Устройство для активации топлива Российский патент 2023 года по МПК F02M27/04 C10G32/02 C10L1/00 F02B51/04 F02M33/00 

Изобретение относится к двигателестроению, и может быть осуществлено при производстве и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания работающих на жидком или газообразном топливе.

Известен способ магнитоэлектрической обработки углеводородного топлива (электронный ресурс https://magnet-prof.ru/index.php/magnitnyiy-aktivator-topliva.html, дата обращения 11.02.21 г.). По известному способу на участке топливопровода подачи топлива с наружной его стороны установлены вблизи от камеры сгорания двигателя полые цилиндрические магниты. Внутри этого участка трубопровода расположены стеклянные трубки. Топливо, перемещаясь вдоль трубок, поляризуется и начинает вращаться увеличивая длину пройденного пути за счет трибоэлектрического эффекта. Это позволяет повысить качество сгорания топлива, КПД и мощность двигателя. Однако, хотя это устройство увеличивает путь прохождения топлива, но одного прохода сквозь трибоэлектрические трубки топливу не достаточного для того что бы полностью зарядить и поляризовать его.

Известно также устройство для магнитной обработки топлива (Щурин К.В., Цветкова Е.В. // Изменение физико-химических свойств жидких сред методом магнитной обработки/ Вестник ОГУ №10 2011 г., с. 199..204) принятый за прототип. Устройство, по прототипу состоит из неферромагнитного корпуса, внутри которого расположен концентратор магнитных силовых линий, выполненный в виде ферромагнитных пластин. Устройство установлено вблизи камеры сгорания двигателя в разрезе топливопровода. Сквозь устройство проходит топливо. Огибая эти пластины, топливо увеличивает свой путь, а также время прохождения через магнитное поле. Вследствие этого повышается заряд и поляризация топлива. Это позволяет так же увеличить качество сгорания топлива, КПД и мощность двигателя. Однако, хотя это устройство и увеличивает путь прохождения топлива, но одного прохода топлива сквозь магнитный активатор не достаточного для того чтобы полностью зарядить и поляризовать его. Поэтому топливо заряжается лишь частично и возможности активации топлива используются не полностью.

Технический результат изобретения: уменьшение времени сгорания топлива, повышение КПД и мощности двигателя, путем увеличения степени активации топлива.

Для достижения этого результата предлагается устройство, содержащее активатор топлива и большой бак для топлива, который содержит воздушный сапун. Большой бак для топлива, через фильтр грубой очистки соединен топливопроводом с топливным насосом, снабженным обратным клапаном. В отличие от прототипа устройство снабжено малым баком, соединенным топливопроводом с большим баком для топлива через фильтр грубой очистки и топливный насос, снабженным обратным клапаном. Малый бак с помощью топливопровода, через второй топливный насос, снабженным обратным клапаном, соединен с активатором топлива, выход которого подключен к топливопроводу подачи активированного топлива в малый бак, или с рампой, к которой параллельно подключено необходимое количество активаторов топлива, в зависимости от мощности двигателя. Выходы всех подключенных к рампе активаторов топлива параллельно подключены к топливопроводу подачи активированного топлива в малый бак. Малый бак снабжен датчиком уровня топлива и воздушным сапуном. Так же малый бак снабжен фильтром тонкой очистки, установленным на конце топливопровода, посредством которого малый бак через третий третий топливный насос, снабженный обратным клапаном, соединен с системой питания двигателя внутреннего сгорания. Система питания двигателя внутреннего сгорания соединена с малым баком возвратным топливопроводом.

По второму варианту, устройство для активации топлива, содержит активатор топлива, а также большой бак для топлива, снабженный воздушным сапуном. В отличие от прототипа устройство снабжено малым баком, который опущен ниже возможного минимального уровня топлива находящегося в большом баке для топлива. Малый бак соединен топливопроводом с большим баком для топлива непосредственно через фильтр грубой очистки и электромагнитный клапан. Так же малый бак соединен топливопроводом через второй топливный насос, снабженный обратным клапаном с активатором топлива. Выход активатора топлива подключен к топливопроводу подачи активированного топлива в малый бак. При этом малый бак снабжен воздушным сапуном, торец которого поднят выше возможного максимального уровня топлива в большом баке для топлива и датчиком уровня топлива, электрически соединенным с электромагнитным клапаном, а так же фильтром тонкой очистки, установленным на конце топливопровода. Посредствам топливопровода малый бак через третий топливный насос и обратный клапан соединен с системой питания топливом двигателя внутреннего сгорания, а система питания топливом двигателя внутреннего сгорания непосредственно соединена топливопроводом возврата топлива с малым баком.

Предлагаемое устройство создает возможность постепенного накопления в малом баке активированного топлива и последовательного повышения уровня его активации за счет многократного пропускания топлива через активатор. Это обеспечит уменьшение времени сгорания топлива, повышение коэффициента полезного действия (КПД) и мощности двигателя.

Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показана его конструктивная схема, на Фиг. 2 - схема варианта устройства с несколькими активаторами, а на Фиг. 3 - схема устройства с малым баком, опущенным ниже минимального уровня топлива в большом баке для топлива.

Устройство работает следующим образом.

Большой бак для топлива 1, снабженный сапуном 2 соединен топливопроводом 3 через фильтр 4 грубой очистки топлива через первый насос 5, снабженный обратным клапаном 6 с малым баком 7. При включении насоса 5 топливо начнет подаваться в малый бак 7. Обратный клапан 6 предупреждает вытекание топлива из малого бака 7 в случае остановки насоса 5. Одновременно с насосом 5 включается второй насос 12, снабженный обратным клапаном 13. Топливо из малого бака 7 через топливопровод 11, обратный клапан 13, второй насос 12, топливопровод 21 будет перекачиваться через активатор 14 или через рампу 22, которая подключена к топливопроводу 21 и соединенными с ней параллельно несколькими активаторами 14. Выходы всех подключенных к рампе активаторов 14 параллельно подключены к топливопроводу 15 подачи активированного топлива в малый бак 7. Это обеспечивает возможность усиления процесса активации топлива, особенно при большой мощности устройства 20. Кроме того, это уменьшит номенклатуру активаторов 14 при их серийном производстве, что удешевит их изготовление -при изменении мощности устройства 20 достаточно будет изменить количество активаторов 14, подключаемых к рампе 22. Сапун 10 при этом, служи для удаления воздуха при подъеме уровня топлива в малом баке 7.

Затем, через некоторое время после начала работы насоса 2 производится запуск устройства 20, потребляющего активированное топливо, например двигателя внутреннего сгорания. При этом включается третий насос 17, снабженный обратным клапаном 18. Топливо из малого бака 7 через фильтр тонкой очистки 8, топливопровод 19, насос 17 и обратный клапан 18 будет поступать в устройство 20. Насос 17 обеспечивает избыточную подачу активированного топлива в устройство 20. Избыток поступающего топлива, будет сливаться через трубопровод 16 обратно в малый бак 7. Уровень топлива в баке 7 будет непрерывно повышаться. После достижения максимально допустимого уровня датчик 9, подаст сигнал, остановит насос 5 и вновь запустит его после снижения уровня топлива. Насос 12 при этом работает непрерывно. В результате топливо в малом баке пройдет многократную активацию, перед тем как оно попадет в устройство 20. При этом уровень его активации увеличится, что уменьшит время сгорания топлива и повысит КПД и мощность устройства 20, потребляющего топливо.

По второму варианту предлагаемого устройства малый бак 7 установлен ниже возможного минимального уровня топлива, находящегося в большом баке для топлива 1, и соединен топливопроводом 3 с большим баком для топлива 1 непосредственно через фильтр 4 грубой очистки топлива. Торец сапуна 2 большого бака для топлива I поднят выше максимального уровня топлива в большом баке для топлива 1. После фильтра 4 в топливопроводе 3 установлен запирающий электромагнитный клапан 23. Процесс активации топлива по этому варианту начнется с включения электромагнитного клапана 23. Топливо из бака 1 в соответствие с законом сообщающихся сосудов начнет поступать из большого бака для топлива 1 через фильтр грубой очистки 4 в малый бак 7. Затем будет включен насос 12 и топливо из малого бака 7 пойдет через топливопроводы 11 и 21, через активатор 14 и топливопровод 15 обратно в малый бак. После пуска потребляющего топливо устройства 20 включится насос 17 и топливо через фильтр 8 тонкой очистки, топливопровод 19 и обратный клапан 18 поступит из малого бака 7 в устройство 20. При этом избыток топлива через топливопровод 16 возвратится в малый бак 7. Поскольку поступление топлива в малый бак 7 из бака 1 и от устройства 20 будет больше чем расход топлива устройством 20, то малый бак 7 наполнится до максимума. В этом случае датчик 9 подаст сигнал на выключение электромагнитного клапана 23 и топливо перестанет поступать в малый бак 7 из большого бака для топлива 1 до тех пор, когда уровень топлива в баке 7 вновь понизится. Расположение сапуна 10 малого бака 7 выше максимального уровня топлива в большом баке для топлива 1 предупреждает вытекание топлива из малого бака 7 в случае отказа выключения электромагнитного клапана 23.

Этот вариант может быть применен в устройствах, в которых такое размещение баков 1 и 7 относительно друг друга окажется возможным. Применение этого варианта создает возможность обойтись без насоса 5, что позволит уменьшить затраты энергии на его работу.

Предлагаемое устройство может быть изготовлено с помощью известных в технике средств и технологий и с помощью известных материалов. В качестве насосов 5, 12 и 17 могут быть использованы известные насосы типа ТННД. Для топливопроводов можно применить трубки из нержавеющей стали, латуни, алюминия или любого немагнитного материала. Бак 1 может быть изготовлен из конструкционной стали, а бак 2 и рампа 22 - из немагнитного материала, например из алюминия. В качестве активатора 14 может быть взято любое из известных устройств активации жидкостей, например магнитный активатор жидких сред по патенту №2411190 РФ. Для изготовления деталей предлагаемого устройства могут быть применены известные технологии, используемые например, в автомобильной промышленности.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в уменьшении времени сгорания топлива, повышении КПД и мощности двигателя, путем увеличения степени активации топлива. Устройство может быть изготовлено с помощью известных технологий, деталей, оборудования и материалов. Следовательно, предлагаемое устройство обладает промышленной применимостью.

Изобретение относится к устройствам для подготовки топлива перед сжиганием. Устройство для активации топлива содержит большой топливный бак 1 с сапуном 2 и малый бак 7, соединенный с большим баком 1 через топливный насос 5. Малый бак 7 через второй топливный насос 12 соединен с активатором топлива 14, выход из которого соединен с малым баком 7. Малый бак 7 оснащен датчиком уровня топлива 9 и воздушным сапуном 10. В малом баке 7 находится фильтр тонкой очистки 8, установленный на конце топливопровода 19, который через третий топливный насос 17 соединен с системой питания двигателя 20, соединенной с малым баком обратным топливопроводом 16. По другому варианту, устройство снабжено рампой 22, к которой параллельно подключено несколько активаторов топлива 14. По третьему варианту, малый бак 7 установлен ниже возможного минимального уровня топлива, находящегося в большом баке 1, и большой бак 1 соединен топливопроводом 3 с малым баком 7 через электромагнитный клапан 23, электрически связанный с датчиком уровня топлива 9 в малом баке 7. Устройство позволяет постепенно накапливать активированное топливо в малом баке и последовательно повышать уровень его активации за счет многократного пропускания топлива через активатор, что обеспечивает уменьшение времени сгорания топлива, повышение КПД и мощности двигателя. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для активации топлива, содержащее активатор топлива, а также большой бак для топлива, снабженный воздушным сапуном, отличающееся тем, что устройство снабжено малым баком, при этом большой бак для топлива соединен топливопроводом через фильтр грубой очистки, топливный насос, снабженный обратным клапаном, с малым баком, причем малый бак соединен топливопроводом через второй топливный насос, снабженный обратным клапаном с активатором топлива, выход которого подключен к топливопроводу подачи активированного топлива в малый бак, или с рампой, к которой параллельно подключено необходимое, в зависимости от мощности двигателя, количество активаторов топлива, а выходы всех подключенных к рампе активаторов топлива параллельно подключены к топливопроводу подачи активированного топлива в малый бак, при этом малый бак снабжен датчиком уровня топлива и воздушным сапуном, а также фильтром тонкой очистки, установленным на конце топливопровода, посредством которого малый бак через третий топливный насос и обратный клапан соединен с системой питания топливом двигателя внутреннего сгорания, а система питания топливом двигателя внутреннего сгорания непосредственно соединена топливопроводом возврата топлива с малым баком.

2. Устройство для активации топлива, содержащее активатор топлива, а также большой бак для топлива, снабженный воздушным сапуном, отличающееся тем, что устройство снабжено малым баком, малый бак опущен ниже возможного минимального уровня топлива, находящегося в большом баке для топлива, и соединен топливопроводом с большим баком для топлива непосредственно через фильтр грубой очистки и электромагнитный клапан, причем малый бак соединен топливопроводом через второй топливный насос, снабженный обратным клапаном с активатором топлива, выход которого подключен к топливопроводу подачи активированного топлива в малый бак, при этом малый бак снабжен воздушным сапуном, торец которого поднят выше возможного максимального уровня топлива в большом баке для топлива, и датчиком уровня топлива, электрически соединенным с электромагнитным клапаном, а также фильтром тонкой очистки, установленным на конце топливопровода, посредствам которого малый бак через третий топливный насос и обратный клапан соединен с системой питания топливом двигателя внутреннего сгорания, а система питания топливом двигателя внутреннего сгорания непосредственно соединена топливопроводом возврата топлива с малым баком.