Способ модификации горюче-смазочных материалов и модификатор

 

Изобретение относится к технологии обработки горюче-смазочных материалов, в частности бензина и моторного масла. Способ заключается в обработке горюче-смазочных материалов переменным магнитным полем, частота которого непрерывно увеличивается от начала обработки к концу. Модификатор состоит из свернутого в спираль трубопровода, по которому проходит поток горюче-смазочных материалов, и двух кольцевых многополюсных магнитов, расположенных с обеих сторон спирали. Изобретение позволяет улучшить эксплуатационные свойства горюче-смазочных материалов. 2 с.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к технологии обработки горюче-смазочных материалов, в частности к модификации их эксплуатационных свойств.

Известен способ модификации горюче-смазочных материалов, включающий воздействие на горюче-смазочные материалы переменного магнитного поля (авт.св. СССР 362042, 1973).

К недостаткам известного способа следует отнести очень низкую эффективность обработки, связанную с недостаточной степенью упорядоченности молекул материала после обработки, и быструю потерю приобретенных материалом свойств.

Известен модификатор горюче-смазочных материалов, включающий трубопровод с входным и выходным патрубками и установленный на нем многополюсный постоянный магнит (авт.св. СССР 968502, F 02 M 27/04, 1980).

Этот модификатор обладает низким КПД и не обеспечивает достаточной степени переориентации молекул обрабатываемого материала, что не позволяет достичь высоких показателей улучшенных потребительских свойств горюче-смазочных материалов.

Задача настоящего изобретения - улучшение эксплуатационных свойств горюче-смазочных материалов, таких как полнота сгорания топлива, моющие свойства, уменьшение содержания вредных выбросов в отработавших газах.

Согласно способу поставленная задача достигается тем, что частоту переменного магнитного поля непрерывно изменяют от начала обработки к концу.

В соответствии с устройством поставленная задача решается тем, что трубопровод выполнен в виде спирали, а магнит выполнен в виде двух кольцевых пластин, намагниченных перпендикулярно магнитному азимуту, каждая из которых лежит в плоскости, параллельной плоскости спирали, причем одна из пластин расположена с одной стороны спирали, а другая - с противоположной.

Указанные признаки существенны, изменение частоты магнитного поля в процессе обработки приводит к значительному снижению сил поверхностного натяжения в углеводородных жидкостях, активному перемешиванию потока, что обеспечивает улучшение смазывающих и моющих свойств масел, моющих свойств топлива (для очистки камеры сгорания), а также существенно увеличивает полноту сгорания за счет лучшего контакта топлива с кислородом.

Выполнение трубопровода в виде спирали с расположенными с обеих сторон кольцевыми многополюсными магнитами обеспечивает обработку горюче-смазочных материалов в постоянно изменяющемся по частоте магнитном поле в процессе передвижения жидкости по трубопроводу.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Топливо, в частности бензин, помещают в переменное магнитное поле. Частоту поля непрерывно увеличивают с начала обработки до конца.

Молекулы бензина приобретают магнитный момент, направленный противоположно магнитному моменту поля, многократное изменение частоты последнего обеспечивает внутреннее перемешивание потока, снижение сил поверхностного натяжения. Последнее уменьшает нагарообразование в камере сгорания и повышает полноту сгорания топлива.

Пример 2. Смазывающее масло, в частности моторное, обрабатывают так же, как в примере 1. В результате уменьшения сил поверхностного натяжения улучшается приникающая способность масла, оно лучше удерживается на трущихся поверхностях, а также улучшаются его моющие свойства.

На фиг.1 представлен модификатор горюче-смазочных материалов, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - схема воздействия магнитного поля на поток жидкости в модификаторе; на фиг.4 - график зависимости содержания окиси углерода в отработавших газах от наработки двигателя с установленным в нем модификатором.

Модификатор содержит корпус 1, внутри которого расположены в параллельных плоскостях два многополюсных магнита, выполненных в виде кольцевых пластин 2 и 3. Между последними расположен трубопровод 4 в виде спирали, имеющий входной 5 и выходной 6 патрубки. Трубопровод 4 может иметь форму любой плоской спирали, например Архимедовой спирали, логарифмической, параболической или спирали Ферми. Трубопровод 4 выполнен из немагнитного материала.

Модификатор работает следующим образом.

Топливо или смазочное масло поступает в трубопровод 4 и, проходя по нему, пересекает силовые линии магнитного поля, создаваемого многополюсными магнитами 2 и 3. По мере продвижения жидкости к центру спирали скорость потока возрастает, соответственно возрастает частота смены полюсов магнитов.

Модифицированное топливо или смазочное масло выходит из патрубка 6 и поступает к потребителю.

Как видно из фиг.4, в начальный период после установки очистителя катализатора (точка А) наблюдается повышение (до 30%) содержания СО в отработавших газах (период A-B), что объясняется интенсивной очисткой камеры сгорания от нагарообразования. Продолжительность периода интенсивной очистки камеры сгорания составляет на карбюраторных двигателях автомобилей Fiat Uno, ВАЗ и ГАЗ различных модификаций от 50 до 100 км пробега, на дизельных от 1 до 6 часов работы. Затем происходит снижение содержания СО (период B-C-D) и переход к периоду стабилизации (точка D), когда продолжается очистка камеры сгорания с меньшей интенсивностью. Наконец наблюдается стабилизация процесса сгорания топлива (за точкой D) при значительном уменьшении токсичности отработавших газов. Продолжительность работы двигателей до периода стабилизации составляет от 1 до 6 часов. Синхронно с изменением содержания CO в отработавших газах изменяется и расход топлива. Однако динамика расхода топлива характеризуется меньшей интенсивностью по сравнению с изменением содержания CO. Реальные значения снижения расхода топлива в стендовых условиях испытаний достигает 6 - 8%, в эксплуатационных - до 10% и более. Дымность отработавших газов дизельного двигателя на холостом ходу снижается в 2 - 3 раза и достигает значений 1 - 3% (на примере двигателя Д-240). Содержание CO в отработавших газах легковых автомобилей в результате дорожных испытаний уменьшилось на 40% и более, достигло значений 0,3 - 0,7%, что в 2 - 3 и более раз меньше установленных экологических норм (содержание CO - 1,5%). Содержание CH в отработавших газах уменьшается аналогично уменьшению CO.

Формула изобретения

1. Способ модификации горючесмазочных материалов, включающий воздействие на горючесмазочные материалы переменного магнитного поля, отличающийся тем, что частоту магнитного поля непрерывно увеличивают от начала обработки к концу.

2. Модификатор горючесмазочных материалов, включающий трубопровод с входным и выходным патрубками и установленный на нем многополюсный постоянный магнит, отличающийся тем, что трубопровод выполнен в виде спирали, а магнит выполнен в виде двух кольцевых пластин, каждая из которых лежит в плоскости, параллельной плоскости спирали, причем одна из пластин расположена с одной стороны спирали, а другая - с противоположной.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4