RU2266427C1

RU2266427C1 - Fuel corrector

Info

Publication number: RU2266427C1
Application number: RU2004113288/06A
Authority: RU
Inventors: А.В. Изотов (RU); А.В. Изотов; В.М. Кожаринов (RU); В.М. Кожаринов; С.Н. Деринг (RU); С.Н. Деринг
Original assignee: Изотов Александр Васильевич; Кожаринов Владимир Мирович; Деринг Сергей Николаевич
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2004-04-30
Publication date: 2005-12-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines.

SUBSTANCE: invention relates to devices for ultrasonic and magnetic activation of hydrocarbon media and it can be used for processing of fuel before delivery into internal combustion engine. Invention makes it possible to increase "life cycle" of processing which reduce consumption of fuel, increases engine power rating, stabilizes its operation and decreases content of CO, CH and NOx in exhaust gases. Proposed fuel corrector contains housing with variable-section working chamber made diamagnetic material, two or more magnetic units with magnets installed at distance in relatively perpendicular planes relative to each other. Corrector contains additionally disk distributor with holes and radiators installed for distributing main flow of fuel into several equivalent flows and providing ultrasonic oscillations. One of radiators and distributor are installed in working chamber of housing in zone of fuel delivery made in form of cone whose apex is pointed to side of fuel removal zone, and the other, between magnetic units made with changed gradient of field. Each of them is provided with reflecting shell made of ferromagnetic material. Magnets are fitted in by like poles.

EFFECT: intensification of fuel processing owing to increase of magnetic induction and additional cavitation treatment.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для ультразвуковой и магнитной активации углеводородных сред (жидких и газообразных), и может быть использовано при обработке топлива перед подачей его в двигатель внутреннего сгорания.The invention relates to the field of engineering, in particular to devices for ultrasonic and magnetic activation of hydrocarbon media (liquid and gaseous), and can be used in the processing of fuel before feeding it to an internal combustion engine.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков, присущих изобретению, является устройство для обработки (активации) топлива, содержащее топливопровод с переменным сечением, выполненный из диамагнитного материала, два или более магнитных пояса с магнитами, размещенными биполярно в перпендикулярных плоскостях на определенном расстоянии друг относительно друга и монополярно по направлению движения топлива (декларативный патент Украины №53884, МКИ: F 02 M 27/04, 2003 г.).The closest technical solution for the totality of the essential features inherent in the invention is a device for processing (activating) fuel, comprising a fuel pipe with a variable cross section made of diamagnetic material, two or more magnetic belts with magnets placed bipolar in perpendicular planes at a certain distance relative to each other friend and monopolar in the direction of movement of the fuel (declarative patent of Ukraine No. 53884, MKI: F 02 M 27/04, 2003).

Однако в известном устройстве магнитная система имеет всего 1,5 тысячи гауссов магнитной индукции, что недостаточно для получения долговременного, интенсивного и стабильного эффекта активации (кратковременный "жизненный цикл" процесса обработки), это ведет к тому, что обработанный поток попадает в камеру сгорания двигателя практически в своем первоначальном состоянии, т.е. до обработки.However, in the known device, the magnetic system has only 1.5 thousand Gauss of magnetic induction, which is not enough to obtain a long-term, intense and stable activation effect (short-term "life cycle" of the processing process), this leads to the fact that the processed stream enters the combustion chamber of the engine almost in its original state, i.e. before processing.

Сущность изобретения как технического решения задачи заключается в интенсификации процесса обработки топлива за счет увеличения магнитной индукции и дополнительной кавитационной обработки, что в совокупности позволяет значительно увеличить "жизненный цикл" процесса обработки, что в конечном итоге позволяет уменьшить расход топлива, увеличить мощность двигателя, стабилизировать его работу и снизить содержания СО, СН, NOx в выхлопных газах.The essence of the invention as a technical solution to the problem is to intensify the process of fuel processing by increasing magnetic induction and additional cavitation treatment, which together can significantly increase the "life cycle" of the processing process, which ultimately allows to reduce fuel consumption, increase engine power, stabilize it work and reduce the content of CO, CH, NOx in the exhaust gases.

Поставленная техническая задача решается тем, что топливный корректор, содержащий корпус с рабочей камерой переменного сечения, выполненный из диамагнитного материала, два или более магнитных блока с магнитами, установленными на некотором расстоянии во взаимно перпендикулярных плоскостях друг относительно друга, дополнительно содержит дисковый распределитель с отверстиями и излучатели, установленные с возможностью распределения и завихрения основного потока топлива на несколько равнозначных потоков и обеспечения ультразвуковых колебаний, при этом один из излучателей и распределитель установлены в рабочей камере корпуса в зоне подвода топлива, выполненной в виде конуса, вершина которого направлена в сторону зоны отвода топлива, а другой излучатель - между магнитными блоками, выполненными с измененным градиентом поля, при этом каждый из них выполнен с отражающей оболочкой из ферромагнитного материала, а магниты в них расположены одноименными полюсами.The stated technical problem is solved in that the fuel corrector, comprising a housing with a working chamber of variable cross-section, made of diamagnetic material, two or more magnetic blocks with magnets installed at some distance in mutually perpendicular planes relative to each other, further comprises a disk distributor with holes and emitters installed with the possibility of distribution and turbulence of the main fuel flow into several equivalent flows and providing ultrasonic oscillations, while one of the emitters and the distributor are installed in the working chamber of the housing in the fuel supply zone, made in the form of a cone, the top of which is directed towards the fuel removal zone, and the other radiator is between the magnetic blocks made with a changed field gradient, each of them is made with a reflective sheath of ferromagnetic material, and the magnets in them are located with the same poles.

На чертеже изображен продольный разрез топливного корректора.The drawing shows a longitudinal section of a fuel corrector.

Топливный корректор содержит корпус 1 с рабочей камерой 2 переменного сечения, выполненный из диамагнитного материала, два или более магнитных блока с постоянными магнитами 3 и 4, установленными на некотором расстоянии во взаимно перпендикулярных плоскостях друг относительно друга и расположенными вдоль рабочей камеры 2 одноименными полюсами друг напротив друга.The fuel corrector comprises a housing 1 with a working chamber 2 of variable cross section made of diamagnetic material, two or more magnetic blocks with permanent magnets 3 and 4, mounted at a certain distance in mutually perpendicular planes relative to each other and located along the working chamber 2 of the same poles opposite friend.

Внутри участка рабочей камеры 2, выполненного в виде конуса, вершина которого направлена в сторону зоны отвода топлива, расположен дисковый распределитель 5 с отверстиями 6 и излучатель 7.Inside the section of the working chamber 2, made in the form of a cone, the top of which is directed towards the fuel removal zone, there is a disk distributor 5 with holes 6 and a radiator 7.

Корректор также содержит излучатель 8, который расположен между магнитными блоками, каждый из которых выполнен с отражающей оболочкой 9 из ферромагнитного материала.The corrector also contains an emitter 8, which is located between the magnetic blocks, each of which is made with a reflective shell 9 of ferromagnetic material.

Топливный корректор работает следующим образом.Fuel corrector works as follows.

Топливо под давлением от 0,5 до 2 атмосфер поступает на дисковый распределитель 5, который позволяет создать жидкостной гидроудар и направить поток на лопатки излучателя 7. Проходя излучатель 7, поток топлива распределяется на два потока, и создается одновременно турбулентное движение потока. За счет увеличения давления потока на стенки конуса и прохождения через сечение в расширенный участок рабочей камеры происходит значительное увеличение скорости потока, топливо диспергируется с возникновением начальной стадии кавитации и, как следствие, образованием ультразвуковой волны. Вращающийся поток жидкости, поступающий в магнитное поле постоянных магнитов 4, которые расположены одноименными южными полюсами друг напротив друга, попадает под воздействие неоднородного магнитного поля (магнитная система выполнена с измененным градиентом поля), что позволяет получить торсионные магнитные поля, мощность которых в десятки раз выше, чем поля, которые мы можем получить от обычных постоянных магнитов. После магнитной активации топлива посредством первого блока жидкость поступает на второй излучатель 8, размещенный внутри рабочей камеры 2 между магнитными блоками по направлению жидкости. Вторичное завихрение потока в излучателе 8 позволяет усилить турбулентность уже обработанного потока ультразвуковым и магнитным полем на первом этапе. Обработка жидкости ультразвуком позволяет усилить эффект магнитной активации в десятки раз. Известно, что топливо по-своему химсоставу неоднородно. Дробление тяжелых углеводородных соединений в ультразвуковом поле позволяет гомогенизировать состав, что в последствии лучше поддается магнитной активации. Эффект возникающих торсионных полей может наблюдаться в двух случаях - когда магнитная система вращается вокруг ламинарного потока или когда поток вращается в магнитном поле.Fuel under pressure from 0.5 to 2 atmospheres enters the disk distributor 5, which allows you to create a liquid water hammer and direct the flow to the blades of the emitter 7. Passing the emitter 7, the fuel flow is distributed into two streams, and simultaneously creates a turbulent flow movement. Due to the increase in the flow pressure on the walls of the cone and passage through the section into the expanded section of the working chamber, a significant increase in the flow velocity occurs, the fuel disperses with the appearance of the initial stage of cavitation and, as a result, the formation of an ultrasonic wave. The rotating fluid flow entering the magnetic field of the permanent magnets 4, which are opposite the opposite south poles of the same name, is influenced by an inhomogeneous magnetic field (the magnetic system is made with a modified field gradient), which makes it possible to obtain torsion magnetic fields whose power is tens of times higher than the fields that we can get from ordinary permanent magnets. After magnetic activation of the fuel through the first block, the liquid enters the second emitter 8, located inside the working chamber 2 between the magnetic blocks in the direction of the liquid. Secondary swirling of the flow in the emitter 8 allows you to increase the turbulence of the already processed flow by ultrasonic and magnetic field in the first stage. Ultrasonic treatment of the liquid enhances the effect of magnetic activation tens of times. It is known that fuel is heterogeneous in its chemical composition. Crushing of heavy hydrocarbon compounds in an ultrasonic field allows the composition to be homogenized, which subsequently lends itself better to magnetic activation. The effect of arising torsion fields can be observed in two cases - when the magnetic system rotates around a laminar flow or when the flow rotates in a magnetic field.

При вращении потока в магнитной системе активации центробежные силы выносят на поверхность потока легкие молекулярные соединения, которые эффективно поддаются воздействию магнитного поля.When the flow rotates in a magnetic activation system, centrifugal forces carry light molecular compounds onto the surface of the flow, which are effectively amenable to the influence of a magnetic field.

Магнитные рамки 9, в которые помещены магниты, позволяют избежать потери магнитного поля, а также сконцентрировать магнитное поле по направлению потока жидкости. Магниты, используемые в предложенном устройстве, имеют угловую заряженность, которая позволяет получить необходимый градиент магнитного поля и позволяет получить магнитную индукцию от 8 до 10 тысяч гауссов.The magnetic frames 9, in which the magnets are placed, make it possible to avoid the loss of a magnetic field, and also to concentrate the magnetic field in the direction of fluid flow. The magnets used in the proposed device have an angular charge, which allows you to get the necessary gradient of the magnetic field and allows you to get magnetic induction from 8 to 10 thousand gauss.

Сравнительные испытания предложенного топливного корректора и известного устройства показали, что заявленная совокупность признаков, изложенная в формуле изобретения, позволяет значительно интенсифицировать процесс обработки и сохранить "жизненный цикл" поляризованного потока до камеры сгорания. Кроме того, за счет ультразвуковых волн в потоке, которые воздействуют на стенки рабочей камеры и топливную аппаратуру, происходит вымывание абразивных частиц, уменьшается нагарообразование в камере сгорания и поршневой группе. При таком воздействии на поток топлива увеличивается температура на 30-50°С выхлопных газов. Данный эффект позволяет:Comparative tests of the proposed fuel corrector and the known device showed that the claimed combination of features set forth in the claims, can significantly intensify the processing process and save the "life cycle" of the polarized stream to the combustion chamber. In addition, due to ultrasonic waves in the stream, which act on the walls of the working chamber and fuel equipment, abrasive particles are washed out, and carbon formation in the combustion chamber and piston group is reduced. With this effect on the fuel flow, the temperature increases by 30-50 ° C of exhaust gases. This effect allows you to:

- значительно уменьшить недожог продуктов горения;- significantly reduce the burning of combustion products;

- уменьшить сопротивление выхлопного тракта и на двигателях внутреннего сгорания получить увеличение мощности от 10 до 15%;- reduce the resistance of the exhaust tract and on internal combustion engines receive an increase in power from 10 to 15%;

- сэкономить топливо (если не использовать дополнительную мощность) до 22%;- save fuel (if you do not use additional power) up to 22%;

- уменьшить дымность: на дизельных агрегатах на 51%; на бензиновых СО от 1,5 до 3-х раз.- reduce smoke: on diesel units by 51%; on gasoline from 1.5 to 3 times.

Данное изобретение имеет многофункциональную направленность применения, так как способствует существенной активации самых разнообразных технологических процессов с применением углеводородных жидкостей.This invention has a multifunctional orientation, as it contributes to the significant activation of a wide variety of technological processes using hydrocarbon liquids.

Claims

A fuel corrector comprising a housing with a working chamber of variable cross section made of diamagnetic material, two or more magnetic blocks with magnets mounted at a distance in mutually perpendicular planes relative to each other, characterized in that it further comprises a disk distributor with holes and radiators, installed with the possibility of distribution and turbulence of the main fuel flow into several equivalent flows and providing ultrasonic vibrations, while one of emitters and a distributor are installed in the working chamber of the housing in the fuel supply zone, made in the form of a cone, the top of which is directed towards the fuel removal zone, and the other between the magnetic blocks made with a modified field gradient, each of which is made with a reflective shell of ferromagnetic material, and the magnets in them are located with the same poles.