусі 10 першою кінцевою ділянкою ної поверхні 20, а інша має діаметр, ідентичний 22, сполученою з входом 16, і другою кінцевою отвору 24. Друга ділянка 50 внутрішньої поверхні ділянкою 24, сполученою з камерою 14. Друга кін46 є суміжною по відношенню до першої ділянки цева ділянка 24 лежить у площині, якій належить 48 і має постійний діаметр. Третя ділянка 52 внутдіаметр опорної поверхні 20. Корпус клапана 26 рішньої поверхні 46 розповсюджується від суміжрозміщується в межах опорної поверхні 20 і вклюної до неї другої ділянки 50 у напрямку руху потоку чає вигнуту поверхню 28 і плоску поверхню 30, яка у бік виходу 18 і має внутрішній діаметр, що постурозташовується упоперек вигнутої поверхні 28. пово зменшується. Конфігурація третьої ділянки Корпус клапана 26 має можливість перемі52 в даному прикладі здійснення є дзеркальним щення між закритим положенням, при якому корвідображенням першої ділянки 48. Проте в альтепус клапана 26 герметизує вхідний отвір 16 (і перрнативних варіантах прикладів здійснення винахошу кінцеву ділянку), і відкритим положенням, при ду третя ділянка 52 може бути сформована як якому корпус клапана знаходиться на деякій відпродовження другої ділянки 50, що має постійний стані від вхідного отвору 16, надаючи можливість внутрішній діаметр. Ще в одному альтернативному повітрю, що знаходиться біля вхідного отвору 16, варіанті третя ділянка 52 може бути сформована з слідувати через першу кінцеву ділянку 22, між внутрішнім діаметром, що лінійно (по прямій) змеопорною поверхнею 20 і викривленою поверхнею ншується у напрямку руху потоку. 28, а також через зазор 38, між другою кінцевою Вал 54 сполучений з корпусом клапана 26, з ділянкою 24 і суміжною ділянкою корпусу клапана метою управління корпусом клапана 26 при його 26 і далі у камеру 14. Пересувний пристрій, викорусі між закритим положенням і відкритим полонаний у вигляді пружини 32, переміщує корпус женням. Крім того, вал 54 входить в прохід 56, клапана 26 у напрямі забезпечення закритого посформований в корпусі клапана 26 перпендикуляложення. Паливо уприскується у камеру 14 систерно плоскої поверхні 30, і далі уздовж радіусу кормою подачі палива, яка у даному прикладі здійспусу клапана 26. Протилежні кінцеві ділянки валу нення представлена паливним інжектором 34. 54 встановлені в трубопроводі 42 і забиральному Пристрій для очищення палива 10 ідеально колекторі 36. Пружина 32 закріплюється на валу підходить для підключення до двигуна внутрішньо54 і функціонує між плоскою поверхнею 30 і втулго згорання (не показаний) через забиральний кою 58, що утримується в центрі пластини 60, яка колектор 36 (для забирання середовища, напривстановлена паралельно до плоскої поверхні 30. клад, повітря), сполучений з отвором 18 виходу. Ідеальним є варіант, коли вал 54 і пружина 32 Завдяки підключенню до забирального колектора виготовлені з неіржавіючої сталі, а втулка 58 виго36 двигуна внутрішнього згорання, в камері 14 товлена з латуні. виникає відносно негативний тиск. Цей тиск діє на Пластина 60 утримується на певній відстані корпус клапана 26, примушує його підійматися від від другого отвору 26, спираючись на численність опорної поверхні 20, долаючи зусилля, створювашпильок 62, встановлених паралельно валу 54. не пружиною 32. Розмір пластини забезпечує кільцевий просвіт 64 Свіже повітря подається через трубопровід 42, між пластиною 60 і суміжною ділянкою внутрішньої приєднаний до вхідного отвору 16. Свіже повітря поверхні 46 камери 14. Діаметр пластини 60 знавідбирається з вихлопного колектора (не показаходиться в межах від величини діаметру другого ний), сполученого з двигуном, до якого приєднано отвору 24 до величини, що становить, приблизно, пристрій очищення палива 10. Така конструкція 85% величини максимального внутрішнього діамезабезпечує нагрівання повітря до температури від тру камери 14. В даному прикладі здійснення пластина 60 знаходиться на тому ж самому рівні, що і 7 87143 8 перехід від ділянки 48 до ділянки 50 даної поверхпідіймається від опорної поверхні 20 під впливом ні. вакууму, забезпеченого двигуном, до якого приєдПерше сітчасте сито 66 розташоване упоперек нано пристрій очищення палива 10. Таке падіння камери між пластиною 60 і виходом 18. Сито 66 тиску сприяє випаровуванню і термічному крекінгу встановлене паралельно другому отвору 24 і може палива. бути виготовлено із сталевого неіржавіючого дроту Паливо уприскується в камеру 14 за допомоіз співвідношенням площі дроту до загальної плогою інжектора 34 з такою інтенсивністю, яка дощі сита від 1:5 до 1:9, переважно 1:7. зволить отримати стехіометричне співвідношення Друге сито 68 виготовлене ідентичної конструпалива і повітря в зоні виходу 18, а саме, співвідкції і встановлене паралельно першому ситу, при ношення повітря і палива, що дорівнює 14,78:1. цьому перше сито 66 розташоване упоперек камеВ одному з прикладів здійснення пристрою ри 14. Друге сито знаходиться між першим сітчасдля очищення палива 10 вхідний отвір 16 і отвір 18 тим ситом 66 і виходом 18. виходу мають внутрішній діаметр 52 мм, відстань Система уприскування палива включає магіст(діаметр), що перетинає кінцеву ділянку 24, склараль потоків 70, сформовану усередині корпусу дає 100 мм, а ділянка півсферичної поверхні 48 12, яка за допомогою пристрою, що переміщує має діаметр, приблизно, 150 мм. Відстань d1 від потік, сполучена з паливним інжектором 34 і чиспершої кінцевої ділянки 22 до другої кінцевої діляленністю отворів або насадок 72 (див. фіг.2), які нки 24 складає біля 43 мм, а відстань d2 між друзабезпечують латеральне (під кутом) розпилювангою кінцевою ділянкою 24 і переходом від поверхні ня палива в камері 14. Більш конкретно, насадки 48 до поверхні 50 складає порядку 47мм. Загальна 72 латерально (під кутом) розпилюють паливо довжина корпусу 12 складає порядку 240 мм при через зазор 38 на корпус клапана 26 у зоні від місзовнішньому діаметрі порядку 140 мм. Корпус клацерозташування, суміжного з переходом від опорпана 26 виконаний з чорного нейлону і має вагу, ної поверхні 20, до першої ділянки поверхні 48. приблизно, 120 р. Проте, перераховані вище розУ відповідності до фіг.1 і 3, корпус клапана 26 міри можуть мінятися залежно від розміру (об'єму) виконаний півсферичної форми, при цьому опорна двигуна. поверхня 20 має відповідну конфігурацію, що доЯк правило, дросельний клапан 76 встановзволяє корпусу 26 повністю опертися на опорну люється в забиральному колекторі 36 і може приповерхню 20 поверхнею 28, яка контактує з вказаводитися в дію соленоїдом або іншим приводом у ною опорною поверхнею 20, причому плоска повевідповідь на натиснення педалі акселератора рхня 30 лежить в площині, якій належить отвір 24. та/чи після надходження іншого управляючого Коли корпус 26 підіймається від сідла 20, засигналу і вхідного сигналу або пристрою. вдяки створенню вакууму у камері 14, між поверхПристрій для очищення палива 10 працює танею 28 і опорною поверхнею 20 утворюється поким чином. рожнина 74. Порожнина 74 має форму трьохмірної Перед запуском двигуна, до якого підключено викривленої раковини з поперечним перетином пристрій 10, пружина 32 переміщує корпус клапана серповидної форми. Ця порожнина веде до зазору 26 у бік отвору 16, таким чином герметизуючи вхід 38, утвореного між другим отвором 24 і суміжною 14. Після запуску електродвигуна утворюється ділянкою корпусу 26. Слід мати на увазі, що, завакуум, який розповсюджується через забиральвдяки півсферичним формам опорної поверхні 20 і ний колектор 36 у бік камери 14. Під впливом вакорпусу клапана 26, зазор 38 відносно поволі розкууму корпус 26 підіймається, долаючи зусилля ширяється при підйомі корпусу клапана 26. Крім пружини 32 і даючи можливість повітрю пройти того, розмір зазору 38 збільшується повільніше, через отвір 16 і зазор 38 у камеру 14. Паливо ланіж відстань між корпусом 26 і опорною поверхнею терально (під кутом) уприскується у камеру 14 на 20 в безпосередній близькості від першої кінцевої корпус клапана 26. Частки повітря, що проходить ділянки 22. Коли двигун, з яким сполучено причерез зазор 38, стикаються з частками палива і стрій для очищення палива, знаходиться в режимі відносять їх у нагнітальному потоці у бік виходу 18. швидкості холостого ходу, зазор 38 може бути поЧерез короткий проміжок часу температура повітрядку від 3 мм до 7мм, при цьому, ця величина ря, що поступає через зазор 38, починає підвищузалежить від швидкохідності і розміру (об'єму) двиватися від 30°С до 260°С. Зіткнення молекул пагуна. При повністю відкритій дросельній заслінці лива, що розпилюється в камері 14, з нагрітим розмір зазору 38 звичайно складає від 14 мм до 18 повітрям викликає термічний крекінг палива. Згомм. Завдяки такій формі корпусу клапана 26 і оподом термічний крекінг посилюється за рахунок рної поверхні 20, зазор 38 має форму кільця. зіткнення крапель і молекул палива з пластиною Повітря, яке витікає з кільцевого зазору 38, 60 і ситами 66 і 68. Нахил та/чи вигнута поверхня розсіюється, приблизно на 15°. Ця величина про48 сприяє зменшенню відхилення потоків повітря у порційна нахилу ділянки поверхні 48. У свою чернапрямку центральної повздовжньої осі камери 14, гу, сказане вище знижує вірогідність для потоку що інакше може викликати акумуляцію палива в повітря, що тепер несе паливні пари, втрачати межах вказаної зони камери 14. стабільність, здригаючись або відскакуючи від поЗавдяки відповідним конфігураціям опорної верхні 48 у напрямку подовжньої осі камери 14. поверхні 20 і корпусу клапана 26, при зростанні Пружина 34 забезпечує тиск, приблизно, веливакууму зміни у розмірі зазору 38 виникають в чиною один бар (тобто одну атмосферу), дія якого умовах можливостей їх відносного контролю. Це направлена на корпус клапана. Таким чином, пезабезпечує більш ефективний контроль швидкості редбачено падіння тиску в одну атмосферу між повітря і знижує вірогідність «сіпання» корпусу входом 16 і виходом 18, коли корпус клапана 26 клапана 26. 9 87143 10 Паливо, що пройшло стадію термічного крекінго інжектором 34, відповідно до положення сектогу, поступає через вихід 18 у впускний колектор 26 ра газу двигуна 36 і залежно від вакууму двигуна. і далі до циліндрів (не показано) двигуна внутрішВсі модифікації і варіанти описаного вище нього згорання. Паливо, що піддається термічному прикладу здійснення, які можуть стати очевидні крекінгу і характеризується стехіометричним відсередньому фахівцю в даній області техніки, поношенням 14.78:1, очищається для більш ефективинні знаходитися в межах об'єму даного винаховного згорання у двигуні. ду, суть якого повинна визначатися на підставі Контролер або пристрій управління двигуном приведеного вище опису винаходу і прикладених (не показано) контролює об'єм палива, розпиленопунктів формули. 11 Комп’ютерна верстка В. Мацело 87143 Підписне 12 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