початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2107181

ПРИСТРІЙ ДЛЯ електростатичної обробки рідкого ПАЛИВА

Ім'я винахідника: Егін Н.Л .; Татарнов В.В .; Бойков В.А .; Борщ А.А.
Ім'я патентовласника: Військовий автомобільний інститут
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1995.02.01

Винахід відноситься до галузі машинобудування і призначений для використання в бензинових двигунах внутрішнього згоряння. Пристрій містить корпус, внутрішню камеру з каналами, електроди, повітропідвідному насадок, блок компенсації статичної електрики, джерело енергії, відстійну порожнину, кожух і паливний насос. Крім того, введено блок управління, до входів якого підключені датчик електропровідності палива, датчик тиску палива і датчик напруги палива, а до виходів підключені керуючі обмотки двох електромагнітних муфт, встановлених між двигуном і джерелом енергії і між двигуном і паливним насосом. При цьому датчик тиску палива і датчик напруги палива встановлені у вихідному каналі з перепускним клапаном палива в трубопровід бензобака, датчик електропровідності палива в вхідному каналі, а електрод ввідстойної порожнини виконаний у вигляді змінного фільтруючого елемента, всередині якого розташований другий електрод, підключений до висновку джерела енергії через потенціометр з шкалою і індикатором рівня забруднень.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до області паливної апаратури транспортних засобів, зокрема до пристроїв для електростатичної обробки палива, що підвищує його фізико-хімічні параметри.

Відомо пристрій для електростатичного обробки рідкого палива, що містить трубопровід з вхідним і вихідним каналами, дозатор палива, високовольтний джерело електричної енергії з негативним і позитивним зажимами, коронирующий ниткоподібний електрод, електричний налагоджень з повітряними каналами, витягує електрод, металевий патрубок з вхідними та вихідними каналами і розпилювач з електродом, підключеним до негативного затискача високовольтного джерела електричної енергії (див. авт. св. СРСР N 1404675, кл. F 02 M 27/04, 1988).

Назване пристрій забезпечує електростатичне поле рідкого палива незалежно від його кількісного та якісного складу, що призводить до підвищеного зносу вузлів пристрою, перевитрати енергії, перенапруження на електродах і окремим пробоїв палива при низьких швидкостях його витрати і наявності сторонніх домішок. Це знижує ефективність обробки палива і безпеку експлуатації пристрою.

Цей пристрій не забезпечує електростатичну обробку і очищення всього палива, що знаходиться на транспортному засобі, що призводить до утворення в бензобаку і трубопроводах конденсату, відстою і корозії, а в холодну пору крижаних пробок, це знижує ефективність обробки палива і роботи пристрою в цілому.

Назване пристрій не забезпечує надійне відділення і зберігання шкідливих домішок, що містяться в паливі, в ізольованому від нього вигляді, що призводить при русі автомобіля по пересіченій місцевості або нерівній дорозі до зворотних викидів забруднень з електрода в паливо, а це значно знижує ефективність обробки палива і роботи всього пристрою.

Відомо пристрій для електростатичного обробки рідкого палива, що містить корпус з внутрішньою камерою, повідомленої з вхідним і вихідним каналами, високовольтний джерело енергії, що має негативний і позитивний висновки, розміщені всередині камери, негативний і позитивний електроди (див. Авт. Св. СРСР N 989122, кл. F 02 M 27/04, 1983).

Назване пристрій не забезпечує сучасних вимог з безпеки експлуатації.

Метою винаходу є підвищення ефективності обробки палива і безпеки експлуатації обладнання.

Поставлена ​​мета досягається тим, що в пристрій для електростатичного обробки рідкого палива, що містить корпус, внутрішню камеру, вхідні і вихідні канали, негативний і позитивний електроди з голкоподібними елементами, повітропідвідному насадок, блок компенсації статичної електрики, високовольтний джерело енергії у вигляді приводиться від вала двигуна самовозбуждаемую електростатичного генератора, статор, ротор з повітряним лопатевим колесом, відстійну порожнину, електропровідний кожух, паливний насос, додатково введено блок управління, перший вхід якого підключений до датчика електропровідності палива, другий вхід підключений до датчика тиску палива, а третій вхід підключений до датчика високого напруги палива, перший вихід підключений до керуючої обмотці першої електромагнітної муфти, встановленої між двигуном і ротором електростатичного генератора, а другий вихід підключений до керуючої обмотці другий електромагнітної муфти, встановленої між двигуном і паливним насосом, причому датчик тиску палива і датчик високої напруги палива встановлені в вихідному каналі з перепускним клапаном палива в трубопровід бензобака, датчик електропровідного палива у вхідному каналі, а позитивний електрод ввідстойної порожнини виконаний у вигляді змінного фільтруючого елемента, всередині якого розташований анод, підключений до негативного висновку електростатичного генератора через потенціометр зі шкалою і індикатором рівня забруднень .

Блок управління має два підсилювача, неінвертуючий входи яких з'єднані між собою і з першим входом блоку управління, інвертується вхід другого підсилювача підключений до другого входу блоку управління, інвертується вхід першого підсилювача підключений до третього входу блоку управління, а вихід першого підсилювача з'єднаний з першим виходом блоку управління, вихід другого підсилювача з'єднаний з другим виходом блоку управління, причому вихід першого підсилювача з'єднаний з його інвертується входом ланцюгом зворотного зв'язку, що включає перший потенціометр з шкалою продуктивності електростатичного генератора, вихід другого підсилювача з'єднаний з його інвертується входом ланцюгом зворотного зв'язку, що включає другий потенціометр з шкалою продуктивності паливного насоса.

Застосування блоку управління, перший вхід якого підключений до датчика електропровідності палива, другий вхід підключений до датчика тиску палива, а третій вхід підключений до датчика високої напруги палива, перший вихід підключений до керуючої обмотці першої електромагнітної муфти, встановленої між двигуном і ротором електростатичного генератора, а другий вихід підключений до керуючої обмотці другий електромагнітної муфти, встановленої між двигуном і паливним насосом, причому датчик тиску палива і датчик високої напруги палива встановлені у вихідному каналі з перепускним клапаном палива в трубопровід бензобака, датчик електропровідності палива у вхідному каналі, а позитивний електрод ввідстойної порожнини виконаний у вигляді змінного фільтруючого елемента, всередині якого розташований анод, підключений до негативного висновку електростатичного генератора через потенціометр зі шкалою і індикатором рівня забруднень, дозволяє автоматично змінювати електростатичне поле рідкого палива в залежності від його кількісного та якісного складу, що знижує знос вузлів пристрою і витрата енергії, не створює перенапруження на електродах і окремих пробоїв палива при низьких температурах. Крім того, це забезпечує електростатичну обробку і очищення всього палива, що знаходиться на транспортному засобі, що виключає утворення в бензобаку і трубопроводах конденсату, відстою і корозії, а в холодну пору крижаних заторів, а й забезпечує надійне відділення і зберігання шкідливих домішок, що містяться в паливі в ізольованому від нього вигляді, що виключає при русі автомобіля по пересіченій місцевості або нерівній дорозі зворотні викиди забруднень з електрода в паливо, що значно підвищує ефективність обробки палива і безпеку експлуатації пристрою.

Ознаки, подібні з ознаками заявленого технічного рішення, не встановлені, таким чином, заявлене рішення володіє істотними відмінностями.

На кресленні наведена принципова схема пристрою для електростатичної обробки рідкого палива.

Пристрій складається з паливного насоса 1 з приводом від двигуна 2 через редуктор 3. Вхід паливного наносу 1 з'єднаний трубопроводом 4 з паливним баком, а вихід - трубопроводом 5 з виходом датчика 6 електропровідності палива, вихід якого з'єднаний з входом самовозбуждаемую електростатичного генератора 7. Рідке паливо надходить під електропровідний кожух 8, який повідомляється внутрішньої камерою з отстойной порожниною 9, розміщеної знизу, і вихідним каналом 10 з входом датчика 11 високої напруги палива, вихід якого підключений до камері поплавця карбюраторного ДВС або паливного насоса високого тиску (ТНДВ) для дизельних ДВС. На валу генератора 7 встановлено повітряне лопатеве колесо 12, забезпечене Повітропідвідні насадкою 13, який утворює з корпусом 7 генератора повітроохолоджувальних канал 14. У отстойной порожнини 9 встановлений позитивний електрод 15, виконаний у вигляді змінного фільтруючого елемента, всередині якого встановлено негативний електрод 16. Електроди 16 і 15 виконані з голкоподібними елементами, зануреними в паливо, наприклад, з струмопровідного вуглецевого повсті, і підключені відповідно до позитивного висновку 17 і негативного висновку 18 генератора 7. Негативний висновок 18 генератора 7 підключений до коронирующим електроду 19, і виконаному з голкоподібними елементами, зануреними в паливо, наприклад, з струмопровідного вуглецевого повсті і встановленого по периметру статора 20 циліндричної форми з діелектрика, наприклад епоксидного композиту. На внутрішній поверхні статора 20 нанесено шар еластичного діелектрика 21, наприклад полуетілени. Усередині статора 20 на осі 22 встановлений рухливий ротор 23 циліндричної форми з діелектрика з слабкопровідних шаром 25 на зовнішній поверхні. Ротор 23 забезпечений, щонайменше, двома пазами 24, в яких рухомо встановлені роликовий металевий індуктор 26 і роликовий діелектричний індуктор 27, які входять в фрикційне зачеплення з шаром еластичного діелектрика 21.

Діелектрична проникність матеріалу індуктора 27 більше діелектричної проникності матеріалу шару 21, тому ротор 23 набуває позитивний заряд, а статор 20 - негативний заряд в процесі роботи. Висновки 17 і 18 відповідно підключені до ротора 23 і статора 20, а і до входу блоку 28 компенсації статичної електрики.

Блок 28 має фоторезісторний оптрон 29, вхід освітлювача 30 якого підключений до виходу підсилювача 31 з ланцюгом зворотного зв'язку на потенціометрі 32. Неінвертуючий вхід підсилювача 31 підключений до корпусу 33 транспортного засобу. Виходом оптрона 29 служить фоторезистор 34, який включений в бруківку схему, що складається з резисторів 35, 36 і потенціометра 37. Діагоналі мостової схеми підключені відповідно до висновків 17 і 18 генератора і до корпусу 33 і токопроводящей щітці 38 поверхні дороги.

Напруга ± 12 B подається на блок компенсації статичної електрики 28, на датчик 6 електропровідності палива, на двигун 2 і на блок управління 39 через вимикач 40, а і на датчик 41 тиску палива. Останній встановлений в вихідному каналі 10 спільно з перепускним клапаном 42 палива в трубопровід бензобака. Негативний електрод 16 підключений до висновку 18 генератора через потенціометр 43 з індикатором 44 рівня забруднень ввідстойної порожнини 9, який містить, наприклад, неонову лампу 44 з резонатором 45.

Блок управління 39 має два підсилювача 46 і 47, неінвертуючий входи яких з'єднані між собою і з першим входом блоку, підключеним до датчика 6 електропровідності палива. Інвертується вхід другого підсилювача 47 підключений до другого входу блоку 39, з'єднаному з датчиком 41 тиску палива і з виходом підсилювача 47 через потенціометр 48 зворотного зв'язку зі шкалою продуктивності паливного насоса 1. Вихід підсилювача 47 є другим виходом блоку 38 і підключений до другої електромагнітної муфті 49 , встановлений між двигуном 2 і паливним насосом 1. Инвертирующий вхід першого підсилювача 46 підключений до третього входу блоку 39, з'єднаному з датчиком 11 високої напруги палива через дільник з резисторів 50, 51 і до виходу підсилювача 46 через потенціометр 52 зворотного зв'язку з шкалою продуктивності генератора 7. Вихід підсилювача 46 є першим виходом блоку 39 і підключений до першої електромагнітної муфті 53, встановленої між двигуном 2 і генератором 7.

Пристрій працює наступним чином

При запуску двигуна внутрішнього згоряння водій встановлює вимикач 40 в замкнуте положення. Потенціометри 48 і 52 встановлені в середнє положення і забезпечують на виходах підсилювачів 46 і 47 середній струм підмагнічування муфти 49 і 53, тому насос 1 і генератор 7 починають працювати і на середніх оборотах. Чим більше паливо містить сторонніх домішок у вигляді конденсату, відстою і т.п., що надходять з бензобака по трубопроводу 4 в датчик 6 електропровідності палива, тим менше опір між електродами датчика 6 і тим більше позитивний рівень надходить на неінвертуючий входи підсилювачів 46 і 47. струм на виходах останніх збільшується, що знижує прослизання муфт 49 і 53, а це призводить до збільшення оборотів насоса 1, генератора 7 і їх продуктивності. Підвищена напруга статичної електрики, що виробляється генератором 7 на цьому режимі, повністю витрачається на електризацію шкідливих домішок палива і самого палива, а й на осадження домішок всередині обсягу фільтруючого елемента 15 і його рівномірне заповнення за рахунок дії електроосмосу пористих або волокнистих електродів 15 і 16.

Таким чином, на зазначеному режимі зайвої статичної напруги генератором 7 не виробляється, що знижує енергетичні витрати і не створює пробоїв шару палива між електропровідним кожухом 8 і коронирующим електродом 19 по периметру статора 20. При заповненні камери поплавця карбюраторного ДВС або ТНВД дизельного ДВС в вихідному каналі 10 створюється підвищений тиск палива, яке призводить до спрацьовування перепускного клапана 42 і надходженню очищеного палива в бензобак. Одночасно з датчика 41 тиску палива на інвертується вхід підсилювача 47 надходить більш негативний потенціал, що призводить до зниження струму підмагнічування муфти 49 і зниження оборотів насоса 1 на необхідну величину. Таким чином, на зазначеному режимі блок управління 39 забезпечує електростатичну обробку палива в залежності від його якісного та кількісного складу, що надходить в пристрій, а й очищає все паливо на транспортному засобі, що усуває конденсат, відстій і корозію на деталях.

У міру поліпшення якості на виході каналу 10 збільшується величина негативної електризації палива, що призводить до збільшення негативного потенціалу на електроді датчика 11 високої напруги палива. Через дільник 50, 51 напруга надходить на інвертується вхід підсилювача 46, що призводить до зниження струму підмагнічування муфти 53 і зниження оборотів генератора 7. Це додатково стабілізує роботу пристрою в залежності від якісного і кількісного складу палива і створює динамічну рівновагу в роботі блоку управління 39. при оптимальної очищення і електризації всього палива, що знаходиться на автомобілі, в тому числі і в бензобаку, опір палива в датчику 6 зростає, що призводить до зниження позитивного рівня на неінвертуючий входах підсилювачів 46 і 47, а це додатково знижує обороти насоса 1 і генератора 7 аж до зупинки. При цьому включення насоса буде проводитися датчиком 41 тиску палива, коли запас палива в карбюраторі або ТНВД буде вироблений ДВС. В інший час насос 1 і генератор 7 на зазначеному режимі будуть вимкнені, що збільшує моторесурси їх роботи, знижує витрату енергії, виключає пробій палива при низьких швидкостях його витрати в ДВС, підвищує ефективність і безпеку експлуатації пристрою.

На всіх зазначених режимах роботи пристрою паливо негативно електризується голкоподібними елементами коронирующего електрода 19 і надходить в відстійну порожнину 9 з позитивним електродом 15. Останній виконаний у вигляді змінного фільтруючого елемента, всередині якого встановлено негативний електрод 16, підключений до висновку 18 генератора через потенціометр 43 з індикатором 44 рівня забруднень. Паливо з негативно електризуватися шкідливими домішками: конденсат, відстій і ін. Надходить у фільтруючий елемент 15, де під тиском кулонівських сил домішки відштовхуються негативним електродом 16 від центру до стінок фільтра, а потім притягується його позитивно зарядженими голкоподібними елементами і проникає в пористу або волокнисту структуру фільтруючого елемента за рахунок дії осмотичних сил і електроосмосу, який діє за рахунок різниці потенціалів всередині і на поверхні фільтруючого елемента 15. Відбувається рівномірний заповнення всього обсягу елемента 15 домішками, які надійно утримуються в його структурі при русі автомобіля по пересіченій місцевості або нерівній дорозі без зворотних викидів в паливо, що значно підвищує ємність фільтра, ефективність обробки палива і роботу всього пристрою.

У міру заповнення всього обсягу фільтруючого елемента 15 домішками всередині його пористої або волокнистої структури домішки починають накопичуватися на його внутрішніх стінках, що призводить до зниження опору між електродами 15 і 16. Це призводить до збільшення падіння напруги на потенціометрі 43 і збільшення напруги на індикаторі 44 рівня забруднень, яким служить, наприклад, неонова лампа з обмежуючим ток резистором 45. Потенціометр 43 забезпечений шкалою величини допустимих забруднень різних типів фільтруючих елементів 15, перевищення яких вимагає їх заміни або регенерації. Резистор 45 підбирають таким чином, що при досягненні межі допустимих забруднень фільтруючого елемента 15, падіння напруги на потенціометрі 43 досить для включення неонової лампи 44, світіння якої сигналізує про необхідність заміни фільтра або його технічному обслуговуванні. Це додатково підвищує ефективність обробки палива, знижує знос вузлів і деталей, підвищує зручність експлуатації пристрою.

Економічний ефект від використання пристрою на транспорті досить високий, тому що визначається не тільки підвищенням якості обробки і очитки рідкого палива на транспорті і безпеки експлуатації пристрою за рахунок використання блоку автоматичного керування пристрою на всіх режимах роботи, а й більш широкими функціональними можливостями пристрою за рахунок зниження витрат енергії, збільшення моторесурсу деталей і вузлів, більш рідкісного технічного обслуговування і ремонту, підвищення зручності експлуатації і надійності роботи в різних дорожніх і кліматичних умовах.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Пристрій для електростатичної обробки рідкого палива, що містить корпус, внутрішню камеру, вхідні і вихідні канали, негативний і позитивний електроди з голкоподібними елементами, повітропідвідному насадок, блок компенсації статичної електрики, високовольтний джерело енергії у вигляді приводиться від вала двигуна самовозбуждаемую електростатичного генератора, статор , ротор з повітряним лопатевим колесом, відстійну порожнину, електропровідний кожух, паливний насос, що відрізняється тим, що, з метою підвищення ефективності обробки та безпеки експлуатації, додатково введено блок управління, перший вхід якого підключений до датчика електропровідності палива, другий вхід підключений до датчика тиску палива, а третій вхід підключений до датчика високої напруги палива, перший вихід підключений до керуючої обмотці першої електромагнітної муфти, встановленої між двигуном і ротором електростатичного генератора, а другий вихід підключений до керуючої обмотці другий електромагнітної муфти, встановленої між двигуном і паливним насосом, причому датчик тиску палива і датчик високої напруги палива встановлені у вихідному каналі з перепускним клапаном палива в трубопровід бензобака, датчик електропровідності палива у вхідному каналі, а позитивний електрод ввідстойної порожнини виконаний у вигляді змінного фільтруючого елемента, всередині якого розташований анод, підключений до негативного висновку електростатичного генератора через потенціометр зі шкалою і індикатором рівня забруднень.

2. Пристрій за п.1, що відрізняється тим, що блок управління має два підсилювача, неінвертуючий входи яких з'єднані між собою і з першим входом блоку управління, інвертується вхід другого підсилювача підключений до другого входу блоку управління, інвертується вхід першого підсилювача підключений до третього входу блоку управління, а вихід першого підсилювача з'єднаний з першим виходом блоку управління, вихід другого підсилювача з'єднаний з другим виходом блоку управління, причому вихід першого підсилювача з'єднаний з його інвертується входом ланцюгом зворотного зв'язку, що включає перший потенціометр з шкалою продуктивності електростатичного генератора, вихід другого підсилювача з'єднаний з його інвертується входом ланцюгом зворотного зв'язку, що включає другий потенціометр з шкалою продуктивності паливного насоса.

Версія для друку
Дата публікації 07.04.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів