RU38846U1

RU38846U1 - MAGNETIC FUEL PROCESSING DEVICE

Info

Publication number: RU38846U1
Application number: RU2004108380/22U
Authority: RU
Inventors: В.А. Нечаев; Ю.П. Кудрявский
Original assignee: ООО Научно-производственная фирма "Транс Титан"
Priority date: 2004-03-22
Filing date: 2004-03-22
Publication date: 2004-07-10

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения и, в частности, к применяемым в двигателестроении устройствам для предварительной подготовки -магнитной обработки дизельного топлива. Заявленное техническое решение -«Устройство для магнитной обработки топлива» - направлено на решение задачи, заключающейся в повышении удельной производительности устройства. Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемого технического решения - полезной модели - заключается в обеспечении условий сокращения удельного расхода топлива и снижения выброса (с отработанными газами) вредных веществ в атмосферу. Устройство для магнитной обработки топлива, включающее цилиндрическую рабочую камеру, содержащую постоянные магниты и имеющую входной и выходной штуцеры; новым в устройстве для магнитной обработки топлива является то, что оно дополнительно содержит цилиндрический корпус, диаметр которого составляет 1,2-2,0 диаметра рабочей камеры, а длина на 10-20% превышает длину рабочей камеры, входной штуцер образует соединение с топливопроводом, выполненным в форме спирали, расположенным вокруг рабочей камеры и имеющим соединение с торцевой частью рабочей камеры, постоянные магниты, находящиеся в рабочей камере, выполнены в форме дисков, диаметр которых равен внутреннему диаметру рабочей камеры, а высота дисков составляет 2-4% от длины рабочей камеры, магнитные диски имеют отверстие, соотношение диаметров которых и диаметра диска составляет 1:(8-12), магнитные диски в рабочей камере разделены между собой дисками равного диаметра из высокопористых материалов.The utility model relates to the field of mechanical engineering and, in particular, to devices used in engine building for preliminary preparation of magnetic processing of diesel fuel. The claimed technical solution - “Device for magnetic processing of fuel” - is aimed at solving the problem of increasing the specific productivity of the device. The technical result that can be obtained by implementing the proposed technical solution - utility model - is to provide conditions for reducing specific fuel consumption and reducing the emission (with exhaust gases) of harmful substances into the atmosphere. A device for magnetic processing of fuel, comprising a cylindrical working chamber containing permanent magnets and having input and output fittings; new in the device for magnetic fuel processing is that it additionally contains a cylindrical body, the diameter of which is 1.2-2.0 times the diameter of the working chamber, and the length is 10-20% longer than the length of the working chamber, the inlet connection forms a connection to the fuel line, made in the form of a spiral, located around the working chamber and having a connection with the end part of the working chamber, the permanent magnets located in the working chamber are made in the form of disks, the diameter of which is equal to the inner diameter of the working chamber, and the height claims 2-4% of the length of the working chamber, magnetic disks have an opening whose diameter ratio and diameter of the disc is 1: (8-12), magnetic discs in the working chamber are separated by an equal diameter disks from highly porous materials.

Description

Изобретение относится к области машиностроения и, в частности, к применяемым в двигателестроении устройствам для предварительной подготовки - магнитной обработки углеводородного топлива в карбюраторных и/или дизельных двигателях.The invention relates to the field of mechanical engineering and, in particular, to devices used in engine building for preliminary preparation - magnetic processing of hydrocarbon fuel in carburetor and / or diesel engines.

Известно «Устройство для магнитной обработки жидкости», преимущественно топлива в двигателях внутреннего сгорания (А.с. СССР №1388573 по заявке №4055326/25-06 с приор, от 16.04.1986, опубликовано: 15.04.1998, Бюл. №14).It is known "Device for the magnetic processing of liquids", mainly fuel in internal combustion engines (AS USSR No. 1388573 by application No. 4055326 / 25-06 with prior, from 04.16.1986, published: 04.15.1998, Bull. No. 14) .

Известное устройство содержит обмотку катушки, установленную на каркасном элементе, образованном цилиндрической втулкой с торцевым буртом и торцевой крышкой и имеющем внутреннюю проточную камеру для топлива, расположенные внутри камеры рабочие элементы, выполненные в виде шариков, и источник питания, выводы которого соединены с обмоткой катушки; в торцовой крышке выполнено входное отверстие для жидкости, а во втулке - выходное отверстие; шарики размещены внутри камеры неплотно с возможностью перемещения друг относительно друга и выполнены в виде постоянных магнитов; снаружи обмотка катушки закрыта корпусом, являющимся магнитопроводом. Данное известное устройство эксплуатируется следующим образом. При работе двигателя топливо поступает через входное отверстие во внутреннюю проточную камеру каркасного элемента, и, проходя по камере, обтекает шарики. Одновременно, вследствие питания обмотки током, например, переменного напряжения, в камере наводится магнитное поле, силовые линии которого взаимодействуют с магнитными полями шариков, вследствие этого шарики устанавливаются в камере соответственно направлению силовых линий магнитного поля, создаваемого обмоткой. Топливо, проходя по камере, обтекает шарики, пересекает силовые линии магнитного поля и подвергается магнитной обработке. При подаче тока переменного напряжения к обмотке происходит нагрев топлива вследствие потерь в самой обмотке, а также потерь на гистерезисе и вихревые токи в элементах устройства. Так как питание осуществляется током переменного напряжения, направление силовых линий магнитного поля меняется с частотой тока, а шарики из-за неплотного заполнения камеры постоянно в последней смещаются и поворачиваются, что предотвращает облитерацию щелей между ними и повышает эффективность обработки. Этим самым внутри камеры достигается постоянное воздействие магнитного, электрического и теплового полей на топливо, сгорание которого в двигателе происходит с большей эффективностью.The known device comprises a coil winding mounted on a frame element formed by a cylindrical sleeve with an end collar and an end cap and having an internal flow chamber for fuel, working elements arranged in the form of balls located inside the chamber, and a power source, the terminals of which are connected to the coil winding; an inlet for liquid is provided in the end cap, and an outlet in the sleeve; balls are placed inside the chamber loosely with the possibility of movement relative to each other and are made in the form of permanent magnets; outside, the coil of the coil is closed by a casing, which is a magnetic circuit. This known device is operated as follows. When the engine is running, fuel enters through the inlet into the internal flow chamber of the frame element, and, passing through the chamber, flows around the balls. At the same time, due to the supply of the winding with current, for example, of alternating voltage, a magnetic field is induced in the chamber, the lines of force of which interact with the magnetic fields of the balls, as a result of which the balls are installed in the chamber according to the direction of the lines of force of the magnetic field generated by the winding. Fuel, passing through the chamber, flows around the balls, crosses the lines of force of the magnetic field and is subjected to magnetic treatment. When an alternating voltage current is supplied to the winding, fuel is heated due to losses in the winding itself, as well as losses due to hysteresis and eddy currents in the elements of the device. Since the power is supplied by an alternating voltage current, the direction of the magnetic field lines changes with the current frequency, and the balls are constantly shifted and rotated in the latter due to a loose filling of the chamber, which prevents obliteration of the gaps between them and increases the processing efficiency. Thereby, a constant effect of magnetic, electric and thermal fields on the fuel is achieved inside the chamber, the combustion of which in the engine occurs with greater efficiency.

Недостатком известного устройства является неудовлетворительная производительность устройства.A disadvantage of the known device is the unsatisfactory performance of the device.

Из известных аналогов наиболее близким по технической сущности - совокупности существенных признаков и достигаемому при этом техническому результату - является известное устройство для магнитной обработки топлива («Устройство подготовки топлива» - Патент РФ №2140008 по заявке №97103743/06 с приоритетом от 19.03.1997. Зарегистрировано и опубликовано: 20.10.1999, Бюл. № 29; МКИ⁷ F 02 M 27/04) - принято за прототипOf the known analogues, the closest in technical essence - the set of essential features and the technical result achieved at the same time - is the well-known device for magnetic fuel processing (“Fuel preparation device” - RF Patent No. 2140008 by application No. 97103743/06 with priority dated 19.03.1997. Registered and published: 10.20.1999, Bull. No. 29; MKI ⁷ F 02 M 27/04) - taken as a prototype

Устройство по прототипу содержит корпус, входной штуцер, три постоянных магнита - «магнитные преобразователи» - входной, главный магнит и выходной, между которыми располагаются конические пьезокерамические вставки, обладающие пьезокерамическими свойствами, пьезокерамические вставки образуют преобразовательную и выходную камеры, имеющие форму двух усеченных конусов, обращенных друг к другу вершинами. Со стороны выходной камеры и выходного штуцера установлена губка из немагнитоактивного металла, создающая эффект гидродинамической камеры; главный магнит расположен у вершин конусов. Устройство по прототипу работает следующим образом. Устройство устанавливается между насосом и карбюратором (для карбюраторных двигателей) и перед насосом высокого давления (для дизельных двигателей). При поступлении горючего через топливной канал - штуцер -в первую преобразовательную камеру, образованную пьезокерамической конической вставкой, производится турбулизация потока горючего с образованием локальных турбулентных вихрей. При этом локальная турбулизация топлива приводит к появлению кроме статического давления горючего на внутреннюю поверхность пьезокерамического конуса-вставки динамико-импульсного давления, что приводит к образованию электрического поля с переменным потенциалом. По мнению авторов, при протекании вдоль рассматриваемого поля молекул горючего происходит импульсное воздействие на кольцевые токи их диполей, что приводит к появлению волновых процессов в полимерных цепочках молекул горючего, сопровождаемых упруго диссипативными процессами в связях между радикалами. Как указывают Авторы патента-прототипа, в результате совокупности происходящих процессов происходит ионизация топлива, образование в нем свободных радикалов и как следствие (на что указывали авторы) снижение вредных выбросов и снижение расхода топлива (бензина, солярки и т.д.)The prototype device comprises a housing, an input fitting, three permanent magnets - “magnetic transducers” - an input, a main magnet and an output, between which conical piezoceramic inserts having piezoceramic properties are located, piezoceramic inserts form a conversion and output chambers having the shape of two truncated cones, vertices facing each other. A sponge made of a non-magnetic metal is installed on the side of the outlet chamber and the outlet fitting, which creates the effect of a hydrodynamic chamber; the main magnet is located at the tops of the cones. The prototype device works as follows. The device is installed between the pump and the carburetor (for carburetor engines) and in front of the high pressure pump (for diesel engines). When fuel enters through the fuel channel — a fitting — into the first conversion chamber formed by a piezoceramic conical insert, the fuel flow is turbulized with the formation of local turbulent vortices. In this case, local turbulization of the fuel leads to the appearance, in addition to the static pressure of the fuel, of the dynamic pressure pulse pressure on the inner surface of the piezoceramic cone-insert, which leads to the formation of an electric field with a variable potential. According to the authors, when fuel molecules flow along the field under consideration, they exert a pulsed effect on the ring currents of their dipoles, which leads to the appearance of wave processes in the polymer chains of fuel molecules, accompanied by elastically dissipative processes in the bonds between the radicals. As the authors of the prototype patent indicate, as a result of a combination of processes, the fuel is ionized, free radicals form in it and, as a result (as the authors pointed out), reduction of harmful emissions and fuel consumption (gasoline, diesel fuel, etc.)

Недостатком устройства по прототипу является неудовлетворительная удельная производительность установки по обрабатываемому топливу.The disadvantage of the device according to the prototype is the unsatisfactory specific productivity of the installation for processed fuel.

Заявленное техническое решение - «Устройство для магнитной обработки топлива» - направлено на решение задачи, заключающейся в повышении удельной производительности устройства.The claimed technical solution - “Device for magnetic processing of fuel” - is aimed at solving the problem of increasing the specific productivity of the device.

Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемого технического решения - полезной модели - заключается в обеспечении условий сокращения удельного расхода топлива и снижения выброса (с отработанными газами) вредных веществ в атмосферу.The technical result that can be obtained by implementing the proposed technical solution - utility model - is to provide conditions for reducing specific fuel consumption and reducing the emission (with exhaust gases) of harmful substances into the atmosphere.

Указанный технический результат при реализации предлагаемой полезной модели достигается тем, что известное устройство магнитной обработки топлива, включающее цилиндрическую рабочую камеру содержащую постоянные магниты и имеющую входной и выходной штуцеры, дополнительно содержит цилиндрический корпус, диаметр которого составляет 1,2-2 диаметра рабочей камеры, а длина на 10-20% превышает длину рабочей камеры, входной штуцер образует соединение с топливопроводом, выполненным в форме спирали, расположенным вокруг рабочей камеры и имеющим соединение с торцевой частью рабочей камеры, постоянные магниты, находящиеся в рабочей камере, выполнены в форме дисков, диаметр которых равен внутреннему диаметру рабочей камеры, а высота дисков составляет 2-4% от длины рабочей камеры, магнитные диски имеют отверстия, соотношение диаметров которых и диаметра диска составляет 1:(8-12). Магнитные диски в рабочей камере разделены между собой дисками равного диаметра из высокопористых материалов.The specified technical result in the implementation of the proposed utility model is achieved by the fact that the known device for magnetic processing of fuel, including a cylindrical working chamber containing permanent magnets and having input and output fittings, further comprises a cylindrical body, the diameter of which is 1.2-2 the diameter of the working chamber, and the length is 10-20% longer than the length of the working chamber, the inlet fitting forms a connection with a fuel pipe made in the form of a spiral, located around the working chamber and having together with the end part of the working chamber, the permanent magnets located in the working chamber are made in the form of disks, the diameter of which is equal to the inner diameter of the working chamber, and the height of the disks is 2-4% of the length of the working chamber, the magnetic disks have openings whose ratio of diameters and the diameter of the disk is 1: (8-12). The magnetic disks in the working chamber are divided among themselves by disks of equal diameter made of highly porous materials.

Анализ совокупности существенных признаков заявляемой полезной модели -наличие новых элементов, взаимного расположения узлов, форма их выполнения и достигаемого при этом технического результата указывает, что между ними существует причинно-следственная связь, выражающаяся в следующем.An analysis of the essential features of the claimed utility model — the presence of new elements, the relative position of the nodes, the form of their implementation and the technical result achieved in this case indicates that there is a causal relationship between them, expressed as follows.

Экспериментально установлено, что дополнительное включение в состав установки для магнитной обработки топлива цилиндрического корпуса, диаметр которого составляет 1,2-2 диаметра рабочей камеры, а длина на 10-20% превышает длину рабочей камеры, входной штуцер образует соединение с топливопроводом, выполненным в форме спирали, расположенным вокруг рабочей камеры и имеющим соединение с торцевой частью рабочей камеры, постоянные магниты, находящиеся в рабочей камере, выполнены в форме дисков, диаметр которых равен внутреннему диаметру рабочей камеры, а высота дисков составляет 2-4% от длины рабочей камеры, магнитные диски имеют отверстие, соотношение диаметров которых и диаметра диска составляет 1:(8-12); магнитные диски в рабочей камере разделены между собой дисками равного диаметра из высокопористых материалов, обеспечивает решение поставленной задачи и достижение вышеуказанного It has been experimentally established that the additional inclusion of a cylindrical body into the composition for magnetic fuel processing, the diameter of which is 1.2–2 times the diameter of the working chamber, and the length is 10–20% greater than the length of the working chamber, the inlet connection forms a connection with a fuel pipe made in the form spirals located around the working chamber and connected to the end part of the working chamber, the permanent magnets located in the working chamber are made in the form of disks, the diameter of which is equal to the inner diameter of the working camera, and disc height is 2-4% of the length of the working chamber, magnetic disks have an opening whose diameter ratio and diameter of the disc is 1: (8-12); magnetic disks in the working chamber are divided among themselves by disks of equal diameter made of highly porous materials, provides a solution to the problem and the achievement of the above

технического результата. Причем, из книжной, журнальной и патентной литературы данный технический результат явным образом не следует и не вытекает.technical result. Moreover, from the book, magazine and patent literature, this technical result clearly does not follow and does not follow.

На рисунке показана предлагаемая полезная модель - «Устройство для магнитной обработки топлива», которое включает в себя:The figure shows the proposed utility model - "Device for magnetic processing of fuel", which includes:

- рабочую камеру (1);- a working chamber (1);

- входной штуцер (2);- inlet fitting (2);

- выходной штуцер (3);- outlet fitting (3);

- корпус устройства (4);- device body (4);

- топливопровод, выполненный в форме спирали (5);- a fuel pipe made in the form of a spiral (5);

- постоянные магниты (6);- permanent magnets (6);

- разделяющие диски из высокопористых материалов (7).- separating discs made of highly porous materials (7).

Реализация полезной модели.Implementation of a utility model.

Устройство для магнитной обработки топлива работает следующим образом. Исходное топливо (бензин, солярка) подается насосом из топливного бака в рабочую камеру (1) - помещенную в корпус (4) - через входной штуцер (2), соединенный с топливопроводом (5), выполненным в форме спирали; расположенный вокруг рабочей камеры (1). При прохождении топлива по этому трубопроводу («спирали») происходит предварительная обработка (подготовка) топлива внешним магнитным полем постоянных магнитов (6), расположенных внутри рабочей камеры (1) и имеющих равномерно распределенные отверстия. Из топливопровода (5) топливо поступает в торцевую часть рабочей камеры (1); далее топливо последовательно проходит через разделительные диски из высокопористых материалов и отверстие дисков постоянных магнитов (6). При этом в топливе под действием магнитного поля происходят структурные, конформационные изменения, возможно образование активных радикалов, вероятно, вследствие этого уменьшается энергия активации реакции горения (сжигание) топлива и, в связи с этим, уменьшение удельного расхода топлива (на 15-25%), более полное сгорание топлива и снижение выброса токсичных и вредных газов (главным образом СО) в атмосферу.A device for magnetic fuel processing works as follows. The initial fuel (gasoline, diesel fuel) is pumped from the fuel tank into the working chamber (1) - placed in the housing (4) - through the inlet fitting (2) connected to the fuel line (5), made in the form of a spiral; located around the working chamber (1). When fuel passes through this pipeline (“spiral”), the fuel is pretreated (prepared) by an external magnetic field of permanent magnets (6) located inside the working chamber (1) and having uniformly distributed openings. From the fuel line (5), fuel enters the end part of the working chamber (1); Further, the fuel passes sequentially through the separation discs of highly porous materials and the hole of the permanent magnet disks (6). At the same time, structural, conformational changes occur in the fuel under the influence of a magnetic field, the formation of active radicals is possible, probably as a result of which the activation energy of the combustion reaction (burning) of the fuel decreases and, therefore, the specific fuel consumption decreases (by 15-25%) , more complete combustion of the fuel and reduction of the emission of toxic and harmful gases (mainly СО) into the atmosphere.

Следует особо отметить, что механизм физико-химических процессов, протекающих в топливе под действием магнитного поля, изучен пока недостаточно, до сих пор не выяснены особенности этих процессов, не идентифицированы продукты реакции, их качественный и количественный состав, время жизни и т.д.It should be specially noted that the mechanism of the physicochemical processes occurring in the fuel under the influence of a magnetic field has not been studied enough, the features of these processes have not yet been clarified, the reaction products, their qualitative and quantitative composition, lifetime, etc. have not been identified.

Экспериментально - при проведении стендовых и натурных испытаний предлагаемого устройства - установлено, что технический результат - снижение Experimentally, when conducting bench and field tests of the proposed device, it was found that the technical result is a decrease

удельного расхода топлива и уменьшение выброса в атмосферу вредных веществ -достигается лишь при одновременном выполнении следующих конструктивных особенностей предлагаемого устройства для магнитной обработки топлива:specific fuel consumption and reduction of emissions of harmful substances into the atmosphere is achieved only with simultaneous fulfillment of the following design features of the proposed device for magnetic fuel processing:

- наличие топливопровода от входного штуцера, расположенного по внешней поверхности рабочей камеры;- the presence of a fuel line from the inlet fitting located on the outer surface of the working chamber;

- дискообразная форма постоянных магнитов, а высота дисков составляет 2-4% от общей длины рабочей камеры;- a disk-shaped form of permanent magnets, and the height of the disks is 2-4% of the total length of the working chamber;

- соотношение диаметра отверстий в магнитных дисках к их диаметру составляет 1:(8-12);- the ratio of the diameter of the holes in the magnetic disks to their diameter is 1: (8-12);

- наличие перегородок между дисками, причем эти перегородки выполнены из высокопористых материалов - для диспергирования потока топлива в рабочей камере и повышения тем самым эффекта контактирования топлива с поверхностью постоянных магнитов.- the presence of partitions between the disks, and these partitions are made of highly porous materials - to disperse the fuel flow in the working chamber and thereby increase the effect of contacting the fuel with the surface of the permanent magnets.

Невыполнение хотя бы одного из вышеуказанных условий приводит к тому, что технический результат по предложенному техническому решению не достигается.Failure to at least one of the above conditions leads to the fact that the technical result of the proposed technical solution is not achieved.

Claims

A device for magnetic processing of fuel, including a cylindrical working chamber containing permanent magnets and having an input and output fittings, characterized in that it further comprises a cylindrical body, the diameter of which is 1.2-2.0 diameter of the working chamber, and the length is 10-20 % exceeds the length of the working chamber, the inlet connection forms a connection with a fuel pipe made in the form of a spiral, located around the working chamber and having a connection with the end part of the working chamber, permanent magnets in operation whose chamber, made in the form of disks, the diameter of which is equal to the inner diameter of the working chamber, and the height of the disks is 2-4% of the length of the working chamber, the magnetic disks have an opening, the ratio of the diameters of which and the diameter of the disk is 1: (8-12), magnetic the disks in the working chamber are divided among themselves by disks of equal diameter made of highly porous materials.