Устройство для обработки топлива двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для обработки топлива, и может быть использовано в системах питания двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет повысить эффективность устройства. Устройство для обработки топлива двигателя внутреннего сгорания содержит полый корпус с входным и выходным штуцерами, положительный электрод, установленный на продольной оси корпуса, и отрицательный электрод, размещенный концентрично положительному электроду на внешней поверхности корпуса в зоне выходного штуцера. Корпус и выходной штуцер выполнены из электроизоляционного материала. Корпус со стороны положительного электрода снабжен диэлектрической вставкой. Отрицательный электрод размещен на корпусе с возможностью осевого перемещения и выполнен в виде втулки. В стенке втулки выполнены отверстия. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к устройствам для обработки топлива, и может быть использовано в системах питания двигателей внутреннего сгорания.

Известно устройство для обработки топлива, содержащее полый корпус с каналом для протока топлива и размещенные в желобе корпуса два концентрично установленных один в другой трубчатых электрода, подключенные к источнику питания. (Патент США №3805492, F 02 M 27/04, опубл. 1974 г.).

Данное устройство обеспечивает обработку топлива в электрическом поле, что приводит к снижению токсичности двигателя. Однако данное устройство недостаточно эффективно, так как, во-первых, оно обрабатывает смесь топлива и воздуха с водяными парами, и, во-вторых, напряженность поля не велика из-за большой площади электродов, достаточно сложно в изготовлении и в эксплуатации.

Известно устройство для обработки топлива, содержащее полый корпус с входным и выходным штуцерами, положительный электрод, установленный по оси корпуса, и отрицательный электрод, размещенный концентрично электроду на внешней поверхности корпуса в зоне выходного штуцера, причем корпус и выходной штуцер выполнены из электроизоляционного материала, а корпус со стороны положительного электрода снабжен диэлектрической вставкой. (Авторское свидетельство СССР №1671934, F 02 М 27/04, опубл. 1989 г.).

Однако данное техническое решение имеет ряд недостатков, основными из которых являются сложность конструкции, обусловленная наличием большого количества комплектующих деталей, а также недостаточная эффективность, обусловленная низкой напряженностью поля и отсутствием возможности регулировки зазора между электродами, так как при малой величине зазора велика возможность пробоя на корпус, а при большой электрическое поле не стабильно.

Наиболее близким техническим решением является устройство для обработки топлива двигателя внутреннего сгорания, содержащее полый корпус с входным и выходным штуцерами, положительный электрод, установленный на продольной оси корпуса, и отрицательный электрод, размещенный концентрично положительному электроду на внешней поверхности корпуса в зоне выходного штуцера, причем корпус и выходной штуцер выполнены из электроизоляционного материала, а корпус со стороны положительного электрода снабжен диэлектрической вставкой, при этом отрицательный электрод размещен на корпусе с возможностью осевого перемещения и выполнен в виде втулки. (Патент Российской Федерации №2062899, F 02 M 27/04, опубл. 1996 г.).

Преимуществом этого технического решения является возможность регулировки интенсивности электромагнитного поля, что позволяет несколько повысить эффективность этого устройства по сравнению с аналогичными.

Основным ограничением этого технического решения является однородность распределения электрического поля вдоль продольной оси корпуса, что снижает поляризацию и активацию обрабатываемого топлива.

Решаемая изобретением задача - повышение эффективности устройства.

Технический результат, который получен при выполнении устройства, - улучшение поляризации и активации обрабатываемого топлива.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известном устройстве для обработки топлива двигателя внутреннего сгорания, содержащем полый корпус с входным и выходным штуцерами, положительный электрод, установленный на продольной оси корпуса, и отрицательный электрод, размещенный концентрично положительному электроду на внешней поверхности корпуса в зоне выходного штуцера, причем корпус и выходной штуцер выполнены из электроизоляционного материала, а корпус со стороны положительного электрода снабжен диэлектрической вставкой, при этом отрицательный электрод размещен на корпусе с возможностью осевого перемещения и выполнен в виде втулки, согласно изобретению в стенке втулки выполнены отверстия.

На фиг.1 показана конструкция устройства.

На фиг.2 - один из вариантов выполнения втулки с эпюрой распределения напряженности электрического поля вдоль продольной оси для этого варианта.

На фиг.3 - то же, что фиг.3, другой вариант.

На фиг.4 - то же, что фиг.3, другой вариант.

Устройство для обработки топлива (фиг.1) содержит полый корпус 1 из электроизоляционного материала /например, фторопласта/ с входным 2 и выходным 3 штуцерами и диэлектрической вставкой 4, в которую вмонтирован положительный /анодный/ электрод 5, концентрично размещенный в корпусе 1 с образованием камеры 6 обработки.

На внешней поверхности корпуса 1 в зоне выходного 3 штуцера и камеры 6 обработки концентрично положительному электроду 5 установлен отрицательный /катодный/ электрод 7, имеющий возможность осевого перемещения на корпусе 1. Электрод 7 выполнен в виде втулки. В стенке втулки выполнены отверстия 8.

В бортовую сеть автомобиля заявленное устройство включается так же, как ближайший аналог.

В дополнительных вариантах выполнения изобретения отверстия 8 могут быть расположены продольными рядами (фиг.1, 2).

Кроме того, отверстия 8 могут быть расположены поперечными рядами (фиг.3).

Отверстия 8 могут быть выполнены круглыми (фиг.1, 3).

Отверстия 8 могут быть выполнены овальными (фиг.2). При этом большая ось овала отверстия параллельна продольной оси корпуса 1.

Отверстия 8 могут быть выполнены в форме щелей (фиг.4). При этом продольная ось щели параллельна продольной оси корпуса 1.

Кроме того, стенка втулки может быть снабжена, по меньшей мере, двумя пазами, расположенными со стороны выходного штуцера 3 (фиг.1, 3). При этом каждый из пазов может быть выполнен в виде трапеции с возможностью образования острых концов стенки втулки со стороны выходного штуцера 3.

Устройство (фиг.1) работает следующим образом.

Топливо подается к входному 3 штуцеру устройства и попадает в камеру 6 обработки. В камере 6 между электродами 5 и 7 создается импульсное электрическое поле высокой напряженности, воздействующее на проходящий поток топлива, которое частично поляризуется и активируется. Из камеры 6 обработанное топливо через выходной штуцер 3 поступает на сжигание в двигатель, например в карбюратор. Выполнение электрода 7 подвижным в осевом направлении на корпусе 1 позволяет в процессе обработки топлива изменять интенсивность электрического поля в зависимости от различных первоначальных параметров как топлива, так и характеристик двигателя, работающего на определенном скоростном и нагрузочном режиме. Перемещение электрода может быть ручным или осуществляться автоматически, в зависимости от сигналов с бортового микропроцессора.

Выполнение во втулке отверстий 8 позволяет создать "всплески" напряженности электрического поля (фиг.2-4) вдоль продольной оси корпуса 1, что значительно активнее и лучше поляризует обрабатываемое топливо и создает более мелкий его распыл. Каждый из представленных на фиг.2-4 вариантов выбирается исходя из заданных характеристик двигателя внутреннего сгорания.

Проведенная таким образом обработка топлива перед подачей его в карбюратор позволяет значительно снизить токсичность отработавших газов и существенно повысить топливную экономичность двигателя внутреннего сгорания за счет интенсификации процесса смесеобразования путем увеличения мелкости распыла капель топлива из-за снижения сил поверхностного натяжения топлива, возникающего под действием электрического поля.

Наиболее успешно заявленное устройство для обработки топлива промышленно применимо для использования при предварительной обработке топлива для различных типов двигателей внутреннего сгорания.

1. Устройство для обработки топлива двигателя внутреннего сгорания, содержащее полый корпус с входным и выходным штуцерами, положительный электрод, установленный на продольной оси корпуса, и отрицательный электрод, размещенный концентрично положительному электроду на внешней поверхности корпуса в зоне выходного штуцера, причем корпус и выходной штуцер выполнены из электроизоляционного материала, а корпус со стороны положительного электрода снабжен диэлектрической вставкой, при этом отрицательный электрод размещен на корпусе с возможностью осевого перемещения и выполнен в виде втулки, отличающееся тем, что в стенке втулки выполнены отверстия.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстия расположены продольными рядами.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстия расположены поперечными рядами.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстия выполнены круглыми.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстия выполнены овальными.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что большая ось овала отверстия параллельна продольной оси корпуса.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстия выполнены в форме щелей.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что продольная ось щели параллельна продольной оси корпуса.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что стенка втулки снабжена, по меньшей мере, двумя пазами, расположенными со стороны выходного штуцера.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что каждый из пазов выполнен в виде трапеции с возможностью образования острых концов стенки втулки со стороны выходного штуцера.