CZ2099A3 - Zařízení pro zlepšení spalování paliva - Google Patents

Description

’zlepšení spalování! uhlovodíků nebo ostatních analogických paliv, zejména ve strojích, jakými jsou spalovací motory nebo ohřívací hořáky, přičemž toto zlepšení spalování je zaměřeno na to, aby uvedené stroje méně znečisťovaly životní prostředí při současném snížení spotřeby paliva a podstatném zlepšení mechanismu spalování.

Dosavadní stav techniky

V patentovém dokumentu US 2 064 561 již bylo navrženo přidat ke spalovacímu motoru zařízení pro odpařování pevné chemické látky, která se takto v plynném stavu smísí se vzduchem, který má funkci látky podporující spalování (okysličovadlo), a která je spálena společně s obvyklým palivem, kterým je například benzín nebo motorová nafta.

Uvedenou použitou chemickou látkou je naftalen, který má příznivý vliv na chod motoru, což je mezi odborníky známo již dlouhou dobu.

Podle výše uvedeného dokumentu je naftalen uložen ve formě pevných kuliček v zásobníku, jehož vstup je otevřen do okolní atmosféry a jehož výstup je připojen ke karburátoru spalovacího motoru. Takto vzduch, který je nasáván spalovacím motorem,strhává odpařující se naftalem a tento naftalen se se vzduchem smísí ještě předtím, než vstoupí do válců spálová čího motoru, kde dochází potom ke spalování směsi vzduchu smí šeného s naftalenem a paliva.

• 4

- 2 Uvedený zásobník má specifickou konstrukci, která je řešena tak, aby podporovala odpařování naftalenu a jeho následné smíšení se vzduchem, získaná směs vzduchu a naftalenu může být navíc ohřátá, čehož se dosáhne tím, že odváděči trubka plynů spálených ve spalovacím motoru je vedena kolem zásobníku s naftalenem v místě nacházejícím se před výstupem z tohoto zásobníku.

Zařízení pro zlepšení spalování paliva popsané ve výše uvedeném patentovém dokumentu má několik nedostatků. Především je třeba uvést, že uvedený zásobník naftalenu musí být speciálně připojen ke spalovacímu motoru, což výrazně zvyšuje pořizovací náklady spalovacího motoru. Kromě toho je obtížné předpokládat, že naplnění uvedeného zásobníku naftalenem bude moci provést neodborník a že tedy bude nezbytné obrátit se v případě potřeby obnovení náplně naftalenu v uvedeném zásobníku na automechanika. Konečně vzhledem ke koncepci uvedeného zásobníku neumožňuje tento zásobník účinné strhávání odpařujícího se naftalenu a vzhledem k tomu, že proudění vzduchu probíhá po křivolaké dráze, klade samotný zásobník značný odpor proudění vzduchu na jeho dráze směrem ke sběrnému potrubí ústícímu do samotného spalovacího motoru.

Cílem vynálezu je tedy odstranit nedostatky dosud známého zařízení pro zlepšení spalování paliva, které je popsané ve výše uvedeném patentovém dokumentu.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je zařízení pro zlepšení spalování ve stroji zajištujícím spalování paliva pomocí plynné látky podporující hoření a majícím přívod paliva a přívod látky podporující hoření, přičemž uvedené zařízení má prostředky pro přechovávání naftalenu v pevné formě v uvedeném přívodu plynné látky podporující hoření za účelem nasycení látky podporující hoření parami naftalenu v době, kdy uvedená plynná

- 3 látka podporující hoření proudí směrem k uvedenému stroji, a podstata zařízení pro zlepšení spalování podle vynálezu spočívá v tom, že uvedené prostředky pro přechovávání naftalenu v proudu plynné látky podporující hoření zahrnují vložky naplněné naftalenem a opatřené otvory nutícími alespoň část plynné látky podporující hoření procházet těmito vložkami přímo ve směru, který je shodný se směrem proudění plynné látky podporující hoření k uvedenému stroji.

Vzhledem k tomu, že zařízení podle vynálezu vymezuje v přívodu plynné látky podporující hoření přímou dráhu pro její proudění, klade zařízení podle vynálezu pouze velmi malý odpor tomuto proudění plynné látky podporující hoření směrem k místu spalování a může být tedy použito k úspěšnému a účinnému zlepšení spalování zejména uhlovodíků ve spalovacích motorech a v ohřívacích hořácích, přičemž je třeba uvést, že vynález není omezen pouze na tyto dvě specifické aplikace.

Podle dalšího znaku vynálezu uvedená vložka zahrnuje nosič, který je výhodně vyjímatelný, uspořádaný v přívodu plynné látky podporující hoření. Tento znak vynálezu umožňuje dosáhnout pohodlného opětovného naplnění zařízení podle vynálezu .

Podle dalšího znaku vynálezu má uvedený nosič formu mřížoví, na kterém jsou fixovány uvedené vložky a který je uspořádán v uvedeném přívodu plynné látky podporující hoření

Podle dalšího znaku vynálezu má každá vložka formu trubky perforované otvory a naplněné naftalenovými kuličkami. V tomto případě je vnitřní průměr uvedené trubky výhodně mírně větší než průměr naftaLenových kuliček.

Podle dalšího znaku vynálezu jsou uvedené otvory uspořádány ve dvou řadách, které jsou diametrálně protilehlé podle směru proudění plynné látky podporující hoření, přičemž příslušné otvory uvedených řad jsou vyrovnány v párech.

• · • « · *

* » ·· ** * ♦ · · · · · ·»· ·** « ·

Podle dalšího znaku vynálezu je množství naftalenu naplněného v zařízení podle vynálezu určeno takovým způsobem, že plynná látka podporující hoření je naftalenem nasycena v míře nepřesahující 5 mg na litr plynné látky podporující hoření procházející zařízením podle vynálezu v době provozu uvedeného stroje.

V rámci výhodného znaku vynálezu je uvedená vložka uložena ve filtru plynné látky podporující hoření, uspořádaném v přívodu plynné látky podporující hoření uvedeného stroje. Tento výhodný znak vynálezu se uplatňuje zejména v případě spalovacího motoru automobilu, nebot toto zařízení podle vynálezu může být provozováno při jeho uložení v současně existujícím vzduchovém filtru motoru.

Podle dalšího znaku vynálezu má uvedený filtr obecně válcovou formu vymezující rotační osu souměrnosti _a obsahuje množinu trubek pravidelně rozdělených okolo uvedené osy souměrnosti .

Konečně podle dalšího znaku vynálezu je s naftalenem smísena vonná látka.

Další znaky a výhody vynálezu budou patrné z následujícího popisu, který má pouze ilustrativní a nikoliv omezující charakter a který se vztahuje k připojeným výkresům, na kterých

- obr.1 znázorňuje axiální řez vzduchovým filtrem pro spalovací motor, přičemž v tomto vzduchovém filtru je zabudováno zařízení podle vynálezu,

- obr.2 znázorňuje půdorysný pohled na vzduchový filtr z obrázku 1, ze kterého bylo sejmuto víko, a

- obr.3 znázorňuje schematické zobrazení olejového hořáku, zejména hořáku pro ústřední topení, vybaveného zařízením podle vynálezu.

- 5 ·· · ♦ · * · * ·

A * φ » · * • · · • Φ 9 *·

V provedení zařízení podle vynálezu, zobrazeném na obr. 1 a obr. 2, je zařízení pro zlepšení spalování použito ve filtru _1_ plynné látky podporující hoření spalovacího motoru. Tento posledně uvedený spalovací motor je na obr.l symbolicky zobrazen jako obdélník. Do spalovacího motoru _2 je palivo přiváděno přívodem _3 paliva, přičemž palivo je přiváděno z palivové nádrže 4.

Spalovací motor _2 může být spalovacím motorem libovolného známého typu a je vybaven libovolným známým systémem karburace využívajícím palivo tvořené uhlovodíky. Zařízením podle vynálezu může být například vybaven jakýkoliv benzínový nebo Dieselův motor, který je v současnosti dostupný na trhu.

Filtr _1_ plynné látky podporující hoření je napojen na přívod _5 plynné látky podporující hoření, přičemž touto látkou podporující hoření je při většině aplikací vzduch.

Filtr plynné látky podporující hoření má kryt 6. filtru, který má v daném provedení obecně válcový tvar s osou X-X, přičemž tento tvar není nikterak omezující. Tento kryt 6_ je uzavřen víkem Ί_, které je na horním okraji krytu _5 drženo například klipsnami.

V krytu 6_ je uložen obvyklý filtrační prvek 8. libovolného vhodného typu, přičemž tento filtrační prvek _8 je obvykle vytvořen z houby z plastické hmoty. Tento filtrační prvek

8. má tvar válce vystředěného podél osy X-X.

Zařízení 9_ pro zlepšení spalování (v případě karburace spalovacího motoru 2) obsahuje nosič 10 , který má obecně rovněž tvar válce, jehož průměr je menší než průměr nejmenšího filtračního prvku _8. Tento nosič 1Q je tedy umístěn uvnitř uvedeného filtračního prvku _8, i když je možná i opačná vzájemná konfigurace nosiče 10 a filtračního prvku 8_. Nosič 1 0 je výhodně tvořen mřížovím s realativně jemnými oky, což nosiči 12. poskytuje nezbytnou pevnost a čímž je zamezeno ztrátám ná- 6 «* · • · · ♦ · * t · *·· • « » »· · ·· • · · « ·

A · > · · · ·»· «· plně, která je velmi důležitá hoření, která zařízením podle pro plynnou látku podporující vynálezu prochází.

Zařízení 9. pro zlepšení spalování rovněž obsahuje alespoň jednu vložku neboli difusorovou trubku 11 , která má kruhový průřez a je upevněna na nosiči J9, přičemž její osa je rovnoběžná s osou X-X filtru daném příkladném provedení zařízení 9_ pro zlepšení spalování obsahuje čtyři takové difusorové trubky 1 1 , které jsou pravidelně rozděleny okolo osy X-X. Každá z těchto difusorových trubek 11 ne naplněna určitým počtem naftalenových kuliček 1 2, jejichž průměr je o něco málo menší než vnitřní průměr difusorových trubek 1 1 . Každá difusorová trubka 11 je perforována alespoň dvěma řadami otvorů 13 vyrovnaných ve směru proudění plynné látky podporující hoření procházející skrze filtr J_ v době chodu spalovacího motoru _2. Výhodně jsou uvedené otvory 13 vyrovnány příčně k ose každé difusorové trubky 11 do párů, přičemž tyto páry otvorů 13 jsou rovnoměrně rozděleny podél délky difusorové trubky 1 1 .

Proud plynné látky podporující hoření, který je na obr.1 znázorněn šipkami, vstupuje do filtru _1_ v úrovni trubicového vstupu 14 tvořícího součást přívodu _5 plynné látky podporující hoření spojeného s okolní atmosférou. Osa vstupu 14 Y-Y je orientována radiálně vzhledem k ose symetrie X-X filtru J_. Plynný proud opouští filtr prostřednictvím trubicového výstupu 1 5, který tvoří součást přívodu _5 plynné látky podporující hoření a který se nachází ve spodní části filtru 1 a je napojen na vstupní hrdlo (není zobrazeno) spalovacího motoru 2.

V příkladném provedení zobrazeném na obr.1 a obr.2 se předpokládá, že zařízení 9. pro zlepšení spalování je odnímatelné za účelem usnadnění opětovného naplnění potom, co došlo ke spotřebování veškerého přítomného naftalenu. Za tímto účelem je zařízení 3_ jednoduše uloženo v krytu 6_, kde je axiálně sevřeno víkém _7 potom, co bylo toto váko J7 upevněno na vrchním okrají krytu j5 klipsnami. Nicméně v rámci jiné varian♦· · • · · • · · «4 • 4

444

44

4 4 4 ·4 ·

44· 444 ·

*4 44 ty provedení lze předpokládat trvalé upevnění zařízení ý pro zlepšení spalování v krytu ý.

Při chodu spalovacího motoru 2 je plynná látka podporující hoření nasávána přes přívod _5 plynné látky podporující hoření a částečně vedena přes difusorové trubky 11,aniž by při tom byla odkloněna od své normální trasy. Přitom oplachuje naftalenové kuličky 12 a se^tkává se pouze s malým dodatečným odporem způsobeným přítomností difusorových trubek 11.

Naftalen se odpařuje a sytí proud plynné látky podporující hoření určitým množstvím takto odpařeného a strženého naftalenu. Rozměrově jsou difusorové trubky 11 voleny takovým způsobem, aby došlo k nasycení plynné látky podporující hoření množstvím odpařeného naftalenu nepřesahujícím 5 mg naftalenu na litr plynné látky podporující hoření procházející zařízením 2. Pto 2lepsení spalování v době chodu spalovacího motoru

2.

Výhodně naftalenové kuličky 12 obsahující určité množst ví vonné látky, která je schopna zamaskovat nebo/a neutralizovat alespoň částečně vůni naftalenu, přičemž toto množství se může pohybovat od 1 do 3 % hmotnosti a například výhodně činí asi 1,2 % hmotnosti.

Výše popsané zařízení 9. pro zlepšení spalování paliva může být zejména použito u všech spalovacích motorů, kterými jsou vybaveny všechny druhy vozidel nebo strojů (turistické i nákladní automobily, zemědělské traktory, stroje pro zemní práce i ostatní veřejné práce, trávníkové žací stroje, pily k příčnému řezání atd.).

Ukázalo se, že zařízení pro zlepšení spalování paliva umožňuje snížit spotřebu paliva, snížit deposit karbonu a prodloužit životnost součástí stroje.

Na obr. 3 je zobrazen jiný příklad použití zařízení podle vynálezu v rámci hořáku ústředního topení. Spalovací

- 8 komora 20 kotle je vybavena jednotkou 21 tvořící hořák obsahující přívod 22 paliva, kterým je například topný olej, a přívod 23 plynné látky podporující hoření, kterou je zde rovněž vzduch.

Přívod 23 plynné látky podporující hoření obsahuje regulační ústrojí 24 průtoku tvořící vstup plynné látky podporující hoření. Toto regulační ústrojí 24 není na obr. 3 zobrazeno detailně. Lze uvést, je může být vytvořeno o sobě známým způsobem dvěma kotouči, z nichž jeden je otočný a oba jsou opatřeny dvěma otvory, které se mohou vzájemně více nebo méně překrývat v závislosti na relativní poloze obou kotoučů, přičemž takto propouští stanovené množství plynné látky podporující hoření.

Za uvedeným regulačním ústrojím 24 je uspořádáno zařízení 25 pro zlepšení spalování podle vynálezu, tvořené nosičem 26 , na kterém je upevněno několik·vložek neboli difusorových trubek 27 naplněných naftalenovými kuličkami 28. Nosič 26 může být tvořen mřížovím a difusorové trubky 27 jsou perforované otvory 29 , přičemž celek je uspořádán způsobem, který je analogický s uspořádáním celku popsaného v souvislosti s obr. 1 a obr.· 2 s výjimkou obecného tvaru zařízení .25., který je plochý a nikoliv válcový. Nicméně tento obecný tvar bude záviset na specifické konstrukcí uvedené jednotky hořáku, přičemž na obr. 3 je zobrazen pouhý příklad zařízení podle vynálezu s cílem ilustrovat zde uvedenou aplikaci vynálezu.

Za zařízením 25 je plynná látka podporující hoření vedena usměrňovacími plechy 30, načež prochází průtokovou komorou 31 do směšovací komory 32., ve které je rozprášené palivo přiváděné přívodem 22 paliva, které se potom vznítí na výstupu z hořákové jednotky.

Je třeba uvést, že v tomto provedení vynálezu se plynná látka podporující hoření na své cestě do směšovací komory 32 sytí parami naftalenu při tom, jak prochází difusorovými trubkami 27.

Claims (10)

1. Zařízení (9,25) pro zlepšení spalování've stroji (2,

20,21) zajištujícím spalování paliva pomocí plynné látky podporující hoření a majícím přívod (3,22) paliva a přívod (5,

23) plynné látky podporující hoření, přičemž uvedené zařízení obsahuje prostředky pro přechovávání naftalenu v pevné formě v uvedeném přívodu (5,23) plynné látky podporující hoření za účelem nasycení této plynné látky podporující hoření naftalenem v době, kdy plynná látka podporující hoření je vedena k uvedenému stroji ¢2,20,21), vyznačené tím , že uvedené prostředky pro přechovávání naftalenu v proudu plynné látky podporující hoření zahrnují alespoň jednu vložku (11,28) naplněnou naftalenem a opatřenou otvory (13,29) nutícími alespoň část plynné látky podporující hoření procházet vložkou přímo ve směru, který je shodný se směrem proudění plynné látky podporující hoření k uvedenému stroji (2,20,21).

2. Zařízení podle nároku 1,vyznačené tím, že uvedená vložka (11,27) je uspořádána na nosiči (10,26), který je výhodně vyjímatelný, uspořádaném v přívodu (5,23) plynné látky podporující hoření.

3. Zařízení podle nároku 2,vyznačené tím, že uvedený nosič (11,27) má formu mřížoví, na kterém jsou upevněny uvedené vložky (11,27) a které je uspořádáno v uvedeném přívodu (5,23) plynné látky podporující hoření.

4. Zařízení podle některého z nároků 1 až 3, vyznačené tím, že každá vložka (11,27) má formu trubky perforované otvory (13,29) a naplněné naftalenovými kuličkami (12,28).

5. Zařízení podle nároku 4,vyznačené tím, že uvedené otvory (13,29) jsou uspořádané ve dvou řadách, které jsou diametrálně protilehlé podle směru proudění plynné látky podporující hoření, přičemž příslušné otvory obou řad jsou vyrovnány v párech.

6. Zařízení podle nároku 5,vyznačené tím, že vnitřní průměr trubky (11,27) je výhodně o něco větší než průměr naftalenových kuliček (12,28).

7. Zařízení podle některého z nároků 1 až 6,^: v y z n a čené tím, že množství naftalého předloženého do zařízení (9,25) je stanoveno takovým způsobem, že plynná látka podporující hoření je nasycena množstvím naftalenu nepřesahujícím 5 mg na litr plynné látky podporující hoření procházející zařízením pří chodu uvedeného stroje (2,20,21).

8. Zařízení podle některého z předcházejících nároků, vyznačené tím, že uvedená vložka (11) je uložena ve filtru (1) plynné látky podporující hoření uspořádaném v přívodu (5) plynné látky podporující hoření uvedeného stroje (2) .

9. Zařízení podle nároku 8 v případě, kdy je tento nárok závislý na některém z nároků 4 až 7, vyznačené tím, že filtr (1) má válcovitý tvar definující rotační osu souměrnosti X-X, přičemž obsahuje množinu trubek (11) rozdělených pravidelně okolo uvedené rotační osy souměrnosti X-X.

10.

Zařízení podle některého z nároků 1 až 9, vyznač e-

-line t i m , že k naftalenu je přimíšena vonná látka.