RU40766U1

RU40766U1 - UNIT FOR PROCESSING LIQUID FUEL WITH MAGNETIC FIELD OF PERMANENT MAGNETS

Info

Publication number: RU40766U1
Application number: RU2004116568/22U
Authority: RU
Inventors: В.А. Нечаев; Ю.П. Кудрявский; Д.В. Нечаев
Original assignee: ООО Научно-производственная фирма "Транс-Титан"
Priority date: 2004-06-03
Filing date: 2004-06-03
Publication date: 2004-09-27

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения и, в частности, двигателестроения и может быть использована для изготовления агрегатов, применяемых для обработки магнитным полем жидкого углеводородного топлива в двигателях внутреннего сгорания дизельного и/или карбюраторного типа. Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение условий повышения эффективности обработки жидкого углеводородного топлива магнитным полем постоянных магнитов. Технический результат, который может быть получен при реализации разработанного технического решения, заключается в повышении удельной производительности агрегата, сокращении удельного расхода топлива и снижении выброса токсичных веществ с выхлопными газами. Агрегат для обработки жидкого топлива магнитным полем постоянных магнитов, включающий цилиндрическую рабочую камеру с помещенными в нее постоянными магнитами, входной и выходной штуцеры для подвода в рабочую камеру исходного топлива и вывода из нее обработанного магнитным полем топлива, новым является то, что агрегат дополнительно содержит внешний корпус, на крышке которого установлены выходной и входной штуцер, соединенный с топливной магистралью, выполненной в форме спирали, проходящей вдоль внешней поверхности рабочей камеры и имеющей соединение с входным штуцером и патрубком, расположенным на торце рабочей камеры, постоянные магниты изготовлены в виде плоских цилиндрических элементов с равномерно распределенными отверстиями, магнитные элементы в рабочей камере разделены между собой цилиндрическими плоскими высокопористыми вкладышами, приготовленными из металлических порошкообразных спеченных материалов, магнитные элементы и вкладыши образуют в рабочей камере две секции, причем в первой по ходу движения топлива секции, содержащей 40-60% магнитных элементов и вкладышей, магнитные элементы расположены однополюсно, а во второй секции магнитные элементы расположены разнополюсно относительно друг друга.The utility model relates to the field of mechanical engineering and, in particular, engine building and can be used for the manufacture of units used for magnetic field processing of liquid hydrocarbon fuel in internal combustion engines of diesel and / or carburetor type. The objective of the proposed utility model is to provide conditions for increasing the efficiency of processing liquid hydrocarbon fuel with a magnetic field of permanent magnets. The technical result that can be obtained by implementing the developed technical solution is to increase the specific productivity of the unit, reduce specific fuel consumption and reduce emissions of toxic substances with exhaust gases. A unit for processing liquid fuel with a magnetic field of permanent magnets, including a cylindrical working chamber with permanent magnets placed in it, inlet and outlet fittings for supplying the working fuel to the working chamber and outputting the fuel treated with the magnetic field from it, the new unit is that it additionally contains an external case, on the cover of which there is an outlet and an inlet fitting connected to a fuel line made in the form of a spiral passing along the outer surface of the working chamber and having connecting to the inlet fitting and the nozzle located at the end of the working chamber, the permanent magnets are made in the form of flat cylindrical elements with evenly distributed holes, the magnetic elements in the working chamber are separated by cylindrical flat highly porous inserts made of metal powder sintered materials, magnetic elements and the liners form two sections in the working chamber, and in the first section in the direction of travel of the fuel containing 40-60% of the magnetic elements and inserts, magnetic elements are located unipolar, and in the second section, magnetic elements are arranged opposite to each other.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения и, в частности, двигателестроения и может быть использована для изготовления агрегатов, применяемых для обработки магнитным полем жидкого углеводородного топлива в двигателях внутреннего сгорания дизельного и/или карбюраторного типа.The utility model relates to the field of mechanical engineering and, in particular, engine building and can be used for the manufacture of units used for magnetic processing of liquid hydrocarbon fuel in internal combustion engines of diesel and / or carburetor type.

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

Известное устройство (агрегат) 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 торцевой 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. Недостатком данного известного способа является неудовлетворительная удельная производительность процесса по обработанному в магнитном поле топливу и весьма значительным выбросом токсичных веществ в газовую фазу с выхлопными газами.The known device (unit) contains a coil winding mounted on a frame element formed by a cylindrical sleeve with an end collar and an end cover 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 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. The disadvantage of this known method is the unsatisfactory specific productivity of the process for fuel processed in a magnetic field and a very significant release of toxic substances into the gas phase with exhaust gases.

Из известных аналогов наиболее близким по технической сущности - совокупности существенных признаков и достигаемому при этом техническому результату - является известный Агрегат для обработки жидкого топлива магнитным полем постоянных магнитов («Устройство подготовки топлива» - Патент РФ №2140008 по заявке №97103743/06 с приоритетом от 19.03.1997. Зарегистрировано и опубликовано: 20.10.1999, Бюл. №29; МКИ 7 F 02 M 27/04) - принято за прототип.Of 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 Unit for processing liquid fuel with a magnetic field of permanent magnets (“Fuel preparation device” - RF Patent No. 2140008 according to application No. 97103743/06 with priority from March 19, 1997. Registered and published: October 20, 1999, Bull. No. 29; MKI 7 F 02 M 27/04) - taken as a prototype.

Устройство (агрегат) по прототипу содержит рабочую камеру, 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 The prototype device (assembly) contains a working chamber, an inlet fitting, three permanent magnets - “magnetic converters” - 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 form two truncated cones facing each other with vertices. From the side of the output chamber and the output

штуцера установлена губка из немагнитоактивного металла, создающая эффект гидродинамической камеры; главный магнит расположен у вершин конусов.a sponge made of non-magnetic metal is installed on the nozzle, creating the effect of a hydrodynamic chamber; the main magnet is located at the tops of the cones.

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.)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, etc.)

Недостатком устройства по прототипу является неудовлетворительная удельная производительность установки по обрабатываемому топливу, что, вероятно, связано с недостаточно эффективным контактом обрабатываемого топлива с магнитным полем постоянных магнитов, и/или малым временем контакта единицы объема топлива с магнитными преобразователями. Другим недостатком Агрегата (устройства) по прототипу является неполное сгорание обработанного в магнитном поле топлива и наличие в выхлопных газах значительного количества токсичных и вредных веществ.The disadvantage of the device according to the prototype is the unsatisfactory specific productivity of the installation for processed fuel, which is probably due to insufficiently effective contact of the processed fuel with the magnetic field of permanent magnets, and / or a short contact time of a unit volume of fuel with magnetic converters. Another disadvantage of the Assembly (device) of the prototype is the incomplete combustion of the fuel processed in the magnetic field and the presence in the exhaust gas of a significant amount of toxic and harmful substances.

Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение условий повышения эффективности обработки жидкого углеводородного топлива магнитным полем постоянных магнитов.The objective of the proposed utility model is to provide conditions for increasing the efficiency of processing liquid hydrocarbon fuel with a magnetic field of permanent magnets.

Технический результат, который может быть получен при реализации разработанного технического решения, заключается в повышении удельной производительности агрегата (устройства), сокращении удельного расхода топлива и снижении выброса токсичных веществ с выхлопными газами.The technical result that can be obtained by implementing the developed technical solution is to increase the specific productivity of the unit (device), reduce specific fuel consumption and reduce emissions of toxic substances with exhaust gases.

Указанный технический результат при реализации предлагаемой полезной модели достигается тем, что известный Агрегат для обработки жидкого топлива магнитным полем постоянных магнитов, включающий рабочую камеру с помещенными в нее постоянными магнитами, входной и выходной штуцеры для подвода в рабочую камеру исходного топлива и вывода из нее обработанного топлива, дополнительно содержит внешний корпус, на крышке которого установлены выходной и входной штуцер, соединенный с топливной магистралью, выполненной в форме спирали, проходящей вдоль внешней поверхности рабочей камеры и имеющей соединение с входным штуцером и патрубком, расположенным на торце рабочей камеры. Постоянные магниты изготовлены в виде плоских цилиндрических элементов с равномерно распределенными отверстиями, площадь которых составляет 30-60% от площади поверхности магнитных The specified technical result in the implementation of the proposed utility model is achieved by the fact that the known Unit for processing liquid fuel with a magnetic field of permanent magnets, including a working chamber with permanent magnets placed in it, inlet and outlet fittings for supplying the source fuel to the working chamber and withdrawing processed fuel from it additionally contains an external housing, on the cover of which an outlet and an inlet fitting are installed connected to a fuel line made in the form of a spiral passing along the outer surface of the working chamber and having a connection with the inlet fitting and a pipe located at the end of the working chamber. Permanent magnets are made in the form of flat cylindrical elements with evenly distributed holes, the area of which is 30-60% of the surface area of the magnetic

элементов, магнитные элементы в рабочей камере разделены между собой цилиндрическими плоскими высокопористыми вкладышами, приготовленными из металлических порошкообразных спеченных материалов, магнитные элементы и вкладыши образуют в рабочей камере две секции, причем в первой по ходу движения топлива секции, содержащей 40-60% магнитных элементов и вкладышей, магнитные элементы расположены однополюсно, а во второй секции магнитные элементы расположены разнополюсно относительно друг друга.elements, the magnetic elements in the working chamber are separated by cylindrical flat highly porous inserts made of metal powder sintered materials, the magnetic elements and inserts form two sections in the working chamber, and in the first section of the fuel containing 40-60% of magnetic elements and inserts, magnetic elements are located unipolar, and in the second section the magnetic elements are arranged opposite to each other.

Анализ совокупности существенных признаков заявляемой полезной модели 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 and the technical result achieved in this case indicate that there is a causal relationship between them, expressed as follows.

Экспериментально установлено, что дополнительное включение в состав Агрегата для обработки жидкого топлива магнитным полем постоянных магнитов топливной магистрали, выполненной в форме спирали, проходящей вдоль внешней поверхности рабочей камеры и имеющей соединение с входным штуцером и патрубком, расположенным на торце рабочей камеры, постоянные магниты изготовлены в виде плоских цилиндрических элементов с равномерно распределенными отверстиями, магнитные элементы в рабочей камере разделены между собой цилиндрическими плоскими высокопористыми вкладышами, приготовленными из металлических порошкообразных спеченных материалов, магнитные элементы и вкладыши образуют в рабочей камере две секции, причем в первой по ходу движения топлива секции, содержащей 40-60% магнитных элементов и вкладышей, магнитные элементы расположены однополюсно, а во второй секции магнитные элементы расположены разнополюсно относительно друг друга, обеспечивает решение поставленной задачи и достижение вышеуказанного технического решения по предлагаемой полезной модели. Важно отметить, что экспериментально был установлен факт снижения удельного расхода топлива в двигателях внутреннего сгорания при однополюсном расположении в первой (по ходу движения топлива) секции рабочей камеры плоских магнитных элементов и факт существенного уменьшения выброса с выхлопными газами вредных веществ - т.е. более полного сгорания топлива при разнополюсном расположении плоских магнитных элементов во второй магнитоактивной секции рабочей камеры.It was experimentally established that the additional inclusion in the composition of the Unit for processing liquid fuel with a magnetic field of permanent magnets of the fuel line, made in the form of a spiral running along the outer surface of the working chamber and having a connection with the inlet fitting and the pipe located at the end of the working chamber, the permanent magnets are made in in the form of flat cylindrical elements with evenly distributed openings, the magnetic elements in the working chamber are separated by cylindrical flat With highly porous liners made of powdered metal sintered materials, the magnetic elements and liners form two sections in the working chamber, and in the first section of the fuel containing 40-60% of magnetic elements and liners, the magnetic elements are unipolar, and in the second section magnetic the elements are located opposite to each other, provides a solution to the problem and the achievement of the above technical solutions for the proposed utility model. It is important to note that the fact of reducing the specific fuel consumption in internal combustion engines with a single-pole arrangement of flat magnetic elements in the first (along the direction of the fuel) section of the working chamber and the fact of a significant reduction in the emission of harmful substances from exhaust gases - i.e. more complete combustion of fuel with a different-pole arrangement of flat magnetic elements in the second magnetically active section of the working chamber.

Установлено также, что наличие постоянных магнитов, изготовленных в виде плоских цилиндрических элементов с равномерно распределенными отверстиями (площадь которых, например, составляет 30-60% от площади поверхности магнитных элементов для прохождения обрабатываемого топлива), является необходимым для предлагаемой полезной модели, однако еще недостаточным для достижения технического It was also established that the presence of permanent magnets made in the form of flat cylindrical elements with uniformly distributed holes (the area of which, for example, is 30-60% of the surface area of the magnetic elements for the passage of the processed fuel), is necessary for the proposed utility model, but still insufficient to achieve technical

результата. Необходимо, кроме того, наличие между магнитными элементами плоских цилиндрических высокопористых вкладышей, приготовленных из металлических порошкообразных спеченных материалов (при соотношении высоты магнитных элементов и вкладышей, например 1: (1-2)). По-видимому, оба вкладыша играют роль диспергаторов обрабатываемого топлива и, возможно, оказывают каталитическое воздействие на топливо, что, в конечном итоге, приводит к его более полному сгоранию, снижению удельного расхода и уменьшению вредных выбросов.result. In addition, it is necessary that there are flat cylindrical highly porous liners between the magnetic elements made of metal powder sintered materials (with a ratio of the height of the magnetic elements and liners, for example 1: (1-2)). Apparently, both liners play the role of dispersants of the processed fuel and, possibly, have a catalytic effect on the fuel, which, ultimately, leads to its more complete combustion, lower specific consumption and reduction of harmful emissions.

Анализ книжной, журнальной и патентной литературы свидетельствует о том, что в известных источниках информации отсутствуют сведения, идентичные и/или совпадающие по совокупности существенных признаков с заявляемым техническим решением. Причем из известных источников также явным образом не вытекает возможность решения поставленной задачи и достижения технического результата -благодаря вышеописааной совокупности существенных признаков предлагаемого технического решения.An analysis of the book, magazine and patent literature indicates that in the known sources of information there is no information that is identical and / or coinciding in the aggregate of essential features with the claimed technical solution. Moreover, the well-known sources also do not explicitly imply the possibility of solving the problem and achieving a technical result due to the above-described set of essential features of the proposed technical solution.

Предлагаемая полезная модель (показана на рисунке) включает в себя:The proposed utility model (shown in the figure) includes:

- внешний корпус (1) с крышкой;- outer casing (1) with a cover;

- рабочую камеру (2);- a working chamber (2);

- выходной штуцер (3) - для вывода обработанного в магнитном поле топлива;- outlet fitting (3) - for output of fuel processed in a magnetic field;

- входной штуцер (4), соединенный с топливной магистралью;- inlet fitting (4) connected to the fuel line;

- топливную магистраль (5), выполненную в форме спирали, проходящую вдоль внешней поверхности;- a fuel line (5), made in the form of a spiral, passing along the outer surface;

- патрубок (6), установленный на торце рабочей камеры, соединенный с топливной магистралью;- a pipe (6) mounted on the end of the working chamber, connected to the fuel line;

- постоянные магниты (7), изготовленные в виде плоских цилиндрических элементов с равномерно распределенными отверстиями;- permanent magnets (7), made in the form of flat cylindrical elements with evenly distributed holes;

- плоские цилиндрические высокопористые вкладыши (8).- flat cylindrical highly porous liners (8).

Реализация полезной моделиUtility Model Implementation

Предлагаемое техническое решение - Агрегат для обработки жидкого топлива магнитным полем постоянных магнитов - эксплуатируется следующим образом.The proposed technical solution - the Unit for processing liquid fuel with a magnetic field of permanent magnets - is operated as follows.

Исходное жидкое углеводородное топливо поступает, например, из топливного бака в Агрегат через входной штуцер (4) и затем в топливную магистраль (5), проходя через которую, топливо подвергается предварительной магнитной обработке (подготовке), из топливной магистрали (5) топливо через патрубок (6) направляется в The initial liquid hydrocarbon fuel comes, for example, from the fuel tank to the Unit through the inlet fitting (4) and then to the fuel line (5), passing through which, the fuel is subjected to preliminary magnetic processing (preparation), from the fuel line (5) the fuel through the pipe (6) sent to

рабочую камеру (2), содержащую постоянные магниты (7), изготовленную в виде плоских цилиндрических элементов с равномерно распределенными отверстиями для прохождения обработанного топлива, и плоские цилиндрические высокопористые вкладыши (8). В рабочей камере топливо последовательно проходит через секцию, в которой постоянные магниты расположены однополюсно, и затем через секцию (60-40% от общего объема), в которой магнитные элементы расположены разнополюсно. Обрабатываемое магнитным полем в рабочей камере топливо через выходной штуцер (7) подается непосредственно в двигатель внутреннего сгорания. При прохождении через рабочую камеру, под давлением магнитного поля постоянных магнитов, в жидком углеводородном топливе происходит целый ряд изменений (механизм и особенности которых до конца не выяснены), совокупность которых в конечном итоге приводит - при использовании такого топлива в двигателе внутреннего сгорания - к существенному сокращению удельного расхода топлива и уменьшению вредных выбросов с выхлопными газами.a working chamber (2) containing permanent magnets (7), made in the form of flat cylindrical elements with evenly distributed openings for the passage of treated fuel, and flat cylindrical highly porous liners (8). In the working chamber, the fuel passes sequentially through the section in which the permanent magnets are single-pole, and then through the section (60-40% of the total volume), in which the magnetic elements are opposite-pole. The fuel processed by the magnetic field in the working chamber through the outlet fitting (7) is supplied directly to the internal combustion engine. When passing through the working chamber, under the pressure of the magnetic field of permanent magnets, a number of changes occur in liquid hydrocarbon fuel (the mechanism and features of which are not fully understood), the combination of which ultimately leads, when using such fuel in an internal combustion engine, to a significant reduction of specific fuel consumption and reduction of harmful emissions with exhaust gases.

Claims

A unit for processing liquid fuel with a magnetic field of permanent magnets, including a cylindrical working chamber with permanent magnets placed in it, inlet and outlet fittings for supplying the working fuel to the working chamber and outputting the fuel treated with the magnetic field from it, characterized in that it further comprises an external housing, on the cover of which there is an outlet and an inlet fitting connected to a fuel line made in the form of a spiral running along the outer surface of the working chamber and having soy with an inlet fitting and a nozzle located at the end of the working chamber, the permanent magnets are made in the form of flat cylindrical elements with evenly distributed holes, the magnetic elements in the working chamber are separated by cylindrical flat highly porous inserts made of metal powder sintered materials, magnetic elements and inserts form two sections in the working chamber, and in the first section in the direction of travel of the fuel containing 40-60% of magnetic elements and inserts , the magnetic elements are located unipolar, and in the second section, the magnetic elements are arranged opposite to each other.