Способ сжигания жидкого или газообразного топлива в двигателе внутреннего сгорания

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ СЖИГАНИЯ ЖИДКОГО ИЛИ ГАЗООБРАЗНОГО ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЕ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(71) Заявитель Телятицкий Сергей Владимирович(72) Автор Телятицкий Сергей Владимирович(73) Патентообладатель Телятицкий Сергей Владимирович(56) ЗВОНОВ В.А. и др. Влияние на рабочий процесс ДВС активирования топлива внешними физическими воздействиями // Двигатели внутреннего сгорания. - 2008. -2. - С. 112-119.960325, 1997.960424, 1998.2000127339 , 2002.6894 , 2000.0389888 1, 1990.2001221109 , 2001.004214 1, 2004.(57) Способ сжигания жидкого или газообразного топлива в двигателе внутреннего сгорания, характеризующийся тем, что посредством модулей изменения реакционной способности воздействуют на топливо энергией одного или нескольких физических факторов с обеспечением возбуждения содержащихся в составе топлива атомов с ненулевым магнитным моментом в верхнее энергетическое состояние при поглощении топливом упомянутой энергии и с последующим изменением его реакционной способности, подают топливо в камеру сгорания и сжигают с рекомбинацией продуктов реакции и с воздействием образующегося при реакции радиоизлучения на саму реагирующую смесь и на покрытия из переходных металлов или металлических гидридов, нанесенные на поверхности камеры сгорания и системы выпуска отработавших газов для обеспечения разложения реагирующей смеси с выделением атомарного водорода и последующего его циклического поглощения и выделения упомянутыми покрытиями. 16158 1 2012.08.30 Изобретение относится к способам обработки жидких и газообразных сред, в частности углеводородного топлива, двигателестроению, изменению рабочих процессов двигателей воздействием излучений и катализаторов на горючую смесь. Известен Способ электромагнитной очистки и обработки топлива 1, заключающийся в том, что поток топлива пропускают через электромагнитный аппарат с регулируемой напряженностью магнитного поля и отводом воздуха из зоны взаимодействия. Известна Установка для электромагнитной обработки питьевой воды 2, способ, заключающийся в том, что воду обрабатывают электромагнитным полем, обрабатывая ее в установке для электромагнитной обработки питьевой воды. Известно устройство Ионизатор топлива 3, способ, заключающийся в том, что поток топлива обрабатывают импульсами высокого напряжения, пропуская его через ионизатор топлива. Известно Устройство для магнитной обработки жидкости 4, способ, заключающийся в том, что поток топлива обрабатывают постоянным магнитным полем, используя дополнительно в качестве вспомогательных факторов турбулентное движение для увеличения эффективности контакта частиц топлива с окислами поверхностей концентраторов,что способствует созданию химически поляризованных ядер углеводородов. Топливо пропускают через устройство для магнитной обработки жидкости. Известно Устройство для магнитной обработки воды 5, способ, заключающийся в том, что воду обрабатывают постоянным магнитным полем, пропуская ее через устройство для магнитной обработки воды. Известно устройство Генератор кавитации 6, способ, заключающийся в том, что поток топлива и смазочных масел обрабатывают ультразвуком, генерируя возникновение режима за счет перепада давления на входе и выходе, пропуская его через генератор кавитации. Известен Способ улучшения качества дизельного топлива 7, заключающийся в том, что на поток топлива воздействуют лазерным излучением УФ-диапазона, пропуская его с постоянной скоростью в виде дозированной ламинарной струи в зону излучения через специальное устройство. Анализ перечисленных известных способов обработки жидких сред, предназначенных для увеличения эффективности их использования, в том числе топлива двигателей для увеличения полноты сгорания, показывает, что составляющие их основу устройства можно объединить в группу, отвечающую определению унифицированных функциональных узлов. Воздействуя на обрабатываемые среды различными физическими факторами через возбужденные электронные состояния, они увеличивают их активность при последующем применении. Нестабильность результатов при применении обработанного топлива или их отсутствие, неприменение в двигателестроении свидетельствует о том, что исправный двигатель, работающий на соответствующем топливе, обеспечивает необходимую полноту сгорания, не изменяемую применением обработки. Кроме того, эффект увеличения мощности и экономии топлива в длительно эксплуатируемых двигателях не может быть объяснен применением известных способов на основе выводов, характеризующих результат воздействия измельчением молекулярных структур и приведением их в некий порядок, способствующий их более полному сгоранию. Общим недостатком известных способов является невозможность увеличения энергетических характеристик двигателей. Ни один из вышеперечисленных известных способов и принципов работы не является прототипом, однако устройства, составляющие их основу, могут быть прототипами унифицированных функциональных модулей, описываемых данным способом, или в некоторых случаях выполнять их функции. Технической задачей изобретения является интенсификация процесса горения топливовоздушной смеси, увеличение КПД двигателей, снижение токсичности отработавших газов, предотвращение загрязнений поверхностей камер сгорания и систем выпуска продуктами реакций. 2 16158 1 2012.08.30 Технический результат достигается способом сжигания жидкого или газообразного топлива в двигателе внутреннего сгорания, который характеризуется тем, что посредством модулей изменения реакционной способности воздействуют на топливо энергией одного или нескольких физических факторов с обеспечением возбуждения содержащихся в составе топлива атомов с ненулевым магнитным моментом в верхнее энергетическое состояние при поглощении топливом указанной энергии и с последующим изменением его реакционной способности, подают топливо в камеру сгорания и сжигают с рекомбинацией продуктов реакции и с воздействием образующегося при реакции радиоизлучения на саму реагирующую смесь и на покрытия из переходных металлов или металлических гидридов,нанесенные на поверхности камеры сгорания и системы выпуска отработавших газов для обеспечения разложения реагирующей смеси с выделением атомарного водорода и последующего его циклического поглощения и выделения упомянутыми покрытиями. Такой способ позволяет интенсифицировать процесс горения топливовоздушной смеси, увеличивать КПД двигателей, снижать токсичность отработавших газов, предотвращать загрязнение поверхностей камер сгорания и систем выпуска отработавших газов продуктами реакций. Данное изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена фотография днища поршня двигателя на этапе очистки поверхности от нагара с применением настоящего способа на фиг. 2 представлена фотография поверхности днищ поршня двигателя после очистки поверхности от нагара с применением настоящего способа. Заявляемый изобретенный способ основан на механизме трансформации практически всех видов энергий друг в друга с участием возбужденных электронных состояний. Способ определяет воздействие на жидкости и газы, движущиеся потоком, неподвижные в объеме, непосредственно перед использованием, энергией первичных физических факторов Модулей Изменения Реакционной Способности (МИРС) электрического тока и разряда, постоянных и переменных магнитных полей, электромагнитных излучений радиодиапазона, физического явления химической ядерной поляризации, тепла, механических воздействий - высоких кавитирующих интенсивностей ультразвука, турбулентного движения и других. Других, в прямом или косвенном воздействии через движение молекул окружающей среды (решетки), влияющем на процесс переходов между энергетическими (зеемановскими) уровнями созданием осциллирующих с частотой прецессии случайных локальных переменных магнитных полей разных частот и амплитуд. Набором нескольких сразу, используемых как основные и вспомогательные, либо единичными, с целью накачки в верхнее энергетическое состояние ядер химических элементов, имеющих собственные магнитные моменты, и входящих в состав обрабатываемой среды. Воздействие приводит к избирательному поглощению молекулярными структурами энергии модулей с расщеплением уровней ЯМР и ЭПР, повреждению молекул - ионизации, диссоциации на свободные радикалы, электронному возбуждению, возбуждению колебаний ядер, переориентации, активизации конверсии, флуоресценции и фосфоресценции, рекомбинации долгоживущих активных форм, трансформации, миграции энергии,диффузии активных форм, конформации, саморазогреву обрабатываемой среды и изменению ее реакционной способности (химическим сдвигам, молекулярной рецепции в дальнейшем активной среды). В том числе и топлива двигателей. Его подачу и сгорание. При сгорании такого топлива вследствие контактного электрон-ядерного взаимодействия в триплет-синглетных превращениях радикальных пар образуются продукты реакции с избытком ядерных спинов на верхнем энергетическом уровне. Рекомбинация сопровождается запертым радиоизлучением, при этом радикально-цепная реакция окисления выполняет роль квантового генератора радиочастотного диапазона. Наличие радиоизлучения ступенчато ионизирует реакционную смесь, доводя ее до состояния низко 3 16158 1 2012.08.30 температурной плазмы. Лавинообразный сброс энергетических уровней (попутно неизбежно образуется в 2-3 раза большее количество возбужденных электронных состояний) сильно сдвинут к концу фазы горения, резко увеличивая ее активность на этом участке, в отличие от обычного процесса перезарядкой реактантов, снижением электропроводности и диссоциацией части молекул на атомы и молекулярные ионы. Интенсивная бомбардировка поверхностей камер сгорания атомами, электронами, ионами, квантами света, радиоизлучениями приводит к ускоренному выгоранию лакосмолообразований, отложений сажи на указанных поверхностях, а также в выпускном коллекторе и элементах выпускной системы и созданию на их поверхностях координационной ненасыщенности. Подготовленные таким образом покрытия из переходных металлов или готовых металлических гидридов, нанесенные на поверхности камер сгорания и систем выпуска,начинают поглощать интенсивно образующийся в процессе реакции атомарный водород до насыщения, который определяет момент образования совместно с реагирующей смесью инерционной реакционной системы. После чего следует импульс активации - дегидрация активированные атомы водорода, присоединяясь на поверхности образованных катализаторов к хемосорбированным непредельным молекулам топлива, перемещаясь между ними в форме протонов через катализатор, образуют насыщенные неустойчивые органические соединения с верхней инверсной населенностью ядерных уровней, близкой к предельной, десорбирующиеся с поверхности. Следует перезарядка, их развал, и реакция окисления генерирует мощное радиоизлучение, сопровождающееся электронным ударом, скачкообразно переводя инерционную реакционную систему на вершину энергетического барьера развитием параллельных взаимодействующих процессов вследствие разницы масс ионов и электронов равновесное состояние плазмы нарушается, вызывая термоэлектрические токи высокой плотности и большой напряженности с образованием самостоятельных разрядов, резким увеличением температуры и давления в искровых каналах, возникновением плазменных колебаний возникшие термоэлектрические токи приводят к возникновению магнитных полей, а так как температура реактантов вследствие высокой турбулентности неоднородна, то они усиливаются, приобретая вихревой характер увеличение удельных поверхностей образованных катализаторов, вызванное саморазработкой, что связано с числом циклов последовательной десорбции - сорбции водорода,при этом реагирующая смесь существенно меняет их химический состав, их активность и селективность, достигая для каждого соотношения катализатор - реактанты определенного стационарного состояния с образованием после дегидрации металлических кластеров в виде многоядерных ионов, стабилизированных карбонильными группами, увеличенной на несколько порядков активностью и высокой прочностью поверхности бомбардировка поверхностей заряженными частицами и излучениями вызывает катодный механизм в связи с падением потенциалов покидающие поверхности электроны сталкиваются с атомами газов лишь на некотором расстоянии от них, образуя зону шириной, равной длине свободного пробега электронов в газе взаимодействие колец с поверхностью гильзы вызывает сильные электростатические поля. Взаимодействуя, процессы генерируют циклический импульсный холодноплазменный режим горения топливовоздушной смеси. Способ увеличивает скорость предпламенных реакций со смещением активной фазы горения к началу впрыска (зажигания), увеличивая ее продолжительность, переходя в импульсный холодноплазменный режим горения горючей смеси, характеризуемый резким увеличением тяги под нагрузкой, значительным уменьшением потребления топлива и снижением значений токсичности отработавших газов, а при высоких интенсивностях падением температуры охлаждающей жидкости (затраты энергии импульса на разрыв связей реагентов, только что образованных продуктов реакции и атмосферы, в которой она осуществляется), с относительно стабильными ее значениями при любых допустимых предельных нагрузках. 16158 1 2012.08.30 Эффективно применение способа на эксплуатируемых двигателях с большим пробегом и износом цилиндропоршневой группы и топливных систем (например, снижение давления впрыска ТНВД вследствие износа плунжерных пар) и в условиях низких температур. Эмпирически установлено, что при высоких интенсивностях режим малоразборчив к химическому составу применяемого топлива. Эмпирически в условиях реальной эксплуатации ДВС настоящий способ реализовывался радиочастотной активацией не предназначенных для целевого катализа специализированных защитных покрытий камер сгорания,наносимых производителями, и при дальнейшем превращении использованных в качестве катализаторов. Настоящий способ был применен на автомобиле - 2.51999 г.в. с оригинальным пробегом до применения способа 642300 км. Пробег после начала генерации ИХР 350 км, где на фиг. 1 зафиксирована поверхность днища поршня двигателя. Светлая серповидная поверхность по направлению от впускных к выпускному клапану процесс сброса энергетических уровней сильно сдвинут к концу фазы горения - при вентиляции камер сгорания, в момент перекрытия клапанов на такте выпуска, инициируется новая высокотемпературная фаза горения продуктов ИХР. На фиг. 2 зафиксирована поверхность днища поршня - 4 2.41993 г.в.,оригинальный пробег до применения способа 411 тыс. км. Пробег после начала генерации ИХР, вызванного активацией инерционной реакционной системы, 1900 км. Источники информации 1. Способ электромагнитной очистки и обработки топлива Патент РФ 2255244, МПК 02 27/04, 31/00, 37/22. 2. Установка для электромагнитной обработки питьевой воды Патент РФ 2382737,МПК 02 1/48. 3. Ионизатор топлива Патент РФ 2066380, МПК 02 27/04,02 51/04. 4. Устройство для магнитной обработки жидкости Патент РФ 2261230, МПК 02 1/48, 02 10334. 5. Устройство для магнитной обработки воды Патент РФ 2189948, МПК 02 1/48, 02 10304. 6. Генератор кавитации Патент РФ 2084681, МПК 02 27/08,061 1/20. 7. Способ улучшения качества дизельного топлива Патент РФ 2063414, МПК 10 15/00. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5