LV15363B - Ierīce šķidrās ogļūdeņraža degvielas un ūdeņraža samaisīšanai un padošanai iekšdedzes dzinēja cilindrā - Google Patents

Description

[001] Izgudrojums attiecas uz degvielas padeves sistēmu iekšdedzes dzinējos, bet tieši uz ierīcēm šķidrās ogļūdeņraža degvielas sagatavošanai, lai iegūtu emulsiju no šķidrās ogļūdeņraža degvielas un gāzveida ūdeņraža pirms tās padeves dzinēja cilindrā.

Zināma tehniska līmeņa analīze [002] Ir zināms tehniskais risinājums, kurš risina iekšdedzes dzinēja darbības efektivitātes paaugstināšanas problēmu, ar vairāku degvielu veidu samaisīšanu. Piemēram, ierīcē [1] degšanas kamerā tiek padots maisījums no divu veidu šķidrām degvielām, kuras pirms izsmidzināšanas degšanas kamerā tiek uzsildītas ar atstrādātām gāzēm. Tādā veidā notiek degvielas tvaiku samaisīšana un tiek uzlabota to sadegšana.

[003] Zināms, ka degvielas sadegšanas efektivitāte palielinās pie tās samaisīšanas ar gāzveida ūdeņradi. Turklāt gāzveida ūdeņradi iegūst no ūdens elektrolīzes ceļā, kā tas tiek piedāvāts, piemēram, ierīcē [2]. Turklāt izmantošanas problēma ir, ka var rasties sprādzienbīstams maisījums pie tā samaisīšanās ar gaisā esošo skābekli noteiktā proporcijā. Lai to izslēgtu, nepieciešamas izmantot tvertnes un cauruļvadus ar lielu izturību.

[004] Pirms degvielas maisījuma izsmidzināšanas degšanas kamerā jānodrošina tās dozēšana atkarībā no degvielas šķiras. Tehniskajā risinājumā [3], tiek piedāvāta konstrukcija, kura nodrošina degvielas maisījuma, kas sastāv no divu šķirņu šķidrām degvielām kontroli un padevi dzinēja cilindrā.

[005] Dotās konstrukcijas trūkums ir nespēja izmantot gāzi, piemēram, ūdeņradi kā otrās degvielas veidu.

[006] Vistuvākā pieteiktajam tehniskajam risinājumam ir ierīce [4], kura paredzēta šķidrās ogļūdeņraža degvielas un ūdeņraža samaisīšanai un padevei iekšdedzes dzinēja cilindrā.

[007] Ierīces konstrukcija satur tvertni ar degvielu savienotu caur cauruļvadu ar maisītāju, un tvertni ar ūdeni savienotu caur cauruļvadu ar kameru, kurā notiek ūdens elektrolīze un veidojas ūdeņraža-skābekļa gāzes maisījums.

[008] Gāzes maisījuma samaisīšana ar šķidro degvielu notiek maisītāja kamerā. Turklāt visi procesi ierīcē tiek kontrolēti ar elektronisku vadības bloku.

[009] Dotās konstrukcijas trūkums ir tas, ka degvielas maisījums emulsijas veidā tiek veidots maisītājā, kurš savienots pa cauruļvadu ar kameru, kurā notiek ūdens elektrolīze. Turklāt pastāv gāzes maisījuma noteces no kameras vai cauruļvada bīstamība, par cik mašīnas kustības procesā visas konstrukcijas tiek pakļautas vibrācijām.

[0 IO] Izgudrojuma mērķis ir degvielas aparatūras, kas nodrošina šķidrās degvielas un ūdeņraža, skābekļa un ūdens tvaiku maisījuma samaisīšanu, drošuma palielināšana.

[011] Lai sasniegtu nosprausto mērķi, tiek izmantota ierīce šķidrās ogļūdeņraža degvielas un ūdeņraža samaisīšanai un padošanai iekšdedzes dzinēja cilindrā, kas satur tvertni ar degvielu un tvertni ar ūdeni, kas apgādātas ar sūkņiem un savienotas caur cauruļvadiem ar maisītājiem. [012] Salīdzinājumā ar zināmo tehnikas līmeni, pieteiktajam izgudrojumam ir šādas būtiskas atšķirības: maisītājs sastāv no degvielas kameras un elektrolīzes kameras, kas savienotas ar īscauruli, turklāt degviela no tvertnes sūkņa iedarbībā nonāk maisītāja degvielas kamerā pa cauruļvadu, bet ūdens no tvertnes sūkņa iedarbībā pa cauruļvadu nonāk elektrolīzes kamerā, kurā elektrolīzers veic ūdens sadalīšanu ūdeņraža, skābekļa un ūdens tvaiku maisījumā, kas iziet caur skābekļa absorbētāju, kas novietots īscaurulē un nonāk degvielas kamerā, kur degviela ultraskaņas vibratora iedarbībā pārvēršas emulsijā, kura no maisītāja degvielas kameras pa izejas cauruļvadu tiek padota iekšdedzes dzinēja cilindrā.

[013] Lietderīgi, lai ierīcē degvielas kamera atrastos virs elektrolīzes kameras.

[014] Lietderīgi, lai ierīcē elektrolīzera elektrodi būtu savienoti ar regulējama sprieguma avotu [015] Lietderīgi, lai ierīcē elekltrolīzera barojošā sprieguma frekvence būtu iestādīta robežās no 3,0 kHz līdz 50 kHz [016] Lietderīgi, lai ierīcē ultraskaņas vibrators būtu savienots ar ģeneratoru ar ultraskaņas frekvenci.

[017] Izgudrojums paskaidrots 1. att., kur ierīce attēlota blokshēmas veidā, kur funkcionālie bloki parādīti šķērsgriezumā.

[018] Zīmējumā apzīmēti ierīces šķidrās ogļūdeņraža degvielas un ūdeņraža samaisīšanai un padevei iekšdedzes dzinēja (1) cilindrā elementi, kas satur tvertni (2) ar degvielu (3) un tvertni (4) ar ūdeni (5), kas apgādātas ar sūkņiem (6, 7) un savienotas caur cauruļvadiem (8, 9) ar maisītājiem. Maisītājs satur degvielas kameru (10) un elektrolīzes (11) kameru, kas savienotas ar īscauruli (12), turklāt degviela (3) no tvertnes (2) sūkņa (6) iedarbībā nonāk maisītāja degvielas kamerā (10) pa cauruļvadu (8), bet ūdens (5) no tvertnes (4) sūkņa (7) iedarbībā pa cauruļvadu (9) nokļūst elektrolīzes kamerā (11), kur elektrolīzers (13) veic ūdens (5) sadalīšanu ūdeņraža, skābekļa un ūdens tvaiku maisījumā (14), kas iziet caur skābekļa absorbētāju (15), kas ievietots īscaurulē (12) un nonāk degvielas kamerā (10), kur degviela (3) ultraskaņas vibratora (16) iedarbības rezultātā pārvēršas emulsijā, kura no maisītāja degvielas kameras (10) pa izejas cauruļvadu (17) tiek padota iekšdedzes dzinēja (1) cilindrā.

[019] Degvielas kamera (10) atrodas virs elektrolīzes kameras maisītājā (11).

[020] Elektrolīzera (13) elektrodi savienoti ar regulējamu sprieguma avotu (18).

[021] Barojošā sprieguma frekvence pie regulējama sprieguma avota (18) ieejas iestādīta robežās no 3,0 kHz līdz 50 kHz [022] Ultraskaņas vibrators (16) savienots ar ģeneratoru ar ultraskaņas frekvenci.

Ierīces darbība [023] Izejas stāvoklī sūknis (6) padod degvielu (3) no tvertnes (2) degvielas kamerā (10). Reizē ar to sūknis (7) iesūknē ūdeni (5) no tvertnes (4) elektrolīzes kamerā (11). Abas kameras (10, 11) tiek piepildītas atbilstoši ar degvielu (3) un ūdeni (5), turklāt kamerā (11) tiek radīts lielāks spiediens nekā kamerā (10).

[024] Pie regulējama sprieguma avota (18) ieslēgšanas uz elektrolīzera (13) elektrodiem tiek padots mainīgs spriegums ar frekvenci no 3,0 kHz līdz 50 kHz atkarībā no ūdens īpašībām un elektrodu izgatavošanas tehnoloģijas.

[025] Elektriskās strāvas iedarbībā notiek ūdens sadalīšana skābeklī un ūdeņradī. Tā rezultāta virs elektrolīzera (13) izveidojas ūdeņraža, skābekļa un ūdens tvaiku maisījums (14), kas paceļas uz augšu un izplūst caur skābekļa absorbētāju (15), kas ievietos īscaurulē (12).

[026] Pie izejas no īscaurules (12) ūdeņradis pūslīšu veidā samaisās ar degvielu (3). Turklāt ultraskaņas vibratora (16), uz kuru tiek padots maiņspriegums no ģeneratora (19) izejas, iedarbības rezultātā notiek gāzveida ūdeņraža pūslīšu sadalīšana un to intensīva samaisīšana ar šķidro degvielu (3). Tā rezultātā veidojas emulsija, kas piesātināta ar ūdeņraža pūslīšiem.

[027] No degvielas kameras (10) sagatavotā emulsija pa cauruļvadu (17) tiek padota sadalītāj ierīcē un tiek iesmidzināta iekšdedzes dzinēja (1) cilindrā.

[028] Ar ūdeņraža pūslīšiem piesātinātā degviela (3) veicina pilnīgāku degvielas sadegšanu cilindros, kā rezultātā samazinās dzinēja (1) izlietotās degvielas patēriņš.

[029] Piedāvātās ierīces konstrukcijā degviela (3) tiek sajaukta ar ūdeņraža pūslīšiem tieši pie to iznākšanas no elektolīzera (13). Tas ļauj izslēgt sprādzienbīstamu maisījumu rašanos ūdeņraža un skābekļa traukos [030] Tādā veidā tiek paaugstināta drošība un tiek nodrošināta visas dzinēja (1) degvielas sistēmas darbības drošība. Turklāt degvielas-ūdeņraža emulsijas izmantošana iekšdedzes dzinēja barošanai samazina degvielas patēriņu un samazina CO2 daudzumu izplūdes gāzēs.

Informācijas avoti

1. Patents RU 2328657 no 10.07.2008, SPK F23K 5/12; F02B 47/02; F02M25/03.

2. Patents KR 20110032465 no 30.03.2011, SPK F02B43/10;F02D19/02; F02M25/10.

3. Patents WO 02090743 no 14.11.2002, SPK F02D19/08; F02D19/02.

4. Patents US8118012 no 21.02.2012, SPK F02M21/02, (prototips).

Claims (5)

1. Ierīce šķidrās ogļūdeņraža degvielas un ūdeņraža samaisīšanai un padošanai iekšdedzes dzinēja cilindrā (1), kas satur tvertni (2) ar degvielu (3) un tvertni (4) ar ūdeni (5), kas apgādātas ar sūkņiem (6, 7) un cauruļvadiem (8, 9), kas savieno tās ar maisītājiem, atšķiras ar to, ka maisītājs satur degvielas kameru (10), kurā novietots ultraskaņas vibrators (16), un elektrolīzes kameru (11), kurā novietots elektrolīzers (13), turklāt abas kameras (10, 11) savienotas ar īscauruli (12), kas piepildīta ar skābekļa absorbētāju (15), turklāt īscaurule (12) un elektrolīzes kamera (11) ir piepildītas ar ūdeņraža-skābekļa-ūdens tvaiku maisījumu (14), bet degvielas kamera (10) caur izejas cauruli (17) ir savienota ar iekšdedzes dzinēja (1) cilindriem.

2. Ierīce šķidrās ogļūdeņraža degvielas un ūdeņraža samaisīšanai un padošanai iekšdedzes dzinēja cilindrā (1) saskaņā ar 1. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka maisītājā degvielas kamera (10) ir novietota virs elektrolīzes kameras (11).

3. Ierīce šķidrās ogļūdeņraža degvielas un ūdeņraža samaisīšanai un padošanai iekšdedzes dzinēja cilindrā (1) saskaņā ar 1. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka elektrolīzera (13) elektrodi ir pievienoti pie regulējama sprieguma avota (18).

4. Ierīce šķidrās ogļūdeņraža degvielas un ūdeņraža samaisīšanai un padošanai iekšdedzes dzinēja cilindrā (1) saskaņā ar 1. un 3. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka elektrolīzera (13) barošanas sprieguma frekvence ir robežās no 3,0 līdz 50 kHz.

5. Ierīce šķidrās ogļūdeņraža degvielas un ūdeņraža samaisīšanai un padošanai iekšdedzes dzinēja cilindrā (1) saskaņā ar 1. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka ultraskaņas vibrators (16) ir savienots ar ultraskaņas frekvences ģeneratoru (19).