RU2072438C1

RU2072438C1 - Method of preparation of fuel mixture containing low octane component for use in internal combustion engine

Info

Publication number: RU2072438C1
Application number: RU94030742A
Authority: RU
Inventors: И.В. Пашинцев; А.Ф. Авзалов; А.Н. Литвиненко; А.А. Литвиненко
Original assignee: Ульяновское высшее военно-техническое училище им.Б.Хмельницкого
Priority date: 1994-08-16
Filing date: 1994-08-16
Publication date: 1997-01-27
Also published as: RU94030742A

Abstract

FIELD: internal combustion engines. SUBSTANCE: method comes to preparation of fuel mixture with low octane component by taking in atmospheric air, cleaning it in air cleaner, throttling, forming air-fuel mixture and delivering the mixture into engine cylinders. Prior to delivering fuel mixture into engine cylinders, 20-25% ammonia water and fuel mixture are delivered into intake manifold and mixed inside. Ammonia water is delivered in amount of 2.5-2.8% of fuel mass to provide increase in fuel octane number by 0.8. EFFECT: increased antiknock properties of fuel, reduced toxicity of exhaust gases. 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к химотологии топлив и может быть использовано для повышения антидетонационных свойств топлива и снижения токсичности отработавших газов при эксплуатации техники. The invention relates to the chemistry of fuels and can be used to increase the antiknock properties of the fuel and reduce the toxicity of exhaust gases during the operation of the equipment.

Известен способ подготовки топливной смеси двигателя внутреннего сгорания, включающий всасывание воздуха из атмосферы, его очистку в воздушном фильтре, дросселирование, образование смеси воздуха с топливом и горючим газом и подачу этой смеси в цилиндры двигателя с последующим выпуском отработавших газов, при этом часть отработавших газов увлажняют и добавляют к горючему газу, а образовавшийся заряд смешивают с воздухом в воздушном фильтре перед смешением последнего с топливом. A known method of preparing a fuel mixture of an internal combustion engine, including sucking air from the atmosphere, purifying it in an air filter, throttling, forming a mixture of air with fuel and combustible gas and supplying this mixture to the engine cylinders, followed by exhaust gas, moisten some of the exhaust gases and added to the combustible gas, and the resulting charge is mixed with air in an air filter before mixing the latter with fuel.

В качестве недостатков способа можно отметить, что используемые горючие газы при введении в топливную смесь в малых количествах не дают значительного повышения его октанового числа. Кроме того, использование в качестве горючих газов углеводородных газов недостаточно обеспечивает снижение экологической безопасности отработавших газов. As the disadvantages of the method, it can be noted that the combustible gases used when introduced into the fuel mixture in small quantities do not significantly increase its octane number. In addition, the use of hydrocarbon gases as combustible gases does not sufficiently reduce the environmental safety of exhaust gases.

Цель изобретения повышение октанового числа топлива и экологической безопасности отработавших газов. The purpose of the invention is to increase the octane number of fuel and environmental safety of exhaust gases.

Цель достигается предложенным способом подготовки топливной смеси, содержащей низкооктановый компонент, двигателя внутреннего сгорания (ДВС) путем всасывания воздуха из атмосферы, его очистки в воздушном фильтре, дросселирования, образования смеси воздуха с топливом и подачи этой смеси в цилиндры двигателя, при этом перед подачей топливной смеси в цилиндры двигателя одновременно подают во впускной коллектор 20-25%-ный водный раствор аммиака и топливную смесь, затем их смешивают, причем водный раствор аммиака подают из расчета 2,5-2,8 мас. от массы топлива для повышения октанового числа топлива на 0,8. The goal is achieved by the proposed method of preparing a fuel mixture containing a low-octane component of an internal combustion engine (ICE) by sucking air from the atmosphere, purifying it in the air filter, throttling, forming a mixture of air with fuel and feeding this mixture into the engine cylinders, while before feeding the fuel the mixture in the engine cylinders is simultaneously fed into the intake manifold 20-25% aqueous ammonia solution and the fuel mixture, then they are mixed, and the aqueous ammonia solution is supplied at a rate of 2.5-2.8 wt. by weight of fuel to increase the octane number of fuel by 0.8.

Предложенный способ отличается от прототипа следующим:
перед подачей топливной смеси в цилиндры двигателя одновременно подают во впускной коллектор 20-25%-ный водный раствор аммиака и топливную смесь, затем их смешивают;
водный раствор аммиака подают из расчета 2,5-2,8 мас. от массы топлива для повышения октанового числа топлива на 0,8.The proposed method differs from the prototype in the following:
before the fuel mixture is fed into the engine cylinders, 20-25% aqueous ammonia solution and the fuel mixture are simultaneously fed into the intake manifold, then they are mixed;
aqueous ammonia is supplied at a rate of 2.5-2.8 wt. by weight of fuel to increase the octane number of fuel by 0.8.

Эти признаки являются существенными для достижения цели изобретения, так как в настоящее время промышленностью выпускается 20 или 25%-ные водные растворы аммиака. Газообразный аммиак обладает высокой детонационной способностью. В этой связи представляли интерес водные растворы аммиака, так как для их получения имеется широкая сырьевая база, дешевизна и простота хранения в обычных стальных резервуарах. Как недостаток нужно отметить, что водный раствор аммиака агрессивен по отношению к меди и ее сплавам. These features are essential for achieving the purpose of the invention, since currently 20 or 25% aqueous solutions of ammonia are produced by industry. Gaseous ammonia has a high detonation ability. In this regard, aqueous ammonia solutions were of interest, since there is a wide raw material base for their production, cheapness and ease of storage in ordinary steel tanks. As a disadvantage, it should be noted that aqueous ammonia is aggressive towards copper and its alloys.

В ходе экспериментально-теоретических исследований авторами установлено, что 20-25%-ные водные растворы аммиака повышают октановое число (ОЧ) низкооктановых топлив. Результаты представлены в табл. 1. In the course of experimental and theoretical studies, the authors found that 20-25% aqueous solutions of ammonia increase the octane number (OC) of low-octane fuels. The results are presented in table. one.

Как видно из табл. 1, добавка 2,5-2,8 мас. водного раствора аммиака от массы топлива повышает октановое число низкооктанового бензина в среднем на 0,8. As can be seen from the table. 1, additive 2.5-2.8 wt. an aqueous solution of ammonia by weight of fuel increases the octane number of low-octane gasoline by an average of 0.8.

Подача водного аммиачного раствора во впускной коллектор связана с его коррозионной активностью по отношению к меди и ее сплавам, из которых изготовлены некоторые детали карбюратора. The supply of an aqueous ammonia solution to the intake manifold is associated with its corrosion activity with respect to copper and its alloys, from which some parts of the carburetor are made.

Подача водного раствора аммиака во впускной коллектор осуществляется через жиклер. The supply of an aqueous solution of ammonia in the intake manifold is carried out through the nozzle.

Перед подачей топливной смеси в цилиндры двигателя смешивают ее с водным раствором аммиака в коллекторе для получения однородной горючей смеси. Before the fuel mixture is fed into the engine cylinders, it is mixed with an aqueous solution of ammonia in the manifold to obtain a uniform combustible mixture.

На чертеже показана принципиальная схема устройства для реализации способа подготовки топливной смеси, содержащей низкооктановый компонент, двигателя внутреннего сгорания (ДВС). The drawing shows a schematic diagram of a device for implementing the method of preparing a fuel mixture containing a low-octane component, internal combustion engine (ICE).

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

При помощи топливного насоса 1 из бака 2 подают низкооктановый компонент в карбюратор 3. Одновременно путем всасывания воздуха из атмосферы в карбюратор 3 поступает через воздушный фильтр 4 очищенный воздух. В карбюраторе 3 происходит образование топливно-воздушной смеси, которую в дальнейшем направляют во впускной коллектор 5. Одновременно во впускной коллектор 5 через жиклер 6 подают расчетное количество 20-25%-ного водного раствора аммиака из емкости 7. Затем топливно-воздушная смесь и аммиак смешиваются во впускном коллекторе 5 и поступают в цилиндры двигателя 8. Using the fuel pump 1 from the tank 2, the low-octane component is fed into the carburetor 3. At the same time, by suction of air from the atmosphere, the cleaned air enters the carburetor 3 through the air filter 4. In the carburetor 3, a fuel-air mixture is formed, which is then sent to the intake manifold 5. At the same time, the calculated amount of a 20-25% aqueous solution of ammonia from the tank 7 is fed to the intake manifold 5 through the nozzle 6. Then, the fuel-air mixture and ammonia mixed in the intake manifold 5 and enter the cylinders of the engine 8.

Пример. В топливный бак двигателя залит выпускаемый промышленностью бензин А-76 с ОЧ= 76. В емкость для аммиачного раствора залит 25%-ный водный раствор аммиака. В дальнейшем подготовку топливной смеси осуществили в соответствии с предлагаемым способом. После подготовки смеси запустили двигатель и получили экспериментальные данные, которые приведены в табл. 2. Example. A-76 gasoline with ОЧ = 76 produced by industry is poured into the engine’s fuel tank. A 25% aqueous solution of ammonia is poured into the tank for ammonia solution. Further preparation of the fuel mixture was carried out in accordance with the proposed method. After preparing the mixture, the engine was started and experimental data were obtained, which are given in table. 2.

Как видно из табл. 2, в среднем для повышения октанового числа на 0,8 необходимо добавить 20-25%-ный водный раствор аммиака в количестве 2,5-2,8 мас. As can be seen from the table. 2, on average, to increase the octane number by 0.8, it is necessary to add a 20-25% aqueous solution of ammonia in an amount of 2.5-2.8 wt.

При этом необходимо учесть, что для получения из товарного бензина А-76 бензина Аи-93 (ОЧ=85 по моторному методу) добавка водного раствора аммиака составит около 32 мас. от бензина (табл. 2). Следовательно, происходит экономия до 32 мас. бензина А-76. Кроме того, для получения Аи-93 не требуются дорогостоящие высокооктановые компоненты. It should be noted that in order to obtain Ai-93 gasoline from commercial gasoline A-76 (ОЧ = 85 by the motor method), the addition of an aqueous solution of ammonia will be about 32 wt. from gasoline (table. 2). Therefore, there is a saving of up to 32 wt. gasoline A-76. In addition, to obtain AI-93 does not require expensive high-octane components.

Технико-экономический эффект предлагаемого способа заключается в повышении октанового числа низкооктановых компонентов дешевым водным раствором аммиака и уменьшении выбросов углекислого газа в среднем до 7% по сравнению с работой двигателя на чистом товарном бензине. The technical and economic effect of the proposed method consists in increasing the octane number of low-octane components with a cheap aqueous solution of ammonia and reducing carbon dioxide emissions by an average of 7% compared with the operation of the engine on pure marketable gasoline.

Claims

A method of preparing a fuel mixture containing a low-octane component of an internal combustion engine by sucking air from the atmosphere, purifying it in an air filter, throttling, forming a mixture of air with fuel and supplying this mixture to the engine cylinders, characterized in that before feeding the fuel mixture into the engine cylinders served in the intake manifold 20 25% aqueous ammonia solution and the fuel mixture, then they are mixed, and the aqueous ammonia solution is supplied at a rate of 2.5 to 2.8 wt. by weight of fuel to increase the octane number of fuel by 0.8.