Электрический активатор топлива Российский патент 2023 года по МПК F02M27/04 

Изобретение относится к устройствам приготовления топлива, конкретнее к активаторам топлива, и может найти широкое применение, например, в тепловых машинах, двигателях внутреннего сгорания (ДВС) и в теплоэнергетике.

Известен топливный фильтр-активатор, содержащий корпус в виде емкости с впускным и выпускным патрубками для прохождения топлива и фильтрующий элемент, размещенный внутри емкости, при этом рабочая емкость топливного фильтра выполнена из диэлектрического материала, причем топливный фильтр дополнительно снабжен источником магнитного поля, и электрофильтром, содержащим источник электрического поля, и два электрода, один из которых размещен внутри емкости с топливом, выполнен с резьбой по наружной поверхности и с острием на конце, и конструктивно совмещен с объемным фильтрующим электропроводящим элементом, а другой электрод выполнен в виде кольцевого электропроводящего элемента и размещен подвижно снаружи диэлектрической емкости топливного фильтра, причем выходы этих электродов электрически присоединены к источнику электрического поля, а источник магнитного поля выполнен в виде кольцевого постоянного магнита, размещенного на корпусе данной емкости. (Патент РФ №№58942, опубл. 10.12.2006 г.)

Известен электрический активатор топлива, содержащий диэлектрический корпус, полые входной и выходной топливные штуцеры, два металлических электрода, источник электрического поля, присоединенный к данным электродам, при этом в качестве этих электродов использованы сами металлические штуцеры, размещенные внутри корпуса активатора с фиксированным зазором между их торцами, причем корпус активатора и упомянутый источник электрического поля смонтированы в общем корпусе. (Патент РФ №№103139, опубл. 27.03.2011)

За прототип выбран электрический активатор топлива, содержащий цилиндрический диэлектрический корпус, полые входной и выходной топливные штуцеры, два металлических электрода, и электронный блок высокого напряжения, электрически присоединенный по выходу к данным электродам, при этом первый электрод выполнен в виде металлической спирали, установленной внутри корпуса и штуцеров, электрически связанной с этими штуцерами и электрически соединенной с «массой», соединенной в свою очередь, с первой клеммой блока высокого напряжения, а снаружи диэлектрического корпуса размещен второй электрод высокого напряжения в виде обмотки из изолированной проволоки от штуцеров, соединенной с вторым выходом блока высокого напряжения. Цилиндрический диэлектрический корпус выполнен из керамики. Металлическая спираль первого электрода выполнена с шагом между витками равным от 2 до 5 диаметра проволоки, образующей спираль. Обмотка второго электрода выполнена в один ряд. Обмотка второго электрода выполнена без зазора между витками изолированной проволоки. Обмотка второго электрода электрически изолирована от топливных штуцеров при помощи диэлектрических прокладок. Обмотка второго электрода залита неэлектропроводным материалом. Между диэлектрическим корпусом и топливными штуцерами установлены герметизирующие прокладки. Между топливными штуцерами установлена П-образная скоба поджатая с обеих сторон внутренними и внешними гайками. Внутренний диаметр диэлектрического корпуса выполнен равным или больше внутреннего диаметра топливных штуцеров. Внутренний диаметр диэлектрического корпуса выполнен равным внешнему диаметру второго электрода. Цилиндрическая диэлектрическая втулка с первым электродом заключены в корпус. Блок высокого напряжения установлен внутри корпуса. (Патент РФ №163933, опубл. 20.08.2016)

К общим недостаткам известных технических решений следует отнести низкую эффективность топливных активаторов за счет их конструктивного выполнения.

Задача - увеличение количества топлива проходящего через активатор, попадающего в зону электрического разряда.

Технический результат - конструкция электрического активатора топлива, которая обеспечивает его большую эффективность за счет увеличения количества топлива, проходящего через активатор, и попадающее в зону действия электрического разряда, в которой меняется структура и химический состав топлива.

Технический результат достигается электрическим активатором топлива, содержащим цилиндрический диэлектрический корпус, полые топливные штуцера, первый внутренний спиралевидный электрод, установленный внутри цилиндрического диэлектрического корпуса, и электрически связанный со штуцерами, с «массой» и с первой клеммой блока высокого напряжения, второй наружный металлический электрод высокого напряжения, электрически соединен со вторым выходом блока высокого напряжения, герметизирующие прокладки, заливку неэлектропроводным материалом, при этом второй электрод высокого напряжения выполнен из металлической трубки, внутри которой установлен диэлектрический цилиндрический корпус разрядника, концы которого установлены в полые топливные штуцера, внутри каждого из которых установлены герметизирующие прокладки, внутренний диаметр которых меньше наружного диаметра корпуса диэлектрического цилиндрического разрядника, металлическая трубка находится на равноудаленном расстоянии от штуцеров, заливка неэлектропроводным материалом выполнена единой по второму электроду с топливными штуцерами, торцы которых выполнены без заливки. В полость первого спиралевидного электрода дополнительно плотно установлена плоская металлическая спираль. Первый спиралевидный электрод выполнен в виде плоской металлической спирали с двухсторонними насечками на витках, которые расположены на равноудаленном расстоянии друг от друга.

Дополнительное плотное установление в полость первого спиралевидного электрода плоской спирали или выполнение первого спиралевидного электрода в виде плоской металлической спирали с двухсторонними насечками на витках, которые расположены на равноудаленном расстоянии друг от друга обеспечивает увеличение турбулентности потока путем улучшения закрутки топлива при его прохождение через активатор, тем самым обеспечивая попадание большего количества топлива в зону действия электрического разряда.

Выполнение второго электрода из металлической трубки, внутри которой установлен диэлектрический цилиндрический корпус разрядника, обеспечивает упрощение конструкции.

Наличие внутри каждого из штуцеров герметизирующих прокладок, внутренний диаметр которых меньше наружного диаметра корпуса диэлектрического цилиндрического разрядника, обеспечивает большую надежность герметизации активатора.

Расположение металлической трубки на равноудаленном расстоянии от штуцеров обеспечивает электрическую изоляцию второго электрода от топливных штуцеров.

Заливка неэлектропроводным материалом выполняется единой по второму электроду с топливными штуцерами, торцы которых выполнены без заливки. Это позволяет улучшить герметизацию, надежность, электрическую изоляцию между вторым электродом и топливными штуцерами и механическую прочность всей конструкции активатора.

Изобретение поясняется фигурами, где на фиг. 1. показан общий вид активатора, на фиг. 2 - полость первого спиралевидного электрода с установленной в нем плоской металлической спиралью, на фиг. 3 - общий вид спиралевидного электрода с установленной в нем плоской металлической спиралью, фиг. 4 - вид сверху спиралевидного электрода с установленной в нем плоской металлической спиралью, фиг. 5 - полость первого спиралевидного электрода, который выполнен с двухсторонними насечками на витках, фиг. 6 - общий вид спиралевидного электрода двухсторонними насечками на витках, фиг. 7 - вид сверху спиралевидного электрода двухсторонними насечками на витках.

Электрический активатор топлива состоит корпуса 1, полых топливных штуцеров 2, электронного блока высокого напряжения 8, электродов 3 и 4, герметизирующих прокладок 5, заливки 6 неэлектропроводным материалом. В полости первого 3 спиралевидного электрода плотно установлена плоская металлическая спираль 13. Первый электрод 3 электрически 11 связан со штуцерами 2, «массой» 7 и с первой клеммой 10 блока высокого напряжения 8. Второй электрод 4 выполнен из металлической трубки, внутри которой установлен диэлектрический цилиндрический корпус разрядника 1, концы которого установлены в полые топливные штуцера 2, внутри каждого из которых установлены герметизирующие прокладки 5, электрически 9 соединен со вторым выходом 12 блока высокого напряжения 8. Металлическая трубка находится на равноудаленном расстоянии от штуцеров, заливка неэлектропроводным материалом выполнена единой по второму электроду с топливными штуцерами, торцы которых выполнены без заливки. По п. 2. формулы изобретения на витках первого спиралевидного электрода 3 выполнены насечки 14.

Электрический активатор топлива работает следующим образом.

Электрический активатор устанавливают в топливную систему тепловой машины, например в ДВС, в разрез топливопровода.

Электронный блок высокого напряжения подключают по входу к аккумуляторной батарее (на фиг. не показано.) Соединяют с «массой» топливные штуцера.

При работе ДВС топливо подается через один и выходит через другой топливные штуцера. Внутри цилиндрического диэлектрического корпуса разрядника за счет высокого напряжения, приложенного к электродам, между цилиндрическим диэлектрическим корпусом и первым электродом возникает электрический разряд, в зоне действия которого происходит изменение химического состава исходного углеводородного топлива с образованием газообразного водорода и непредельных углеводородов. Поток топлива, проходя через полость первого спиралевидного электрода, в которой плотно установлена плоская металлическая спираль, или который выполнен в виде плоской металлической спирали с двухсторонними насечками на витках, которые расположены на равноудаленном расстоянии друг от друга, дополнительно закручивается при ее помощи, т.е. повышается турбулентность потока топлива, тем самым увеличивается количество топлива, прошедшего через зону действия электрического разряда. Топливо, прошедшее через зону действия электрического разряда, характеризуется более полным и быстрым сгоранием. В результате чего двигатель развивает большую мощность при меньшем потреблении топлива. Снижается образование, и как следствие, залипание твердых частиц углеродистых соединений в самом двигателе, на свечах и в топливных форсунках, а также уменьшается нагар на поршнях, что способствует в значительной мере продлению эксплуатационного ресурса транспортного средства.

Таким образом, заявленная конструкция электрического активатора топлива обеспечивает большую эффективность за счет увеличения количества топлива, проходящего через активатор и попадающего в зону действия электрического разряда, в которой меняется структура и химический состав топлива.

Изобретение относится к устройствам активации топлива для двигателей внутреннего сгорания. Предложен электрический активатор топлива, содержащий цилиндрический диэлектрический корпус 1, полые топливные штуцера 2, первый внутренний спиралевидный электрод 3, установленный внутри цилиндрического диэлектрического корпуса 1 и электрически связанный со штуцерами 2, с «массой» 7 и с первой клеммой 10 блока высокого напряжения 8, второй наружный металлический электрод 4 высокого напряжения, электрически соединенной со вторым выходом 12 блока высокого напряжения 8, герметизирующие прокладки 5, заливку неэлектропроводным материалом 6. Второй электрод 4 высокого напряжения выполнен из металлической трубки, внутри которой установлен диэлектрический цилиндрический корпус 1, концы которого установлены в полые топливные штуцера 2. Заливка неэлектропроводным материалом 6 выполнена единой по второму электроду 4 с топливными штуцерами 2, торцы которых выполнены без заливки. В полость первого спиралевидного электрода 3 установлена плоская металлическая спираль 13 или первый спиралевидный электрод 3 выполнен в виде плоской металлической спирали с двухсторонними насечками 14 на витках, которые расположены на равноудаленном расстоянии друг от друга. Технический результат – повышение эффективности электрического активатора топлива. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Электрический активатор топлива, содержащий цилиндрический диэлектрический корпус, полые топливные штуцера, первый внутренний спиралевидный электрод, установленный внутри цилиндрического диэлектрического корпуса и электрически связанный со штуцерами, с «массой» и с первой клеммой блока высокого напряжения, второй наружный металлический электрод высокого напряжения, электрически соединенной со вторым выходом блока высокого напряжения, герметизирующие прокладки, заливку неэлектропроводным материалом, отличающийся тем, что второй электрод высокого напряжения выполнен из металлической трубки, внутри которой установлен диэлектрический цилиндрический корпус разрядника, концы которого установлены в полые топливные штуцера, внутри каждого из которых установлены герметизирующие прокладки, внутренний диаметр которых меньше наружного диаметра корпуса диэлектрического цилиндрического разрядника, металлическая трубка находится на равноудаленном расстоянии от штуцеров, заливка неэлектропроводным материалом выполнена единой по второму электроду с топливными штуцерами, торцы которых выполнены без заливки.

2. Электрический активатор топлива по п. 1, отличающийся тем, что в полость первого спиралевидного электрода дополнительно плотно установлена плоская металлическая спираль.

3. Электрический активатор топлива по п. 1, отличающийся тем, что первый спиралевидный электрод выполнен в виде плоской металлической спирали с двухсторонними насечками на витках, которые расположены на равноудаленном расстоянии друг от друга.