Устройство для обработки топлива в дизельном двигателе внутреннего сгорания

 

Использование: системы питания двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: в полом корпусе 1 из электропроводного материала установлен положительный электрод 4, отрицательный электрод образован входным штуцером 5 и выходным штуцером 6, сообщенными с соответствующими каналами корпуса. Штуцера 5 и 6 сообщены между собой каналами 11 и образуют с электродом 4 соответственно камеры 9 и 10 первичной и вторичной обработки. В камере 10 на внутренней поверхности штуцера 6 выполнены карманы 12 для сбора конденсата воды. Особенностью работы данного уа является то, что топливо дополнительно подвергают вторичной обработке электрическим полем в камере 10, в которой испарившийся пар диссоциирует на водород и кислород, поступающие в цилиндры в смеси с топливом и улучшающие процесс его горения. 4 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано в системах питания дизельных двигателей внутреннего сгорания.

Известно устройство для обработки топлива в дизельном двигателе внутреннего сгорания, представляющее собой топливную форсунку, внутри которой размещены электроды, сообщенные с соотвествующими полюсами высоковольтного источника напряжения. В процессе впрыска топливо, проходящее через форсунку, подвергается воздействию электрического поля и далее поступает в цилиндры двигателя.

Недостатком данного устрйоства являются его конструктивная сложность и малоэффективность, обусловленные тем, что применение данного устройства требует применения специальных форсунок, сконструированных в соответствии с параметрами, необходимыми для впрыска топлива, предварительно обработанного электрическим полем, что не всегда возможно, а также одностадийная обработка топлива.

Наиболее близким к изобретению техническим решением, принятым в качестве прототипа, является устройство для обработки топлива, содержащее полый корпус из электроизоляционного материала с впускным и выпускным каналами, сообщенными с соответствующими топливопроводами двигателя, положительный электрод, установленный по оси корпуса, и отрицательный электрод, размещенный концентрично положительному электроду, причем положительный электрод с корпусом и положительный электрод с отрицательным электродом образуют соответственно каналы для прохода топлива и первичную камеру обработки.

Данное техническое решения является малоэффективным из-за того, что топливо подвергается лишь одностадийной обработке электрическим полем и в цилиндры двигателя наряду с топливом не исключено попадание влаги, содержащейся в топливе.

Целью изобретения является повышение эффективности устройства и полноты сгорания топлива с повышением топливной экономичности и надежности как самого двигателя, так и элементов его топливной системы.

Поставленная цель достигается за счет того, что в устройстве для обработки топлива в дизельном двигателе внутреннего сгорания, содержащем полый корпус из электроизоляционного материала с впускным и выпускным каналами, сообщенными с входным и выходным топливопроводами двигателя, положительный электрод, установленный по оси корпуса, и металлический отрицательный электрод, размещенный концентрично положительному электроду, причем положительный электрод с корпусом и положительный электрод с отрицательным электродом образуют соответственно каналы для прохода топлива и первичную камеру обработки, отрицательный электрод выполнен составным в виде входного и выходного штуцеров, связанных с соответствующими каналами корпуса, причем на внутренней поверхности выходного штуцера в зоне положительного электрода выполнены карманы для сбора конденсата с образованием вторичной камеры обработки.

Кроме того, каналы для протока топлива выполняются по спирали либо в корпусе, либо в положительном электроде.

Карманы для сбора конденсата могут быть выполнены либо в виде накатки, либо в виде нарезки, либо в виде сетки.

Устройство может быть установлено либо до, либо после топливного насоса высокого давления (ТНВД) по ходу топлива.

На фиг. 1 показан разрез устройства для обработки топлива; на фиг. 2 - принципиальная схема подключения устройства, например, после ТНВД; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство содержит полый корпус 1 из электроизоляционного материала с впускным 2 и выпускным 3 каналами, положительный электрод 4, установленный в корпусе 1 по его оси, и отрицательный электрод, выполненный составным и образованный входным 5 и выходным 6 штуцерами.

Штуцера 5 и 6 выполнены из металла, связаны с соответствующими каналами корпуса 1, установлены концентрично положительному электроду 4 и сообщены с входным и выходным топливопроводами 7 и 8.

Штуцер 5 образует с положительным электродом 4 камеру 9 первичной обработки, а штуцер 6 - камеру 10 вторичной (основной) обработки. Камеры 9 и 10 сообщены каналами 11, которые могут быть выполнены винтовыми или прямолинейными в положительном электроде 4 (фиг. 3) либо в корпусе (не показано).

На внутренней поверхности штуцера 6 в зоне электрода 4 или вокруг него выполнены карманы 12 в виде накатки, нарезки или сетки для сбора конденсата воды.

Устройство для обработки топлива через фильтр 13 и ТНВД 14 сообщено с одной стороны с баком 15, а с другой с форсунками 16 и может быть установлено либо за ТНВД 14 (фиг. 2), либо до него по ходу топлива.

Устройство питается от автономного блока 17 высокого напряжения с регулятором 18 и сообщено с ним высоковольтным проводом 19 через разъем-распределитель 20 и высоковольтный колпачок 21.

Устройство работает следующим образом.

Из топливного бака 15 топливо по топливопроводу 22 через фильтр 13 и ТНВД 14 по входному топливопроводу 7 подается к штуцеру 5. Одновременно на электрод 4 от блока 17 подается высокольтное напряжение и в камере 9 возникает электрическое поле, под воздействием которого происходит обработка топлива. Предварительно обработанное топливо по каналам 11 поступает в камеру 10, где происходит его вторичная обработка. Находящаяся в топливе вода за счет центробежных сил турбулизированного в каналах 11 топлива скапливается в карманах 12 и испаряется. При высокой температуре пар начинает заметно диссоциировать на водород и кислород 2Н₂О 2Н₂+О₂, попадающие в смеси с топливом в цилиндры дизеля и улучшающие процесс горения топлива.

Для повышения эффективности обработки топлива устройство может быть установлено непосредственно перед каждой форсункой 16 после ТНВД 14, но при применении насоса плунжерного типа желательно данное устройство устанавливать до насоса, снижая механической износ его деталей.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТОПЛИВА В ДИЗЕЛЬНОМ ДВИГАТЕЛЕ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее полый корпус из электроизоляционного материала с впускным и выпускным каналами, сообщенными с входным и выходным топливопроводами двигателя, положительный электрод, установленный по оси корпуса, и металлический отрицательный электрод, размещенный концентрично положительному электроду, причем положительный электрод с корпусом и положительный электрод с отрицательным электродом образуют соответственно каналы для прохода топлива и первичную камеру обработки, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности, отрицательный электрод выполнен составным в виде входного и выходного штуцеров, связанных с соответствующими каналами корпуса, причем на внутренней поверхности выходного штуцера, в зоне положительного электрода выполнены карманы для сбора конденсата с образованием вторичной камеры обработки.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каналы для протока топлива выполнены по спирали или на поверхности корпуса или положительного электрода.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что карманы для сбора конденсата выполнены в виде нарезки или накатки или в виде сетки.

4. Устройство по пп. 1 - 3, отличающееся тем, что оно установлено в топливопроводе после топливного насоса по ходу топлива.

5. Устройство по пп. 1 - 3, отличающееся тем, что оно установлено в топливопроводе до топливного насоса по ходу топлива.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3