ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2293871

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО ТОПЛИВА

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО ТОПЛИВА

Имя изобретателя: Татарнов Валерий Валентинович (RU); Егин Николай Леонидович (RU); Татарнов Валентин Павлович (RU); Долгиер Александр Григорьевич 
Имя патентообладателя: Военный автомобильный институт
Адрес для переписки: 390014, г.Рязань, Военный автомобильный институт, НИО, Буробиной Г.Н.
Дата начала действия патента: 2001.09.03 

Изобретение относится к области топливной аппаратуры транспортных средств. Технический результат заключается в повышении надежности и моторесурса устройства для электростатической обработки жидкого топлива, а также в повышении эффективности обработки топлива при снижении затрат на техническое обслуживание. Устройство для электростатической обработки жидкого топлива содержит корпус, внутреннюю камеру с отстойной полостью, входные и выходные каналы, отрицательный и положительный электроды с иглообразными элементами, подключенные к высоковольтному источнику энергии через блок управления. Согласно изобретению в устройство для электростатической обработки жидкого топлива дополнительно введен электростатический объемный электрод из углеродного волокна, который заполняет внутреннюю камеру, и вытяжной объемный электрод из углеродного волокнистого сорбита, который расположен в нижней части отстойной полости. Указанные электроды подключены к высоковольтному источнику энергии через блок управления. При этом входной канал снабжен распределителем топлива в нижней части объемного электрода, а выходной канал снабжен топливным заборником в верхней части объемного электрода.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области топливной аппаратуры транспортных средств, в частности к устройствам для электростатической обработки топлива, повышающим его физико-химические параметры.

Известно устройство для электростатической обработки жидкого топлива (патент РФ № 2107181, F 02 М 27/04, 1998 г.), содержащее корпус, внутреннюю камеру, входные и выходные каналы, отрицательный и положительный электроды с иглообразными элементами, воздухоподводящий насадок, блок компенсации статического электричества, высоковольтный источник энергии в виде приводимого от вала двигателя самовозбуждающегося электростатического генератора, статор, ротор с воздушным лопастным колесом, отстойную полость, электропроводный кожух, топливный насос, блок управления имеет два усилителя, неинвертирующие входы которых соединены между собой и с первым входом блока управления, инвертирующий вход второго усилителя подключен к второму входу блока управления, инвертирующий вход первого усилителя подключен к третьему входу блока управления, а выход первого усилителя соединен с первым выходом блока управления, выход второго усилителя соединен с вторым выходом блока управления, причем выход первого усилителя соединен с его инвертирующим входом цепью обратной связи, включающей первый потенциометр с шкалой производительности электростатического генератора, выход второго усилителя соединен с его инвертирующим входом цепью обратной связи, включающей второй потенциометр с шкалой производительности топливного насоса.

Известное устройство требует частой замены сменных фильтров с иглообразными элементами, что создает дополнительные затраты на техническое обслуживание, ограничивает время непрерывной эксплуатации двигателя.

Названное устройство имеет недостаточно большую площадь иглообразных элементов на электродах для полного взаимодействия со всеми фракциями загрязнений в топливе и с молекулами самого топлива для его полной электростатической обработки, что снижает эффективность обработки топлива.

Данное устройство не обеспечивает полное отделение из топлива отстоя и конденсата в отстойную полость и надежное удержание в ней загрязнений до проведения технического обслуживания, что снижает эффективность обработки топлива и надежность устройства.

Указанное устройство содержит подвижные детали, которые в процессе эксплуатации устройства повышенно изнашиваются, что создает расходы на техническое обслуживание, ограничивает надежность и время непрерывной эксплуатации двигателя внутреннего сгорания.

Технический результат направлен на повышение надежности моторесурса устройства и повышение эффективности обработки топлива при снижении затрат на техническое обслуживание.

Технический результат достигается тем, что в устройство для электростатической обработки жидкого топлива, содержащее корпус, внутреннюю камеру с отстойной полостью, входные и выходные каналы, отрицательный и положительный электроды с иглообразными элементами, подключенные к высоковольтному источнику энергии через блок управления, дополнительно введен электростатический объемный электрод из углеродного волокна, который заполняет внутреннюю камеру и вытяжной объемный электрод из углеродного волокнистого сорбита (УВС), который расположен в нижней части отстойной полости и иглообразными элементами соответственно положительного и отрицательного электрода подключены к высоковольтному источнику энергии через блок управления, причем входной канал снабжен распределителем топлива в нижней части объемного электрода, а выходной канал снабжен топливным заборником в верхней части объемного электрода.

Отличительным признаком от прототипа является то, что устройство дополнительно снабжено электростатическим объемным электродом из углеродного войлока, который заполняет внутреннюю камеру, и вытяжным объемным электродом из углеродного волокнистого сорбента, который расположен в нижней части отстойной полости и иглообразными элементами соответственно положительного и отрицательного электрода, подключенных к высоковольтному источнику энергии через блок управления, причем входной канал снабжен распределителем топлива в нижней части объемного электрода, а выходной канал снабжен топливным заборником в верхней части объемного электрода.

Применение электростатического объемного электрода из углеродного войлока, который заполняет внутреннюю камеру и иглообразным элементом, подключен к дополнительному электроду высоковольтного источника энергии через блок управления, обеспечивает большую площадь взаимодействия со всеми фракциями загрязнений в топливе и молекулами самого топлива для его полной электростатической обработки без замены объемного электрода, что повышает эффективность обработки топлива и надежность устройства, снижает затраты на техническое обслуживание.

Применение вытяжного объемного электрода из углеродного волокнистого сорбита (УВС), который расположен в нижней части отстойной полости и иглообразным элементом подключен к отрицательному электроду высоковольтного источника энергии, обеспечивает большую площадь взаимодействия со всеми фракциями загрязнений, полное отделение из топлива отстоя и конденсата в отстойную полость и надежное удержание в ней загрязнений до проведения технического обслуживания, без замены объемного электрода, что повышает эффективность обработки топлива, надежность устройства и его моторесурса при снижении затрат на техническое обслуживание.

Применение входного канала, снабженного распределителем топлива в нижней части электростатического объемного электрода, и выходного канала, снабженного топливным заборником в верхней части электростатического объемного электрода, обеспечивает большую площадь взаимодействия топлива и всех фракций загрязнений с объемным электродом, полное отделение из топлива отстоя и конденсата в отстойную полость за счет действия Кулоновских сил и эффекта Рейса-электроосмоса между волокнистыми и пористыми электродами, что повышает эффективность обработки топлива, надежность и моторесурс устройства при снижении затрат на техническое обслуживание.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства для электростатической обработки жидкого топлива.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО ТОПЛИВА

Устройство состоит из корпуса 1 с внутренней камерой 2 с отстойной полостью 3, входным 4 и выходным 5 каналами. В отстойной полости 3 внизу установлен отрицательный электрод 6 с иглообразными элементами, а во внутренней камере 2 установлен положительный электрод 7 с иглообразными элементами, подключенные к высоковольтному источнику энергии, например катушка зажигания, через блок управления 8.

Внутреннюю камеру 2 полностью заполняет электростатический объемный электрод 9 из углеродного волокна, а в нижней части отстойной полости 3 выполнен вытяжной объемный электрод 10 из углеродного волокнистого сорбита (УВС). Иглообразные элементы отрицательного электрода 6 соединены с объемным электродом 10 с отрицательным полюсом высоковольтного источника энергии на массе автомобиля. Иглообразные элементы положительного электрода 7 соединены с электростатическим объемным электродом 9 с положительным полюсом высоковольтного источника энергии через блок управления 8.

Блок управления 8 содержит ограничивающий ток резистор 11, установленный между высоковольтной клеммой 12 катушки зажигания и клеммой 13 положительного электрода 7. В блоке управления 8 установлена неоновая лампа 14 с потенциометром 15, подключенным к клемме 16 уровня загрязнений. Входной канал 4 снабжен распределителем топлива 18, выполненным в виде перфорированной трубки в нижней части объемного электрода 9, а выходной канал 5 снабжен топливным заборником 19 в виде перфорированной трубки в верхней части объемного электрода 9.

Внутри корпуса 1 клемма 16 уровня загрязнений соединена с токопроводящим кольцом 20 в верхней части отстойной полости 3.

Устройство работает следующим образом. Грязное топливо по входному каналу 4 подается в корпус 1 и равномерно заполняет отстойную полость 3 и внутреннюю камеру 2 через распределитель топлива 18. При этом все виды загрязнений топлива взаимодействуют с развитой поверхностью электростатического объемного электрода 9 из углеродного волокна и получают положительный заряд от высоковольтной клеммы 12 катушки зажигания через резистор 11 и электрод 7 с иглообразными элементами.

Под действием сил гравитации, Кулоновских сил и эффекта Рейса-электроосмоса положительно заряженные частицы загрязнений перемешаются из внутренней камеры 2 в отстойную полость 3 на вытяжной объемный электрод 10 из углеродного волокнистого сорбита (УВС). Поскольку электрод 10 имеет отрицательный потенциал (масса автомобиля), который надежно передается ему иглообразными элементами электрода 6, то все частицы загрязнений и вода внедряются в структуру УВС объемного электрода 10 и надежно удерживаются в нем при воздействии знакопеременных ускорений и вибрации при движении автомобиля, до технического обслуживания.

Чистое топливо под действием топливного насоса движется вверх корпуса 1 и через перфорации трубки 19 топливного заборника выделяется из объемного электрода 9 в выходной канал 5. Поскольку углеродное волокно объемного электрода 9 достаточно рыхлое, то оно не создает динамического сопротивления топливу и не загрязняется всеми видами загрязнений, присутствующими в топливе. Но, поскольку развитая поверхность объемного электрода 9 имеет большую площадь взаимодействия с загрязнениями топлива, происходит глубокая очистка топлива от всех загрязнений и высокая электростатическая обработка топлива.

При полном загрязнении внутренней структуры УВС объемного вытяжного электрода 10, загрязнения и вода появляются сверху электрода 10 и создают на внутренней поверхности отстойной полости 3 токопроводящую пленку между электродом 10 и токопроводящим кольцом 20 уровня загрязнений. Поэтому, в зависимости от установленного порога срабатывания по шкале 17 уровня загрязнений, включается неоновая лампа 14 проведения технического обслуживания.

Техническое обслуживания сводится к удалению из отстойной полости 3 загрязнений и замене или регенерации объемного электрода 10, например, путем термической обработки, что снижает затраты средств на техническое обслуживание.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Устройство для электростатической обработки жидкого топлива, содержащее корпус, внутреннюю камеру с отстойной полостью, входные и выходные каналы, отрицательный и положительный электроды с иглообразными элементами, подключенные к высоковольтному источнику энергии через блок управления, отличающееся тем, что в него дополнительно введены электростатический объемный электрод из углеродного волокна, который заполняет внутреннюю камеру, и вытяжной объемный электрод из углеродного волокнистого сорбита, который расположен в нижней части отстойной полости, и иглообразными элементами соответственно положительного и отрицательного электрода подключены к высоковольтному источнику энергии через блок управления, при этом входной канал снабжен распределителем топлива в нижней части объемного электрода, а выходной канал снабжен топливным заборником в верхней части объемного электрода.

Версия для печати
Дата публикации 07.04.2007гг


вверх