ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки

Одним из способов повышения эффективности использования топливных систем является установка трибоэлектрических кассет в топливный насос. В функциональную схему системы подачи топлива в камеру сгорания ДВС входят подкачивающий насос 1(см. рис.), проточный корпус 2 с кассетным трибоэлементом для обработки топлива, который, в свою очередь, состоит из двух съемных кассет 3 (обойма 4 и шайба 5) с диэлектрическим фильтроэлементом 6. Кассеты разделены между собой диэлектрическими прокладками 7 и элементом 8 турбулизации топлива со спиральным каналом переменного сечения. Кассеты 3 и элементы 8 закреплены в корпусе 2 резьбовой пробкой 9, имеющей калиброванное отверстие 10, которое с клапаном 11 и мембраной 12 образует регулируемый жиклер. Управляющая мембрана 12 закреплена в коробке 13 с дифференциальными входами, первый из которых трубопроводом 21 соединен с впускным коллектором 14 системы подачи топлива в камеру сгорания 15 через топливораспылитель 16, а второй - трубопроводом 20 - с подкачивающим насосом 1. На выходе проточного корпуса 2 стоит диффузор 17, выполненный из диэлектрического материала и соединенный трубопроводом 18 с топливораспылителем 16; выход топливного насоса 1 сообщается с входом корпуса 2 трубопроводом 20.

Рис. Функциональная схема подачи топлива в камеру сгорания ДВС

Устройство работает следующим образом. На режимах пуска, прогрева холодного двигателя и холостого хода производительность топливного насоса 1 низкая, поэтому давление топлива в трубопроводе 20 и на втором входе коробки 13 тоже невелико, как и разрежение во впускном коллекторе 14. Поэтому первый вход коробки 13 (давление в трубопроводе 21) на положение мембраны 12 практически не влияет. Регулировочный клапан 11 прикрыт так, чтобы скорость движения топлива через жиклер 10 и диэлектрический фильтроэлемент 6 была достаточной для оптимальной его электризации в первой из кассет 3. Затем топливо перемещается по спиральному каналу переменного сечения элемента турбулизации 8. Здесь его угловая скорость постепенно возрастает и в итоге через вторую кассету оно проходит, совершая поступательно-вращательное движение.

Это обеспечивает более надежное взаимодействие диэлектрического материала с потоком топлива различной вязкости, повышает степень его электризации и стабилизацию заряда в потоке. С выхода второй кассеты топливо поступает в диффузор 17, где заряд дополнительно выравнивается, поскольку сечение потока уменьшается, а его скорость увеличивается.

На переходных режимах и средних частотах вращения коленчатого вала производительность насоса 1 возрастает, поэтому возрастает и давление топлива в трубопроводе 20 и на втором входе коробки 13.

Разрежение во впускном коллекторе 14 также увеличивается. В результате мембрана 12 смещается влево, регулировочный клапан 11 открывается на величину, необходимую для создания оптимальной скорости движения потока топлива именно при данной производительности насоса 1 и оптимальной электризации топлива во всех кассетах 3. При этом в каждой последующей кассете скорость возвратно-поступательного движения топлива и диэлектрическая проницаемость материала кассет от входа к выходу растут.

Здесь наблюдается и попутный эффект. Поскольку скорость взаимодействия с диэлектрическим фильтроэлементом и электризация топлива непрерывно возрастают, то это исключает образование зон застоя, а также выпадение дисперсных примесей в пористом диэлектрическом материале фильтроэлемента. Значит, устройство может надежно работать на смесях топлива с добавками присадок, удаляющих нагар, различных модификаторов и т.д.

При высоких частотах вращения коленчатого вала производительность топливного насоса 1 максимальна. Поэтому давление топлива в трубопроводе 20 и на втором входе коробки 13 высокое. Разрежение же во впускном коллекторе 14 зависит от нагрузки ДВС и также увеличивается. Следовательно, мембрана 12 смещается в крайнее левое положение. Регулировочный клапан 11 открывается настолько, сколько нужно для создания оптимальных скорости движения и электризации потока на этом режиме.

Таким образом, на всех режимах работы ДВС система подачи топлива в камеру сгорания обеспечивает автоматическое регулирование оптимальной скорости движения жидкого топлива через диэлектрический материал 12 кассет 3, а также оптимальное регулирование величины взаимодействия этого материала с топливом, что создает высокую электризацию топлив различной вязкости с различными дисперсными примесями; исключает засорение пористого диэлектрического материала и ведет к высокой степени стабилизации заряда и достаточному его выравниванию во всем объеме топлива на выходе из системы.

Все это повышает эффективность использования системы и расширяет ее функциональные возможности применения на энергетических установках различных типов и в различных климатических условиях.

Таким образом, на топливный насос устанавливаются съемные кассеты с материалом, диэлектрическая проницаемость которого выше, чем у топлива и возрастает по ходу течения топлива. Благодаря этому происходит трибоэлектризация топлива, т.е. оно получает значительный электрический заряд.