Ионизатор воздуха для двигателя внутреннего сгорания


 


Владельцы патента RU 2464441:

ООО "Центр инновационных технологий" (RU)

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам двигателя внутреннего сгорания. Изобретение позволяет улучшить эксплуатационные свойства двигателей внутреннего сгорания, а именно снизить концентрацию вредных примесей в отработавших газах и уменьшить удельный расход топлива. Ионизатор воздуха для двигателя внутреннего сгорания включает цилиндрический корпус в форме трубы и расположенные в нем, изолированные друг от друга металлические электроды положительной и отрицательной полярности, подсоединенные к высоковольтному источнику питания, причем, по меньшей мере, один электрод положительной полярности выполнен в виде ленты, которой придана форма прямого геликоида, внутренняя кромка ленты заострена, а внешняя кромка прилегает к внутренней поверхности корпуса, при этом электрод отрицательной полярности выполнен в виде струны, расположенной по оси корпуса. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к элементам двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Техническое решение может быть использовано для увеличения эффективности сгорания топливно-воздушной смеси (ТВС).

Известно устройство обработки воздуха - многорядный ионизатор воздуха для автомобильного двигателя, которое содержит металлические решетки, расположенные по отношению одна к другой параллельно и соосно, причем рядом стоящие решетки заряжены разноименными зарядами. Решетки выполнены гибкими, с возможностью искривления поверхности решеток под воздействием потока всасываемого работающим двигателем воздуха (заявка на изобретение RU №93027451, дата публикации 27.12.1995). Предположительно недостатком данного аналога является нестабильность зоны и типа разряда, вызванная вибрацией гибких ионизационных решеток. Следствием этого является низкая эффективность производства кислородосодержащих радикалов, притом, что образуется относительно большое количество озона, по причине возникновения дуговых разрядов в местах наименьшего расстояние между решетками. Озон оказывает значительный окислительный эффект на детали ДВС, эффективность сгорания при этом возрастает не значительно.

В качестве прототипа принят ионизатор воздушной среды, применимый в том числе для обработки воздуха в карбюраторном двигателе внутреннего сгорания (заявка на изобретение RU 92002010, дата публикации 15.11.1994). Прототип содержит диэлектрическое кольцо, в проходном канале которого расположены пластинчатый изолированный положительный электрод и отрицательный электрод, выполненный из металлических нитей. Электроды подключены, соответственно, к положительному и отрицательному полюсам высоковольтного источника напряжения. Для повышения эффективности ионизатора с двух сторон пластины положительного электрода установлены изолированные пластины отрицательного электрода, при этом кромка пластины первого выступает от кромок пластин второго на расстояние, равное или большее расстояния между пластинами положительного электрода и металлическими нитями отрицательного электрода. На металлических нитях расположены элементы типа колючей проволоки, шипы которой направлены в сторону пластин электродов.

Недостатком прототипа является применение пластинчатых электродов, которые препятствуют перемешиванию воздушного потока, притом, что активное продуцирование кислородосодержащих радикалов сконцентрировано в области шипов отрицательного электрода. Таким образом, существенно сокращается объем обработки воздуха, проходящего через ионизатор, а процентное содержание продуцируемых кислородосодержащих радикалов оказывается менее возможного. При этом, согласно теории цепного горения, насыщенность ТВС указанными радикалами является важнейшим параметром, определяющим эффективность сгорания ТВС и важнейшие показатели работы ДВС, напрямую связанные с процессом горения топлива (см. с.391-417 в книге: Кондратьев В.Н. Кинетика и механизм газофазных реакций. М.: "Наука", 1974).

Задача изобретения - улучшение эксплуатационных свойств двигателей внутреннего сгорания. При использовании изобретения достигаются следующие важные функциональные технические результаты.

1. Снижается концентрация вредных примесей в отработавших газах.

2. Уменьшается удельный расход топлива.

Для достижения заявленной совокупности технических результатов в ионизаторе воздуха для двигателя внутреннего сгорания (далее ионизатор), включающем цилиндрический корпус в форме трубы и расположенные в нем, изолированные друг от друга металлические электроды положительной и отрицательной полярности, подсоединенные к высоковольтному источнику питания, введены конструктивные изменения, а именно по меньшей мере один электрод положительной полярности выполнен в виде ленты, которой придана форма прямого геликоида, внутренняя кромка ленты заострена, а внешняя кромка прилегает к внутренней поверхности корпуса, при этом электрод отрицательной полярности выполнен в виде струны, расположенной по оси корпуса.

На Фиг.1 изображена схема ионизатора воздуха для двигателя внутреннего сгорания.

В состав ионизатора входят цилиндрический диэлектрический корпус (1), выполненный в форме трубы, и электроды. По меньшей мере один электрод (2) положительной полярности выполнен металлическим в виде ленты, которой придана форма прямого геликоида, причем внутренняя кромка (3) ленты заострена, а внешняя кромка (4) прилегает к внутренней поверхности корпуса (1). Посредством вывода (5) электрод (2) соединен с положительным выводом высоковольтного источника питания (не показан). Электродов (2) положительной полярности может быть несколько и в этом случае предпочтительно их симметричное расположение относительно оси корпуса (1). Для обеспечения коррозионной стойкости и хорошей электропроводности электроды (2) положительной полярности могут быть выполнены из алюминия. Ионизатор также содержит электрод (6) отрицательной полярности, который выполнен в виде струны и расположен по оси геликоида, т. е по оси диэлектрического цилиндрического корпуса (1). Электрод отрицательной полярности (6) может быть выполнен из позолоченной проволоки диаметром 0,1 мм. Электрод (6) укреплен в корпусе с помощью тонких растяжек-изоляторов (7), выполненных, например, из органического стекла, растяжкам-изоляторам (7) придана обтекаемая форма в направлении движения воздушного потока. Электрод (6) снабжен выводом (8), с помощью которого он подсоединен к отрицательному выводу высоковольтного источника питания.

Ионизатор установлен на всасывающем патрубке ДВС до смесеобразующего устройства (карбюратор, впускной коллектор) и функционирует следующим образом. Поток воздуха, необходимый для сжигания топлива, проходит внутри диэлектрического корпуса (1), в пространстве между положительным (2) и отрицательным (6) электродами. Напряжение от высоковольтного источника питания, подведенное к положительному (2) и отрицательному (6) электродам, вызывает тлеющий разряд на всем протяжении электродов. При этом производятся радикалы кислорода, а также озон из кислорода воздуха (см. с.339, 354 в книге: В.Н.Кондратьев, Е.Е.Никитин. Кинетика и механизм газофазных реакций. М.: "Наука", 1974).

Заостренная внутренняя кромка (3) электрода положительной полярности способствует интенсивному стеканию заряда, а геликоидная форма поверхности - интенсивному перемешиванию воздушного потока. Обогащенный радикалами кислорода и озоном воздух далее поступают в смесеобразующее устройство ДВС, смешиваются с топливом и далее обычным порядком используются для осуществления рабочего процесса ДВС. При этом заявленная совокупность технических результатов обеспечивается сущностью изобретения следующим образом соответственно.

1. Присутствие молекул озона в ТВС снижает выход СО в процессе сгорания и, следовательно, снижает концентрацию вредных примесей в отработавших газах (см. с.339 в книге: В.Н.Кондратьев, Е.Е.Никитин. Кинетика и механизм газофазных реакций. М.: "Наука", 1974).

2. Присутствие радикалов кислорода в ТВС снижает температуру ее воспламенения и способствует ее более полному сгоранию, т.е. повышается калорийность ТВС, что и обеспечивает уменьшение удельного расхода топлива (см. с.436 в книге: В.Н.Кондратьев, Е.Е.Никитин. Кинетика и механизм газофазных реакций. М.: "Наука", 1974).

Предложенный ионизатор может быть изготовлен промышленным способом на базе любого современного машиностроительного предприятия без применения каких-либо специальных технологий.

1. Ионизатор воздуха для двигателя внутреннего сгорания, включающий цилиндрический корпус в форме трубы и расположенные в нем изолированные друг от друга металлические электроды положительной и отрицательной полярности, подсоединенные к высоковольтному источнику питания, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один электрод положительной полярности выполнен в виде ленты, которой придана форма прямого геликоида, внутренняя кромка ленты заострена, а внешняя кромка прилегает к внутренней поверхности корпуса, при этом электрод отрицательной полярности выполнен в виде струны, расположенной по оси корпуса при помощи растяжек - изоляторов.

2. Ионизатор воздуха для двигателя внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что в его состав входит несколько электродов положительной полярности, при этом они расположены симметрично относительно оси корпуса.

3. Ионизатор воздуха для двигателя внутреннего сгорания по п.1 или 2, отличающийся тем, что каждый электрод положительной полярности выполнен из алюминия, электрод отрицательной полярности выполнен из позолоченной проволоки диаметром 0,1 мм, а растяжки - изоляторы выполнены из органического стекла, и им придана обтекаемая форма.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к устройствам для очистки жидкого топлива и подготовки его к сгоранию. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) работающих на водороде. .

Изобретение относится к области энергетики. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливным фильтрам. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к обогатителям топливовоздушной смеси двигателя внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам, обогащающим топливовоздушную смесь двигателя внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам обогащающим топливовоздушную смесь, и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания.

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к обработке топлива и требуемой для его сгорания атмосферной среды в двигателе внутреннего сгорания. .
Изобретение относится к области магнитной обработки жидкого и газообразного топлива, топлива для котельных установок и для двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано на стадии подачи топлива из топливопровода в камеру сгорания.

Изобретение относится к устройствам для очистки жидкого топлива и подготовки его к сгоранию

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к средствам, обеспечивающим улучшение условий сгорания топлива

Изобретение относится к области электромагнетизма, а именно электромагнитным устройствам, используемым для активации магнитным полем жидкого топлива двигателей внутреннего сгорания автомобилей. Устройство для магнитной обработки жидкого топлива для двигателя внутреннего сгорания, содержащее топливопровод из диамагнитного материала и с электромагнитом в виде катушки, выполненной однорядной из нескольких секций 1-6, не менее шести, расположенных на автомобильном топливопроводе 7 на расстоянии друг от друга 8-10 см и соединенных с генератором автомобиля 8, согласно изобретению имеет дополнительно последовательно соединенные между собой катушки 9 и 10, растянутые вдоль топливопровода и соединенные параллельно с генератором автомобиля с возможностью образования магнитных полей, силовые линии которых направлены перпендикулярно потоку жидкого топлива, при этом секции катушки разбиты по парам и включены встречно с образованием поочередно магнитных полей, силовые линии которых направлены противоположно друг другу и вдоль потока жидкого топлива. Изобретение обеспечивает повышение эффективности активации топлива как за счет воздействия магнитными полями разного направления вдоль потока, так и магнитным полем перпендикулярно потоку топлива. 2 ил.

Способ сжигания углеводородного топлива в газотурбинных двигателе или установке, содержащих камеру сгорания, заключается в поступлении на ее вход потока углеводородного топлива и потока воздуха, сжатого в компрессоре до высокого давления. Топливовоздушную смесь воспламеняют, а полученные при горении смеси газы направляют через турбину и сопло в атмосферу. При этом воздействуют, по меньшей мере, на часть потока сжатого воздуха за компрессором электрическим разрядом, организованным таким образом, чтобы обеспечить заданные значения объемной плотности энергии и приведенной напряженности электрического поля так, что под его воздействием воздух образует низкотемпературную неравновесную плазму, содержащую колебательно- и электронно-возбужденные молекулы кислорода в основном и в синглетном состояниях. Часть потока углеводородного топлива смешивают с полученной низкотемпературной неравновесной воздушной плазмой и подвергают риформингу, интенсифицируемому молекулами возбужденного кислорода. Образующийся при риформинге синтез-газ направляют в камеру сгорания для дополнительной интенсификации горения. Изобретение повышает эффективность работы камеры сгорании при одновременном снижении выброса вредных веществ в атмосферу, обеспечивает устойчивость горения в обедненных топливом топливовоздушных смесях. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ подготовки жидкого топлива к сжиганию в камере сгорания, преимущественно, поршневого двигателя, заключающийся в том, что создают воздуховодяную мелкодисперсную эмульсию путем распыления воды, на полученную эмульсию воздействуют СВЧ-излучением до нагрева эмульсии до температуры кипения воды, затем обработанную эмульсию подают в камеру сгорания и повторно воздействуют на нее СВЧ-излучением до нагрева эмульсии до температуры, превышающей температуру кипения воды при давлении в камере сгорания, после чего в камеру сгорания впрыскивают топливо. Технический результат заключается в снижении расхода топлива и повышении к.п.д. работы двигателя, а также снижении токсичности выхлопных газов за счет повышения степени активности водной составляющей в процессе диспергирования (мелкости распыливания) топлива и его испарения посредством использования накопленной в воде энергии СВЧ-излучения.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложено устройство магнитоакустической обработки жидкого углеводородного топлива, содержащее корпус (1), входной (2) и выходной (3) топливные штуцеры, индуктор (7) переменного электрического тока, а также внутреннюю цилиндрическую камеру (4) из неэлектропроводного материала для прохода топлива, связанную с входным и выходным штуцерами. Внутри камеры коаксиально с ней установлена тонкостенная металлическая трубка (8), а на расстояниях от концов металлической трубки располагаются постоянные магниты (9 и 10), выполненные в виде дисков и обращенные друг к другу разноименными полюсами. Технический результат заключается в снижении удельного расхода топлива и увеличении мощности двигателя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложено устройство для активации текучей среды, содержащее узел (10) корпуса, содержащий первое тело (11), имеющее пустотелую цилиндрическую конструкцию и имеющее приемное пространство для образования проточного канала для пропускания текучей среды; второе тело (19), расположенное так, чтобы покрывать наружную поверхность первого тела и которое образует разделяющее пространство, отнесенное от части наружной поверхности первого тела на заранее определенное расстояние для образования зазора; первую крышку (15a) и вторую крышку (15b); узел генерирования магнитной силы (20), расположенный в приемном пространстве узла корпуса (10) для воздействия магнитной силой на текучую среду; поддерживающую пластину (50), расположенную в приемном пространстве для поддержки узла генерирования магнитной силы; узел приема магнитной силы (40), расположенный между первым телом и вторым телом и намагничиваемый узлом генерирования магнитной силы (20) для воздействия на текучую среду; узел блокирования теплоты (30), расположенный между узлом генерирования магнитной силы и вторым телом для блокирования теплоты, переносимой извне узла корпуса в приемное пространство. Технический результат заключается в снижении расход топлива, уменьшении выбросов загрязняющих веществ, увеличении срока службы и повышении кпд двигателя. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к фильтрам магнитной очистки и обработки автомобильного и авиационного топлива. Предложенный фильтр содержит полый цилиндрической формы корпус (1), на наружном торце которого имеется штуцер (17) с внутренним входным каналом, разделитель (3) в виде цилиндрической пространственной решетки, имеющий поперечные пазы с расположенными в них постоянными магнитами (4) С-образной формы, крышку (2) цилиндрической формы, на внешнем торце которой расположен штуцер (18) с внутренним выходным каналом, на внутреннем ее торце расположен полый цилиндрической формы стержень (5), а во внутренней цилиндрической расточке стержня расположены постоянные магниты (6) цилиндрической формы. Кроме того, предложен способ сборки фильтра. Технический результат заключается в повышении теплотворной способности топлива и повышении полноты и скорости сгорания. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил., 2 табл.

Изобретение относится к жидкостным распылительным устройствам эжекционного типа и может быть использовано при подготовке топлива к сжиганию. Техническая задача, решаемая данным изобретением - упрощение конструкции устройства для кавитации топлива, повышение КПД и экономичности двигателя, снижение вредных примесей за счет интенсификации процесса кавитации, а также упрощение монтажа топливной системы двигателя внутреннего сгорания, например, автомобиля. Предлагаемое устройство подготовки топлива для двигателей внутреннего сгорания включает топливный насос, подводящие трубки и камеру сгорания топлива, причем перед подачей топлива в камеру сгорания устанавливается электрический кавитатор, в котором топливо проходит через искровой разряд. 2 ил.
Наверх