УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ТОПЛИВА А.С.КОВАЛЕВА Российский патент 1998 года по МПК F02M27/04 F02B51/04 

Устройство относится к области двигателестроения и позволяет повысить эффективность обработки топлива, используемого в двигателях внутреннего сгорания, а также для обработки углеводородов, используемых в газовых турбинах.

Известно устройство для магнитной обработки дизельного топлива, имеющее канал, вход которого сообщен с топливным баком, а выход с двигателем внутреннего сгорания. Канал образован между поверхностью кольцевого сердечника, к которому примыкают кольцевые пластинчатые постоянные магниты, и поверхностью корпуса, в котором заключены постоянные магниты [1]. Устройство обеспечивает лучшее течение дизельного топлива.

Недостатком устройства является отсутствие возможности регулировать степень обработки топлива, наличие большого числа магнитов и сложность изготовления.

Известно устройство для магнитной обработки топливовоздушной смеси [2], содержащее корпус из немагнитного материала, цилиндрический магнит, намагниченный в осевом направлении, размещенный в корпусе с образованием проточного канала для смеси, турбулизатор потока смеси, выполненный в виде пакета сеток, расположенных параллельно одна другой в проточном канале перед цилиндрическим магнитом по потоку. При проходе смеси через отверстие сеток в ней возникают высокочастотные пульсации. В магнитном поле колеблющиеся частицы подвергаются обработке этим полем и их сгорание происходит с большей эффективностью.

Недостатком является сложность упомянутой конструкции, связанная с размещением сеток в межполюсном пространстве и повышенный расход магнитного материала. Из-за наличия турбулизатора поток топливовоздушной смеси имеет хаотичное движение и частицы подвергаются разной степени обработки. Кроме того, сетки из немагнитных материалов приводят к дополнительной деформации электрических и электромагнитных полей, что тоже не способствует равномерной обработке частиц топливовоздушной смеси.

Технической задачей, решаемой изобретением, является повышение эффективности магнитной обработки топлива и масла в двигателе внутреннего сгорания путем обеспечения равномерного закручивания частиц топлива и их поляризации.

Поставленная техническая задача решается тем, что известное устройство для магнитной обработки топлива, содержащее корпус из немагнитного материала, топливный бак и насос для перекачки топлива, сообщенный с ними проточный канал, источник постоянного магнитного поля, дополнительно снабжено магнитопроводом, выполненным в виде подковы, концы которой соединены перемычкой, а в середине ее дуги имеется разрез, образуя кромки, внутренняя сторона каждой из них выполнена со скосом, угол скоса составляет 20-70^o, и зазор, в котором под углом к кромкам расположен проточный канал, вход которого сообщен с топливным баком, а выход - с насосом для перекачки топлива, источник постоянного магнитного поля расположен в перемычке, полюса его ориентированы перпендикулярно по отношению к проточному каналу.

Кроме того, проточный канал может быть снабжен установленным на его входе перепускным клапаном.

Кроме того, проточный канал может быть выполненным сужающимся в месте расположения его в зазоре магнитопровода.

Кроме того, источник постоянного магнитного поля может быть выполнен в виде постоянного магнита.

На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема подключения устройства в систему подачи топлива к двигателю внутреннего сгорания.

Устройство содержит корпус 1 (фиг. 1,2) из немагнитного материала, проточный канал 2, вход которого сообщен с топливным баком 3, а выход - с насосом для перекачки топлива 4, источник постоянного магнитного поля 5 (фиг. 1), размещенный в перемычке подковообразного магнитопровода 6, причем поле его ориентировано перпендикулярно относительно проточного канала 2. Магнитопровод имеет разрез в середине дугообразной его части, образуя зазор 7. Образовавшиеся кромки 8 магнитопровода выполнены скошенными с внутренней стороны (фиг. 1, вид 1), угол скоса составляет 20-70^o от вертикали. Часть кромок 8, образованная разъемом, имеет горизонтальную поверхность, образуя ребра 9. Проточный канал 2 расположен в зазоре параллельно горизонтальной поверхности кромок 8 и под углом относительно ребер 9 (фиг. 1, вид А-А). На выходе топливного бака 3 установлен перепускной клапан 10 с устройством управления 11 (фиг. 2). Проточный канал 2 выполнен сужающимся в месте расположения его в разрезе магнитопровода (вид по А-А фиг. 1).

Устройство работает следующим образом. Топливо, поступающее из топливного бака 3 автомобиля, с помощью насоса 4 перекачивается через проточный канал 2 (перепускной клапан 10 закрыт).

Под действием магнитного поля в зазоре магнитопровода 6 у частиц топлива возникает закручивающий момент [3]. При скорости перекачки топлива в рабочем зазоре от 100 до 3000 см/с и при индукции магнитного поля 2000-10000 Э в межполюсном пространстве, заключенном в зазоре 7, возникают электромагнитные колебания, вызванные изменением ориентации магнитных моментов частиц, вектор которых в некотором объеме перпендикулярен вектору магнитного поля. В этих условиях возникает ядерная магнитная прецессия [4,5], молекулы топлива поляризуются, разрушаются молекулярные связи и окисление топливо-воздушной смеси в двигателе внутреннего сгорания происходит с большей эффективностью. Попутно от поляризованных молекул топливовоздушной смеси поляризуются и молекулы масла в двигателе, масло приобретает свойства катализатора, что резко снижает уровень вредных выбросов окиси углерода и углеводородов в выхлопных газах, например, старых автомобилей, а также снижает уровень потребления топлива. При этом на деталях образуется прочная масляная пленка из поляризованных молекул масла, что приводит к снижению износа двигателя. Как показали исследования, при выполнении кромок магнитопровода со скосом на угол 20-70^o и расположении проточного канала под углом к кромкам магнитопровода достигается оптимальный эффект.

При работе насоса топливо, помимо поступательного движения, совершает колебательные движения, вызываемые работой клапанов насоса. Это приводит к тому, что частицы топлива во время колебаний передают свою поляризацию соседним частицам, и постепенно в течение короткого времени (до 60 мин) поляризуется все топливо в баке. После этого устройство для магнитной обработки топлива можно отключить с помощью устройства управления 11, открыв клапан 10 (фиг. 2). Топливо будет поступать из топливного бака напрямую в двигатель внутреннего сгорания. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять регулировку степени обработки топлива и масла двигателя внутреннего сгорания.

Выполнение проточного канала 2 сужающимся в месте расположения его в зазоре магнитопровода способствует более интенсивному закручиванию частиц топлива и обеспечению благоприятных условий для возникновения ядерной магнитной прецессии.

Источник постоянного магнитного поля может быть выполнен в виде постоянного магнита 5, как представлено на фиг. 1, или в виде электромагнита.

Перепускной клапан 10 может быть выполнен на базе электромагнитного клапана КА-2 с устройством управления 11, выполненным в виде тумблера или реле времени.

Источники информации
1 Заявка Японии N 2-291468, опубл. 03.12.90.

2. Авт. свид. СССР N 477929, опубл. 07.05.89.

3. Л.А.Бессонов. Теоретические основы электротехники. М., Высшая школа. 1978, стр. 190-191.

4. С.В.Вонсовский. Магнетизм микрочастиц. М., Наука, 1973, стр. 110-114.

5. Ю.В.Афанасьев и др. Средства измерения параметров магнитного поля. Л. , Энергия, 1979, стр. 127-129.

Использование: двигателестроение. Сущность изобретения: устройство содержит корпус 1 из немагнитного материала, топливный бак и насос для перекачки топлива по проточному каналу 2. Имеется источник постоянного магнитного поля 5 и магнитопровод 6, выполненный в виде подковы, концы которой соединены перемычкой. В середине магнитопровода выполнен зазор 7, кромки 8 которого скошены под углом 20 - 70^o. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для магнитной обработки топлива, содержащее корпус из немагнитного материала, топливный бак и насос для перекачки топлива, сообщенный с ними проточный канал, источник постоянного магнитного поля, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено магнитопроводом, выполненным в виде подковы, концы которой соединены перемычкой, а в середине ее дуги имеется разрез, образуя кромки, внутренняя сторона каждой из них выполнена со скосом, угол скоса составляет 20-70^o, и зазор, в котором под углом к кромкам расположен проточный канал, вход которого совмещен с топливным баком, а выход - с насосом для перекачки топлива, источник постоянного магнитного поля расположен в перемычке, полюса его ориентированы перпендикулярно по отношению к проточному каналу. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что проточный канал снабжен установленным на его входе перепускным клапаном. 3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что проточный канал выполнен сужающимся в месте расположения его в зазоре магнитопровода. 4. Устройство по пп.1 - 3, отличающееся тем, что источник постоянного магнитного поля выполнен в виде постоянного магнита.