Способ подготовки топливной смеси, содержащей низкооктановый компонент двигателя внутреннего сгорания

 

Использование: в химотологии топлива для повышения антидетонационных свойств топлива и снижения токсичности отработавших газов. Сущность изобретения: способ подготовки топливной смеси с низкооктановым компонентом путем всасывания воздуха из атмосферы, его очистки в воздушном фильтре, дросселирования, образования смеси воздуха с топливом, подачи этой смеси в цилиндры двигателя, перед подачей топливной смеси в цилиндры двигателя одновременно подают во впускной коллектор 20-25%-ный водный раствор аммиака и топливную смесь, затем их смешивают, причем водный раствор аммиака подают из расчета 2,5-2,8 мас.% от массы топлива для повышения октанового числа топлива на 0,8. 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к химотологии топлив и может быть использовано для повышения антидетонационных свойств топлива и снижения токсичности отработавших газов при эксплуатации техники.

Известен способ подготовки топливной смеси двигателя внутреннего сгорания, включающий всасывание воздуха из атмосферы, его очистку в воздушном фильтре, дросселирование, образование смеси воздуха с топливом и горючим газом и подачу этой смеси в цилиндры двигателя с последующим выпуском отработавших газов, при этом часть отработавших газов увлажняют и добавляют к горючему газу, а образовавшийся заряд смешивают с воздухом в воздушном фильтре перед смешением последнего с топливом.

В качестве недостатков способа можно отметить, что используемые горючие газы при введении в топливную смесь в малых количествах не дают значительного повышения его октанового числа. Кроме того, использование в качестве горючих газов углеводородных газов недостаточно обеспечивает снижение экологической безопасности отработавших газов.

Цель изобретения повышение октанового числа топлива и экологической безопасности отработавших газов.

Цель достигается предложенным способом подготовки топливной смеси, содержащей низкооктановый компонент, двигателя внутреннего сгорания (ДВС) путем всасывания воздуха из атмосферы, его очистки в воздушном фильтре, дросселирования, образования смеси воздуха с топливом и подачи этой смеси в цилиндры двигателя, при этом перед подачей топливной смеси в цилиндры двигателя одновременно подают во впускной коллектор 20-25%-ный водный раствор аммиака и топливную смесь, затем их смешивают, причем водный раствор аммиака подают из расчета 2,5-2,8 мас. от массы топлива для повышения октанового числа топлива на 0,8.

Предложенный способ отличается от прототипа следующим: перед подачей топливной смеси в цилиндры двигателя одновременно подают во впускной коллектор 20-25%-ный водный раствор аммиака и топливную смесь, затем их смешивают; водный раствор аммиака подают из расчета 2,5-2,8 мас. от массы топлива для повышения октанового числа топлива на 0,8.

Эти признаки являются существенными для достижения цели изобретения, так как в настоящее время промышленностью выпускается 20 или 25%-ные водные растворы аммиака. Газообразный аммиак обладает высокой детонационной способностью. В этой связи представляли интерес водные растворы аммиака, так как для их получения имеется широкая сырьевая база, дешевизна и простота хранения в обычных стальных резервуарах. Как недостаток нужно отметить, что водный раствор аммиака агрессивен по отношению к меди и ее сплавам.

В ходе экспериментально-теоретических исследований авторами установлено, что 20-25%-ные водные растворы аммиака повышают октановое число (ОЧ) низкооктановых топлив. Результаты представлены в табл. 1.

Как видно из табл. 1, добавка 2,5-2,8 мас. водного раствора аммиака от массы топлива повышает октановое число низкооктанового бензина в среднем на 0,8.

Подача водного аммиачного раствора во впускной коллектор связана с его коррозионной активностью по отношению к меди и ее сплавам, из которых изготовлены некоторые детали карбюратора.

Подача водного раствора аммиака во впускной коллектор осуществляется через жиклер.

Перед подачей топливной смеси в цилиндры двигателя смешивают ее с водным раствором аммиака в коллекторе для получения однородной горючей смеси.

На чертеже показана принципиальная схема устройства для реализации способа подготовки топливной смеси, содержащей низкооктановый компонент, двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

Способ осуществляют следующим образом.

При помощи топливного насоса 1 из бака 2 подают низкооктановый компонент в карбюратор 3. Одновременно путем всасывания воздуха из атмосферы в карбюратор 3 поступает через воздушный фильтр 4 очищенный воздух. В карбюраторе 3 происходит образование топливно-воздушной смеси, которую в дальнейшем направляют во впускной коллектор 5. Одновременно во впускной коллектор 5 через жиклер 6 подают расчетное количество 20-25%-ного водного раствора аммиака из емкости 7. Затем топливно-воздушная смесь и аммиак смешиваются во впускном коллекторе 5 и поступают в цилиндры двигателя 8.

Пример. В топливный бак двигателя залит выпускаемый промышленностью бензин А-76 с ОЧ= 76. В емкость для аммиачного раствора залит 25%-ный водный раствор аммиака. В дальнейшем подготовку топливной смеси осуществили в соответствии с предлагаемым способом. После подготовки смеси запустили двигатель и получили экспериментальные данные, которые приведены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, в среднем для повышения октанового числа на 0,8 необходимо добавить 20-25%-ный водный раствор аммиака в количестве 2,5-2,8 мас.

При этом необходимо учесть, что для получения из товарного бензина А-76 бензина Аи-93 (ОЧ=85 по моторному методу) добавка водного раствора аммиака составит около 32 мас. от бензина (табл. 2). Следовательно, происходит экономия до 32 мас. бензина А-76. Кроме того, для получения Аи-93 не требуются дорогостоящие высокооктановые компоненты.

Технико-экономический эффект предлагаемого способа заключается в повышении октанового числа низкооктановых компонентов дешевым водным раствором аммиака и уменьшении выбросов углекислого газа в среднем до 7% по сравнению с работой двигателя на чистом товарном бензине.

Формула изобретения

Способ подготовки топливной смеси, содержащей низкооктановый компонент двигателя внутреннего сгорания путем всасывания воздуха из атмосферы, его очистки в воздушном фильтре, дросселирования, образования смеси воздуха с топливом и подачи этой смеси в цилиндры двигателя, отличающийся тем, что перед подачей топливной смеси в цилиндры двигателя одновременно подают во впускной коллектор 20 25%-ный водный раствор аммиака и топливную смесь, затем их смешивают, причем водный раствор аммиака подают из расчета 2,5 2,8 мас. от массы топлива для повышения октанового числа топлива на 0,8.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2