Способ снижения нагарообразования в двигателе, работающем на топливе из растительного масла
Владельцы патента RU 2539307:
Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИМ Россельхозакадемии) (RU)
Изобретение относится к способам снижения нагарообразования в камере сгорания двигателей, работающих на чистых растительных маслах и смесевых топливах (смесь дизельного топлива и растительного масла), и может использоваться в системах питания и смазки двигателей внутреннего сгорания, работающих на высоковязких биодизельных топливах на основе растительных масел, таких как чистые растительные масла, смесевые топлива из растительных масел. Способ снижения нагарообразования в двигателе, работающем на топливе из растительного масла, заключается в том, что в топливо вводят присадку в виде нанодисперсного порошка, содержащего углерод в виде терморасщепленного кислотоинтеркалированного графита с диоксидом кремния и триоксидом алюминия. Концентрация нанодисперсного порошка в топливе и/или в моторном масле составляет 0,01…0,1%. Технический результат: снижение и удаление отложений от продуктов сгорания растительных масел в камере сгорания двигателя и на уровне форсунок.
Изобретение относится к способам снижения нагарообразования в камере сгорания двигателей, работающих на чистых растительных маслах и смесевых топливах (смесь дизельного топлива и растительного масла), и может использоваться в системах питания и смазки двигателей внутреннего сгорания, работающих на высоковязких биодизельных топливах на основе растительных масел, таких как чистые растительные масла, смесевые топлива из растительных масел.
Изобретение касается состава и применения нанодисперсного порошка добавляемого в топливо и в моторное масло.
Известна моющая и антикоррозионная присадка для автомобильных топлив, в частности топлив типа газойля, содержащая амидные или имидные группы, получаемые в результате конденсации соединения C-углерода, являющегося первичным полиамином, с соединением A, являющимся по меньшей мере одним полиалкиленкарбоксильным соединением, дикислотой или ангидридом, и соединением B, являющимся по меньшей мере одним линейным или разветвленным карбоксильным соединением, монокислотой или ангидридом (RU 2165448, C10L 1/22, 1997).
Известное изобретение, состоящее из углеродсодержащих соединений, не обеспечивают удаление отложений, образующихся в камере сгорания двигателей, работающих на топливах из растительных масел, которые приводят к отложению рыхлого нагара на распылителях форсунок, закупориванию отверстий распылителей, залипанию поршневых колец.
Известен способ, согласно которому в топливо вводят моющую и антикоррозионную присадку для автомобильных топлив, принятую за прототип, в виде нанодисперсного порошока, состоящего из диоксида кремния, триоксида алюминия и терморасщепленного кислотоинтеркалированного графита, обеспечивающих разрушение и расщепление нагара на стенках камеры сгорания (ТУ 0253-002-13615654-2011).
Недостатком известного способа является низкая эффективность удаления нагара со стенок камеры сгорания в дизельных двигателях и с распыливающих отверстий форсунок при использовании в качестве топлива растительных масел.
Технической задачей изобретения является обеспечение защиты двигателя от неблагоприятного воздействия высоковязких биодизельных топлив на системы двигателя, удаление отложений в камере сгорания двигателя и на уровне форсунок без остановки и потери функциональности двигателя.
Технической задачей настоящего изобретения является снижение и препятствование образованию отложений в камере сгорания и на уровне форсунок без остановки двигателя и потери его функциональности, поддерживая высокую дисперсию топлив при работе двигателя на топливах из растительных масел, без дополнительных регулировок топливной аппаратуры.
Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе снижения нагарообразования в двигателе, работающем на топливе из растительного масла, заключающемся в том, что в топливо вводят присадку в виде нанодисперсного порошка, содержащего углерод в виде терморасщепленного кислотоинтеркалированного графита с диоксидом кремния и триоксидом алюминия, согласно изобретениию, концентрация нанодисперсного порошка в топливе и/или в моторном масле составляет 0,01…0,1%.
При добавлении нанодисперсного порошка в моторное масло обеспечивается уменьшение зазоров в подвижных частях цилиндропоршневой группы и увеличение компрессии, что способствует снижению попадания топлив из растительных масел в картер двигателя, также улучшаются моющие свойства моторного масла. При добавлении нанодисперсного порошка в высоковязкие биотоплива (например топлива из растительных масел), значительно снижается образование нагара в камере сгорания двигателя и обеспечивается его удаление с огневой поверхности поршня и на уровне форсунок.
Средняя размерность частиц композиции нанопорошков составляет 14 нанометров. Диоксид кремния участвует в образовании трибополимеров и увеличивает адсорбционную способность молекул присадок, обладает моющим диспергирующим свойством; триоксид алюминия замещает атомы железа на поверхности трения и меняет его износостойкость; терморасщепленный кислотоинтеркалированный графит является центром образования мицелл при повышении температуры. Нанодисперсный порошок может доставляться в камеру сгорания двигателя с топливом. Разбавление с топливом может осуществляться при производстве топлива или во время заправки в топливный бак или в процессе работы двигателя в любом участке топливной аппаратуры. Дополнительной настройки топливной аппаратуры двигателя внутреннего сгорания при добавлении в топливо нанодисперсного порошка не требуется. Разбавленный в моторном масле нанодисперсный порошок обеспечивает снижение зазоров между трущимися деталями, как следствие, увеличение компрессии и снижение попадания топлива в моторное масло и увеличение моющих свойств моторного масла, что позволяет создать оптимальные условия в камере сгорания для удаления отложений нагара.
При введении нанодисперсного порошка в топливо его активные молекулы в процессе сгорания топлива в камере сгорания расщепляют нагар на стенках камеры сгорания и форсунках, который далее выводится из камеры сгорания вместе с выхлопными газами. При введении нанодисперсного порошка в моторное масло его активные молекулы в процессе работы двигателя обеспечивают улучшенные моющие свойства моторного масла, снижение зазоров между трущимися деталями, повышение компрессии. Данный состав нанодисперсного порошка обеспечивает снижение и удаление отложений от продуктов сгорания растительных масел в камере сгорания двигателя и на уровне форсунок. В сравнении с известной присадкой, комбинация: диоксид кремния, триоксид алюминия, терморасщепленный кислотоинтеркалированный графит, вводимый не только в топливо, но и в моторное масло, способствует снижению и удалению отложений от продуктов сгорания растительных масел в камере сгорания двигателя и на уровне форсунок.
Способ заключается в том, что продукт, состоящий из диоксида кремния, триоксида алюминия, терморасщепленного кислотоинтеркалированного графита со средней размерностью частиц 14 нанометров в виде нанодисперсного порошка, вводят в моторное масло и в камеру сгорания с топливом. В камеру сгорания поступает подготовленное топливо с содержанием нанодисперсного порошка 0,01…0,1%. В процессе сгорания активные молекулы нанодисперсного порошка разрушают и расщепляют нагар на стенках камеры сгорания и на форсунках. В процессе работы двигателя активные молекулы нанодисперсного порошка, разбавленные в моторном масле обеспечивают улучшенные моющие свойства моторного масла, снижение зазоров между трущимися деталями, повышение компрессии. Диоксид кремния участвует в образовании трибополимеров и увеличивает адсорбционную способность продуктов сгорания, обеспечивает моющие диспергирующие свойства топлива, триоксид алюминия замещает атомы железа на поверхности трения и меняет его износостойкость, терморасщепленный кислотоинтеркалированный графит является центром образования мицелл при повышении температуры. Расщепленный и связанный активными молекулами нагар далее выводится из камеры сгорания вместе с выхлопными газами. Дополнительной настройки систем двигателя внутреннего сгорания не требуется.
Нанодисперсный порошок можно добавлять в топлива из растительных масел и в моторное масло при производстве, во время заправки или в процессе работы двигателя в соответствующих системах двигателя.
Предлагаемый способ обеспечивает снижение и удаление отложений от продуктов сгорания в камере сгорания двигателя и на уровне форсунок без остановки и потери функциональности двигателя при работе на топливах из растительных масел.
Способ используется для работы автотракторных двигателей на высоковязких биодизельных топливах.
Эффективность предлагаемого способа заключается в высокой степени очистки от отложений камеры сгорания двигателя и на уровне форсунок, снижении уменьшения эффективного проходного сечения отверстий распылителей форсунок в процессе эксплуатации и увеличении срока их службы, увеличении периода технического обслуживания двигателя, работающего на топливах из растительного масла.
Способ снижения нагарообразования в двигателе, работающем на топливе из растительного масла, заключающийся в том, что в топливо вводят присадку в виде нанодисперсного порошка, содержащего углерод в виде терморасщепленного кислотоинтеркалированного графита с диоксидом кремния и триоксидом алюминия, отличающийся тем, что концентрация нанодисперсного порошка в топливе и/или в моторном масле составляет 0,01…0,1%.
