Устройство для подачи присадки

Иллюстрации

Показать все

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложено устройство 8 для подачи жидкой присадки в контур 1 циркуляции топлива двигателя внутреннего сгорания, содержащее головку 10 и сменную кассету 11, образующую камеру 22 для присадки, в которой расположен резервуар 12 с жидкой присадкой. Головка 10 содержит впуск 13 топлива, выпуск 14 топлива, трубку 21 Вентури, линию 18 для прохода топлива между впуском топлива и камерой 22 для присадки, расположенной внутри сменной кассеты 11, и линию 16 подачи присадки, которая позволяет жидкой присадке проходить от резервуара 12 к отверстию 17 подачи присадки в трубке 21 Вентури. Кассета 11 съемно установлена на распределительной головке 10. 21 з.п. ф-лы, 14 ил.

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в частности автомобильным двигателям и более конкретно к области устройств для подачи жидкой присадки в контур циркуляции топлива двигателя внутреннего сгорания.

Уровень техники

Новые технологии для двигателей, таких как дизельные двигатели с общей топливной магистралью и системой впрыска топлива очень высокого давления, предлагают высокую эффективность, но очень чувствительны к качеству топлива. Именно поэтому полезно использовать топливо, содержащее присадки, которые улучшают качество топлива, такие как присадки для улучшения распределения топлива в двигателе, присадки для улучшения характеристик двигателя и присадки для улучшения стабильности работы двигателя. Качество доступных промышленных топлив не всегда позволяет подавать в двигатель топливо хорошего качества, даже улучшенного с помощью присадок.

Более того, для соответствия новым стандартам по выбросам продуктов сгорания двигателей, особенно дизельных двигателей, автомобили все чаще оборудуют сажевыми фильтрами (PF). Это уже относится к Европе, с момента введения стандарта Euro 5. В большинстве случаев, для обеспечения периодического сжигания сажи используют катализатор и, таким образом, восстанавливают PF. Для предотвращения черного дыма и выброса сажи больше недостаточно эффективно восстанавливать PF. Сейчас основной задачей является уменьшение выбросов CO2 и оксидов азота NOx при одновременном сохранении надежности, экономичности и хороших характеристик двигателя, особенно при использовании биотоплива. Двигатель также должен быть конкурентоспособен в сравнении с вариантом питания газом или гибридным вариантом. Показано, что использование присадки для восстановления PF, содержащейся в подаваемом в двигатель топливе (топливный катализатор - FBC), отвечает большому количеству критериев, так как позволяет быстрее и при более низкой температуре восстанавливать PF по сравнению с конкурирующей технологией, известной как сажевый фильтр (CSF) с катализатором. Более того, технология FBC не обладает ограничениями, относящимися к отношению NOx/сажа, которое является ключевым при введении катализатора, который помогает уничтожить NOx, с учетом того, что в 2014 году будет внедрен стандарт Euro 6.

Таким образом, целесообразно оборудовать двигатель устройством, которое позволяет ввести в топливо присадку, которая помогает восстановить PF, и/или топливные присадки, улучшающие качество топлива и/или работу двигателя и/или срок службы двигателя.

Известные системы предназначены для ввода в топливо таких присадок, как присадки, являющиеся FBC катализатором, приспособленные для содействия восстановлению PF. Эти системы в основном основаны на большом резервуаре, объемом, по меньшей мере, 2-3 литра, который приспособлен для хранения запаса присадки и который должен быть установлен близко к топливному баку.

Имеющиеся в настоящее время стратегии по впрыску доз присадок также опираются на высокоточные дозировочные насосы, которыми необходимо управлять с помощью дополнительного отдельного блока, электронного блока управления (или ЭБУ). Этим дозировочным устройством нужно аккуратно управлять для обеспечения того, чтобы в топливе было достаточно присадки для хорошего восстановления PF, но не слишком много, чтобы избежать преждевременного закупоривания PF накапливаемыми минеральными осадками от восстановления PF. Обычно, когда после добавления топлива его уровень в резервуаре поднимается, блок управления указывает насосу количество присадки, которое нужно впрыснуть в резервуар для поддержания постоянной концентрации присадки в топливе, находящемся в резервуаре.

Эти дозировочные насосы очень точны и их цена играет значительную роль при рассмотрении общих экономических показателей. Аналогично, управление ЭБУ системы также играет значительную роль в стоимости всей системы.

Использование такой стратегии также предполагает надлежащее управления системой дозирования и проверку ее состояния, что требует вмешательства при работе с неисправным автомобилем.

С точки зрения технического обслуживания наполнение резервуара является достаточно сложным процессом и выполняется с помощью соединительного устройства, приспособленного к требованиям по наполнению и к резервуару с присадкой.

Например, дизельные автомобили группы PSA (Пежо-Ситроен) оборудованы таким устройством.

В определенных географических областях, таких как развивающиеся страны, трудно гарантировать то, что резервуар будет надлежащим образом наполнен во время всего срока службы автомобиля. Следовательно, необходимо исключить эту неопределенность, которая может нанести ущерб имиджу производителя автомобилей.

Иногда необходимо ввести в топливо двигателей автомобилей такие присадки, которые предназначены для изменения качеств топлива или предназначены для действия в контуре подачи топлива или после сгорания. Указанные присадки включают в себя, например, противогрибковые вещества, присадки к смазочным маслам, моющие присадки, противоморозные присадки или присадки, которые помогают восстановить сажевые фильтры, например FBC присадки.

Эти присадки могут добавляться в топливо при заполнении топливного бака, могут распределяться с помощью распыления или непрерывным способом в контур подачи топлива или могут впрыскиваться периодически в зависимости от конкретных параметров, таких как, например, температура топлива, среднее или мгновенное потребление топлива, скорость двигателя или интервалы времени.

В документе FR 2668203 описано введение присадки восстановления сажевого фильтра в топливный бак во время наполнения этого бака. Недостаток этого технического решения заключается в том, что требуются значительный объем резервуар для присадки, а также электронная система для измерения наполнения топливного бака. Кроме того, это техническое решение увеличивает вес автомобиля и, следовательно, его потребление топлива.

Также известны документы ЕР 1061251 и US 7153422, в которых описан топливный фильтр, содержащий резервуар для присадки, при этом присадку добавляют в контур подачи топлива. Недостаток этого технического решения заключается в том, что присадку растворяют или разжижают топливом, введенным в резервуар для присадки, что не позволяет управлять концентрацией присадки, добавленной в топливо.

Раскрытие изобретения

Задача изобретения состоит в устранении этих технических проблем за счет создания устройства для подачи жидкой присадки, которое требует мало места и в котором состав жидкой присадки не изменяется значительно с течением времени.

Следовательно, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить устройство для подачи жидкой присадки в контур циркуляции топлива двигателя внутреннего сгорания, при этом указанный контур обеспечивает циркуляцию топлива между внутренним пространством топливного бака и двигателем, указанное устройство содержит:

- резервуар с жидкой присадкой, который позволяет выпускать присадку в контур циркуляции топлива с помощью линии подачи,

- камеру для присадки, сообщающуюся с контуром циркуляции топлива, и

- по меньшей мере, одну подвижную и непроницаемую для жидкости стенку, расположенную между камерой для присадки и резервуаром для присадки, при этом указанная стенка с одной стороны обеспечивает непроницаемое для жидкости разделение, а с другой стороны поддерживает равное давление между присадкой в резервуаре для присадки и топливом в камере для присадки.

В соответствии с одним из признаков изобретения резервуар для присадки имеет форму гибкого мешка или сумки, и гибкий мешок образует подвижную и непроницаемую для жидкости стенку.

В соответствии с другим признаком изобретения подвижная и непроницаемая для жидкости стенка образована мембраной.

Предпочтительно подвижная и непроницаемая для жидкости стенка образована поршнем.

Преимущественно устройство содержит впуск топлива, выпуск топлива, отверстие подачи присадки и средство создания перепада давлений между впуском или выпуском топлива и отверстием подачи присадки. Предпочтительно, чтобы это средство создания перепада давлений было средством создания отрицательного давления между отверстием подачи присадки и впуском или выпуском топлива, при этом отверстие подачи присадки расположено у средства создания отрицательного давления.

Предпочтительно средство создания отрицательного давления имеет форму диафрагмы или трубки Вентури.

Преимущественно средство создания отрицательного давления имеет форму фильтрующего элемента.

Предпочтительно устройство содержит линию подачи присадки и средство полного или частичного закрывания линии подачи присадки.

Предпочтительно средство закрывания линии подачи присадки является электромеханическим средством.

Предпочтительно устройство подачи присадки содержит устройство фильтрации топлива, содержащее, по меньшей мере, один фильтрующий элемент.

Преимущественно форма фильтрующего элемента является кольцеобразной и резервуар для присадки концентрически расположен внутри указанного фильтрующего элемента.

Предпочтительно форма фильтрующего элемента является кольцеобразной и резервуар для присадки концентрически расположен снаружи указанного фильтрующего элемента.

Преимущественно фильтрующий элемент и резервуар для присадки расположены вдоль одной оси.

Предпочтительно топливо пересекает фильтрующий элемент, разграничивающий расположенную выше по потоку сторону, где циркулирует неотфильтрованное топливо и которая расположена выше по потоку относительно фильтрующего элемента, и расположенную ниже по потоку сторону, где циркулирует отфильтрованное топливо и которая расположена между фильтрующим элементом и двигателем внутреннего сгорания, при этом присадку выпускают от расположенной выше по потоку стороны.

Предпочтительно топливо пересекает фильтрующий элемент, разграничивающий расположенную выше по потоку сторону, где циркулирует неотфильтрованное топливо и которая расположена выше по потоку относительно фильтрующего элемента, и расположенную ниже по потоку сторону, где циркулирует отфильтрованное топливо и которая расположена между фильтрующим элементом и двигателем внутреннего сгорания, при этом присадку выпускают от расположенной ниже по потоку стороны.

Преимущественно присадку выпускают в линию возврата топлива двигателя внутреннего сгорания, ниже по потоку относительно системы впрыска, при этом указанная линия возврата топлива позволяет излишку топлива возвращаться в топливный бак.

Предпочтительно подвижная стенка расположена между резервуаром для присадки и расположенной выше по потоку стороной.

Предпочтительно подвижная стенка расположена между резервуаром для присадки и расположенной ниже по потоку стороной.

Согласно варианту осуществления изобретения все или часть устройства подачи присадки расположено в топливном баке (следовательно, камера для присадки расположена в топливном баке). Возможно, чтобы контур циркуляции топлива (сообщающийся с камерой для присадки) допускал обратный ток топлива от двигателя во внутреннее пространство топливного бака.

Предпочтительно присадка является присадкой восстановления сажевого фильтра в форме коллоидной дисперсии частиц, основанных на редкоземельном элементе и/или металле, выбранном из групп IIA, IVA, VIIA, VIII, IB, IIB, IIIB и IVB периодической классификации.

Преимущественно присадка имеет форму коллоидной дисперсии.

Предпочтительно частицы коллоидной дисперсии в основе содержат железо и/или церий.

Преимущественно присадка является комбинацией: коллоидной дисперсии частиц, которая содержит органическую фазу и, по меньшей мере, одно амфифильное вещество, и моющего вещества на основе четвертичной аммониевой соли.

Предпочтительно присадка является комбинацией моющей присадки и смазывающей присадки.

Изобретение также относится к устройству для подачи жидкой присадки в контур циркуляции топлива двигателя внутреннего сгорания, которое расположено в топливном баке и которое содержит резервуар с жидкой присадкой, позволяющий выпускать присадку в контур циркуляции топлива с помощью линии подачи, камеру для присадки, сообщающуюся с контуром циркуляции топлива, и, по меньшей мере, одну подвижную и непроницаемую для жидкости стенку между указанной камерой для присадки и резервуаром для присадки, которая, с одной стороны, поддерживает равное давление между присадкой в резервуаре для присадки и топливом в камере для присадки и, по меньшей мере, одним фильтрующим элементом, согласно изобретению, устройство содержит распределительную головку, предназначенную для постоянной установки в контуре циркуляции топлива и содержащую линию подачи присадки для подачи присадки в контур циркуляции топлива, и кассету, содержащую фильтрующий элемент, резервуар для присадки и подвижную и непроницаемую для жидкости стенку, при этом указанная кассета съемно установлена на распределительной головке.

Одно из преимуществ изобретения состоит в том, что оно позволяет интегрировать устройство подачи присадки в конструкцию как новых, так и существующих двигателей.

Еще одно преимущество состоит в возможности выпуска точно определенного количества присадки.

Еще одно преимущество состоит в возможности выпуска присадки различных типов, независимо от их состава и/или их физико-химических свойств.

Еще одно преимущество состоит в способности управлять выпуском присадки в зависимости от различных параметров.

Еще одно преимущество состоит в его компактном размере.

Краткое описание чертежей

Другие признаки и преимущества изобретения будут более понятны из нижеследующего описания нескольких вариантов осуществления изобретения, которые являются примерами, не ограничивающими изобретение, и в которых содержатся ссылки на приложенные чертежи.

На фиг.1 схематично показано устройство подачи присадки в контур циркуляции топлива двигателя внутреннего сгорания согласно изобретению;

на фиг.2 показано распределительное устройство для жидкой присадки, соответствующее первому варианту осуществления изобретения, вид в поперечном разрезе;

на фиг.3-5 представлены графики зависимости концентрации присадки в топливе от различных параметров;

на фиг.6-13 показаны другие варианты осуществления изобретения, в которых распределительное устройство для жидкой присадки встроено в топливный фильтр, виды в поперечном разрезе;

на фиг.14 схематично показано устройство подачи присадки в контур циркуляции топлива двигателя внутреннего сгорания согласно изобретению.

Осуществление изобретения

На фиг.1 схематически показан контур 1 циркуляции топлива для двигателя внутреннего сгорания. Обычно контур 1 циркуляции топлива расположен между топливным 2 баком и топливной магистралью 4 высокого давления (также называется «общей топливной магистралью») и обеспечивает циркуляцию топлива между внутренним пространством топливного бака и общей топливной магистралью. Контур подачи топлива содержит фильтр 9, предназначенный для фильтрации топлива, и насос 7 высокого давления. Насос 7 высокого давления и общая топливная магистраль образуют систему впрыска топлива. Первая линия 5, называемая линией подачи, позволяет перемещать топливо из внутреннего пространства бака 2 к общей топливной магистрали 4, а вторая линия 6, называемая линией возврата, позволяет перемещать топливо из системы впрыска к баку 2. Таким образом, топливо накачивают в бак 2, далее фильтруют в фильтре 9, перемещают под давлением в общую топливную магистраль 4 с помощью насоса 7, далее часть направляют к форсункам 3 двигателя, а часть возвращают внутрь бака 2 с помощью линии 6 возврата. Часть топлива может также быть послана из насоса 7 высокого давления в линию 6 возврата. Контур 1 циркуляции топлива также содержит устройство 8 для подачи жидкой присадки, согласно изобретению; его работа будет описана ниже. В качестве иллюстрации, которая не ограничивает изобретение, устройство 8 может быть расположено или на линии 5 подачи и в этом случае внутри бака 2, как показано на фиг.1, или снаружи бака, как показано на фиг.14, или на линии 6 возврата и в этом случае устройство 8 может быть расположено внутри или снаружи топливного бака 2.

На фиг.2 показано поперечное сечение первого варианта осуществления изобретения. В этом типовом варианте осуществления изобретения устройство 8 для подачи присадки содержит головку 10 и сменную кассету 11, образующую камеру 22 для присадки, в которой расположен резервуар 12 с жидкой присадкой. Головка 10 содержит впуск 13 топлива, выпуск 14 топлива, трубку 21 Вентури, расположенную между впуском и выпуском топлива, линию 18 для прохода топлива между впуском топлива и камерой 22 для присадки, расположенной внутри сменной кассеты 11, и линию 16 подачи присадки, которая позволяет жидкой присадке проходить от резервуара 12 к отверстию 17 подачи присадки в трубке 21 Вентури. В этом типовом варианте осуществления изобретения линия 16 подачи присадки содержит первый участок 16а и второй участок 16b с меньшим размером поперечного сечения. Исполнительный механизм 15, состоящий из пальца 20 и дросселя 23, позволяет уплотнять проход между участками 16a и 16b линии подачи присадки. В этом типовом варианте осуществления изобретения (а также на фиг.6-10) резервуар 12 для присадки имеет форму мягкого бака 32 или мешка, образующего подвижную и непроницаемую для жидкости стенку между топливом, присутствующем в камере 22 для присадки, и присадкой внутри резервуара 12.

Изобретение работает следующим образом.

Устройство 8 для подачи присадки соединено с линией подачи топлива или линией возврата. Следовательно, топливо циркулирует непрерывно между впуском 13 топлива и выпуском 14 топлива.

Трубка 21 Вентури, которая является известным средством создания перепада давления, создает отрицательное давление между отверстием 17 подачи присадки и впуском 13 топлива.

Камера 22 для присадки, которая сообщается через линию 18 с впуском 13 топлива, наполнена топливом при таком же давлении, как и топливо, циркулирующее через впуск 13 топлива; гибкий мешок 32, образующий подвижную и непроницаемую для жидкости стенку резервуара для присадки, поддерживает аналогичное давление между присадкой в резервуаре 12 для присадки и топливом в камере 22.

Следовательно, давление в резервуаре 12 для присадки больше действующего давления в отверстии 17 подачи присадки, которое заставляет присадку перемещаться из резервуара 12 по направлению к отверстию 17 подачи присадки и далее рассеиваться в топливе, циркулирующем в трубке 21 Вентури, и, следовательно, в контуре циркуляции топлива. Исполнительный механизм 15 позволяет полностью или частично предотвращать циркуляцию присадки. На фиг.1-2 ясно показано, что отверстие 17 подачи присадки позволяет выпускать присадку в линию контура 1 циркуляции топлива, то есть в топливо, циркулирующее между внутренним пространством топливного бака 1 и двигателем. В отличие от выпуска присадки непосредственно в топливный бак, ясно, что этот тип выпуска присадки не требует никакого специального измерения уровня топлива в баке.

В этом типовом варианте осуществления изобретения исполнительный механизм 15, как показано, является электромеханическим средством для полного или частичного закрывания линии подачи присадки. Тем не менее, использование такого средства не обязательно и изобретение может, конечно, быть реализовано без закрывания линии подачи присадки или с помощью некоторых других средств закрывания линии подачи присадки, например, клапана с терморегулятором, зонтичного клапана, оборотного клапана или клапана с гидравлическим управлением.

На фиг.3-5 присадку, состоящую из коллоидной суспензии из частиц на основе железа, такую как дисперсия С из примера 3 документа WO 2010/150040, выпускают в топливо с помощью устройство подачи присадки, которое соответствует изобретению, и измеряют концентрацию этой присадки в топливе. Железный элемент является маркером впрыска присадки в форме коллоидной суспензии и ее концентрацию в топливе легко измерить любым известным способом, таким как рентгеновская флюоресцентная спектроскопия. Не нужно говорить, что изобретение не ограничено использованием железа в коллоидной суспензии и это касается любого типа присадки, как указано в других разделах настоящего описания.

На фиг.3 и 4 показано изменение концентрации присадки в топливе ниже по потоку относительно устройства, соответствующего изобретению. В этом типовом варианте осуществления изобретения топливо циркулирует, без рециркуляции, со скоростью течения, равной 160 л/час в устройстве, показанном на фиг.2. Поперечное сечение впуска 13 топливной линии равно 6 мм и содержит трубку 21 Вентури, диаметр которой равен 5,06 мм и со стороны которой на присадку действует перепад давлений относительно давления топлива, равный 16 миллибар. Присадку распределяют с помощью линии 16b подачи присадки, длина которой равна 21 мм и диаметр которой равен 0,6 мм.

На фиг.3 показана концентрация присадки во время непрерывной подачи, а на фиг.4 показана концентрация присадки при прерывистой подаче, управляемая электромагнитным клапаном 15. На фиг.3 видно, что концентрация железа в топливе стабильна в течение теста, что указывает на постоянный выпуск присадки. На фиг.4 показано, что когда электромагнитный клапан закрыт, он действительно останавливает весь выпуск присадки. Когда клапан открыт, мгновенная концентрация присадки в топливе по существу идентична концентрации, измеренной во время непрерывного выпуска (фиг.3). Таким образом, ясно, что использование электромагнитного клапана предпочтительно позволяет выпускать присадку прерывистым образом и управлять выпуском присадки, например, с помощью ступенчатости. Профилем выпуска присадки можно управлять как в плане длительности (длительность отсутствия впрыска и длительность впрыска) и в плане частоты (частоты, с которой чередуются периоды впрыска и отсутствия впрыска). Такое управление может быть определено во время проектирования или может изменяться со временем или в соответствии с внешними параметрами, такими как, например, определенные параметры двигателя.

Это устройство также позволяет исключить выпуск присадки во время периодов, когда автомобиль выключен или находится на складе.

Целесообразно приспособить размеры системы, особенно размеры трубки 21 Вентури и линии 16 подачи, к типу присадки, нужному уровню присадки или другим параметрами, такими как профиль выпуска присадки.

На фиг.5 показана зависимость концентрации присадки в топливе в цикле рециркуляции. На этой фигуре смоделирована зависимость концентрации присадки с помощью концентрации железа в топливе в баке автомобиля от объема потребленного топлива (мл). Топливо циркулирует со скоростью 160 л/час из бака и через устройство, показанное на фиг.3, далее возвращается в бак и потребление топлива автомобилем считается равным 3 л/час (60 км/ч при потреблении 5 л топлива на 100 км). Начальное количество топлива в баке составляет 60 литров и заполнение бака 55 литрами начинается, когда уровень в баке доходит до уровня в 5 литров. Заметим, что для постоянного впрыска присадки в соответствии с тем, что показано на фиг.3, с использованием устройства, соответствующего изобретению, концентрация железа стабилизируется между 1 и 12 частями/млн, что позволяет доставлять управляемое среднее количество присадки в топливо.

На фиг.6-13 показано устройство, соответствующее изобретению и содержащее, по меньшей мере, один фильтрующий элемент.

На фиг.6 показан первый вариант осуществления изобретения. В этом варианте осуществления изобретения головка 10 аналогична головке, показанной на фиг.2, и резервуар 12 для присадки также сформирован гибким мешком 32. Кассета 11 содержит непроницаемую для жидкости стенку 30, ограничивающую вместе со стенками кассеты, с одной стороны камеру 22 для присадки, в которой расположен резервуар 12 с жидкой присадкой, а с другой стороны камеру 24 фильтрации, в которой расположен фильтрующий элемент 25. Таким образом, резервуар 12 для присадки и фильтрующий элемент 25 расположены рядом, но разделены непроницаемой для жидкости стенкой 30. Форма фильтрующего элемента 25 является кольцеобразной и через фильтрующий элемент 25 проходит топливо. Фильтрующий элемент 25 разграничивает внутри камеры 24 фильтрации область нефильтрованного топлива или «расположенную выше по потоку сторону» 28, в которой циркулирует нефильтрованное топливо и которая расположена между внутренним пространством топливного бака 2 (не показан на этой фиг.) и фильтрующим элементом 25, и область отфильтрованного топлива или «расположенную ниже по потоку сторону» 29, в которой циркулирует отфильтрованное топливо и которая расположена между фильтрующим элементом 25 и двигателем внутреннего сгорания (не показан на этой фиг.). Целесообразно, что такой вариант осуществления изобретения позволяет обеспечить независимое осуществление фильтрации топлива и подачи жидкой присадки. Топливный фильтр соединен с линией 5 подачи, в то время как присадка может быть подана как в линию 5 подачи, так и в линию 6 возврата.

На фиг.7 показан второй вариант осуществления изобретения. В этом варианте осуществления изобретения резервуар 12 для присадки и фильтрующий элемент 25 расположены рядом друг с другом и разделены стенкой 30, но связывающий канал 18 позволяет топливу циркулировать непосредственно между расположенной ниже по потоку стороной 29 фильтрующего элемента и камерой 22 для присадки, в которой расположен резервуар 12 с жидкой присадкой. Впуск 13 топлива из головки 10 непосредственно соединен с расположенной ниже по потоку стороной 29 фильтрующего элемента. Отверстие 17 подачи присадки расположено в линии подачи топлива между расположенной ниже по потоку стороной 29 фильтрующего элемента и двигателем внутреннего сгорания (не показан). Таким образом, подвижная стенка 32 расположена между резервуаром 12 для присадки и расположенной ниже по потоку стороной 29 фильтрующего элемента и присадку распределяют от расположенной ниже по потоку стороны 29 фильтрующего элемента.

На фиг.8 показан еще один вариант осуществления изобретения. В этом варианте осуществления изобретения резервуар 12 для присадки и фильтрующий элемент 25 расположены вдоль одной оси в кассете 11, при этом связывающий канал позволяет топливу циркулировать непосредственно между расположенной выше по потоку стороной фильтрующего элемента и камерой 22 для присадки, в которой расположен резервуар 12 с жидкой присадкой. Резервуар 12 для присадки посредством трубки 31 соединен с линией 16 подачи присадки, верхний конец которой взаимодействует с нижним концом первого участка 16а линии 16 подачи присадки. Здесь трубка 31 соосна с кольцеобразным фильтрующим элементом 25 и пересекает его в центре непроницаемым для жидкости способом. В этом типовом варианте осуществления изобретения трубка 31 жестко соединена с резервуаром 12 для присадки. Отверстие 17 подачи присадки расположено в линии подачи топлива между расположенной выше по потоку стороной 28 фильтрующего элемента и внутренним пространством топливного бака 2 (не показан). Таким образом, подвижная стенка 32 расположена между резервуаром 12 для присадки и расположенной выше по потоку стороной 28 фильтрующего элемента и присадку выпускают на расположенную ниже по потоку сторону 28 фильтрующего элемента.

На фиг.9 показан еще один вариант осуществления изобретения. В этом варианте осуществления изобретения форма фильтрующего элемента 25 является кольцеобразной и резервуар 12 для присадки концентрически расположен внутри указанного фильтрующего элемента 25. В этом примере топливо циркулирует по радиусу снаружи внутрь фильтрующего элемента 25 и отверстие 17 подачи присадки расположено в линии подачи топлива между расположенной ниже по потоку стороной 29 фильтрующего элемента и двигателем внутреннего сгорания (не показан). Таким образом, подвижная стенка 32 расположена между резервуаром 12 для присадки и расположенной ниже по потоку стороной 29 фильтрующего элемента и присадку подают к расположенной ниже по потоку сторону 29 фильтрующего элемента.

На фиг.10 показан еще один вариант осуществления изобретения. В этом варианте осуществления изобретения резервуар 12 для присадки и фильтрующий элемент 25 расположены вдоль одной оси и разделены стенкой, но связывающий канал 18 позволяет топливу циркулировать между расположенной выше по потоку стороной 28 фильтрующего элемента и камерой 22 для присадки, в которой расположен резервуар 12 с жидкой присадкой. Отверстие 17 подачи присадки расположено в линии подачи топлива между расположенной ниже по потоку стороной 29 фильтрующего элемента и двигателем внутреннего сгорания (не показан). Таким образом, подвижная стенка 32 расположена между резервуаром 12 для присадки и расположенной выше по потоку стороной 28 фильтрующего элемента 25 и присадку наподают к расположенной ниже по потоку стороне 29 фильтрующего элемента. В этом варианте осуществления изобретения средство создания перепада давлений сформировано фильтрующим элементом 25.

На фиг.11 показан вариант устройства, показанного на фиг.10, в котором подвижная и непроницаемая для жидкости стенка сформирована мембраной 33.

На фиг.12 показан вариант устройства, проиллюстрированного на фиг.10, в котором подвижная и непроницаемая для жидкости стенка сформирована поршнем 34.

Эти варианты осуществления изобретения являются только примерами для иллюстрации и никоим образом не ограничивают изобретение. Изобретение может быть реализовано в других вариантах. Например, средство создания перепада давлений может быть выполнено в форме диафрагмы или резервуар для присадки может быть концентрически расположен снаружи фильтрующего элемента.

На фиг.13 показан еще один вариант осуществления изобретения. В этом варианте осуществления изобретения присадку выпускают в линию 6 возврата топлива двигателя внутреннего сгорания ниже по потоку от системы впрыска и по направлению к топливному баку 2 (не показан на этой фиг.). Показанное здесь устройство для подачи жидкой присадки содержит распределительную головку 10, приспособленную для постоянной установки в контуре циркуляции топлива и содержащую линию 16 подачи присадки для подачи присадки в топливный контур, и кассету 11, содержащую фильтрующий элемент 25, резервуар 12 для присадки и подвижную и непроницаемую для жидкости стенку 32, при этом указанная кассета 11 съемно установлена на распределительной головке 10. В этом типовом варианте осуществления изобретения трубка 31, которая позволяет присадке циркулировать от резервуара 12 для присадки до линии 16 подачи, жестко соединена с головкой 10 и содержит скошенный конец для пробивания гибкого мешка 32, когда кассету 11 прикрепляют к головке 10.

Типовые варианты осуществления изобретения, показанные на фиг.2 и 6-13, описаны для иллюстрации и никоим образом не ограничивают изобретение. Для сохранения простоты настоящего документа авторы ограничили количество примеров. Специалист в рассматриваемой области техники поймет, что изобретение также касается вариантов осуществления изобретения, которые не показаны в этом описании, но которые получаются объединением нескольких описанных здесь вариантов осуществления изобретения или заменой одной или нескольких характеристик одной из фигур на характеристики другой фигуры.

Устройство согласно изобретению, позволяет перемещать присадки любого типа, содержащиеся в топливе. Эти присадки, которые будут описаны далее, могут подразделяться на две категории: присадки, которые обладают функцией катализатора для помощи восстановлению PF, обычно называемые топливными катализаторами (FBC), и присадки, функция которых отлична от функции катализатора.

Присадки могут быть в жидкой или твердой форме. Жидкая форма содержит все присадки, состоящие из жидкости или смеси жидкостей в форме коллоидной суспензии в жидкой основе, в форме геля, вязкость которого позволяет присадке течь, или в форме твердого, переходящего в жидкое состояние при нагревании или при некотором воздействии до выпуска присадки в топливо.

Присадки FBC

Эти присадки в идеале являются жидкостями в диапазоне рабочих температур, обычно между 20 и 45°C, но также они могут быть в другой физической форме, такой как гель или твердой форме, которая в топливе растворяется или образует суспензию при контакте с топливом. Случай суспензии в топливе возникает в случае коллоидных суспензий, который будет описан ниже. Во всех случаях после выпуска присадки в топливо, визуально топливо является однородным. Эти присадки могут содержать катализатор любого типа, который эффективен как катализатор сгорания сажи, в частности платины, стронция, натрия, марганца, церия, железа и/или их комбинаций.

Количество присадки в топливе обычно составляет, по меньшей мере, примерно 1 часть/млн и самое больше примерно 100 частей/млн, это количество выражается как масса металлического элемента присадки к массе топлива.

Эти присадки могут быть в форме металлорганической соли или смеси металлорганических солей, которые растворимы или способны образовывать дисперсию в топливе. Отличительная особенность этих солей состоит в том, что они содержат, по меньшей мере, металлическую часть и комплексообразующую органическую часть, обычно на основе кислоты, все в суспензии в растворе.

Органическая часть этой соли содержит, по меньшей мере, одну углеводородную группу и, по меньшей мере, одну комплексообразующую часть, каждая органическая часть может содержать одну или несколько комплексообразующих составляющих. Эта комплексообразующая часть обычно имеет кислотное происхождение и может быть карбоксилатом, сульфонатом, солью или эфиром фосфиновой кислоты, солями или эфирами салициловой кислоты, нафтенатами или фенолятами. Углеводородная группа может быть алифатической, насыщенной или ненасыщенной и состоять из циклических составляющих. Количество атомов углерода в этой группе составляет от 6 до 200.

Предпочтительны алифатические насыщенные карбоксильные кислые соли, разветвленные или неразветвленные.

Металлическая часть этой соли может находиться в ионной форме, в форме карбоната, гидроксида, оксида или смеси.

Соли могут быть сверхосновными, что означает, что они содержат излишек металлических соединений по сравнению с кислота/металл стехиометрией, необходимой для получения комплекса.

Металлорганические соли могут быть кислотами. В этом случае они содержат излишек карбоновой кислоты по сравнению с кислота/металл стехиометрией, необходимой для получения комплекса, и содержат примерно до 20% свободной кислоты, которая не вступила в реакцию.

Эти Металлорганические соли могут также быть нейтральными, содержащими стехиометрическое соотношение металла и карбоксилата.

Растворитель, используемый для подготовки этих стабильных дисперсий или растворов присадки, может быть сжиженным нефтяным газом, синтетическим углеводородом, кислородсодержащим углеводородом или спиртовым растворителем, таким как гексанол или 2-этилгексанол. Обычными примерами являются керосин, гидроочищенный керосин, парафиновые и изопарафиновые растворители, алифатические нафтеновые растворители, ароматические растворители, димеры и олигомеры пропилена, бутена и подобные вещества и их смеси. Подходят промышленные продукты, такие как «Solvesso», «Varsol», «Norpar» и «Isopar». Эти растворители также могут содержать функциональные группы, отличающиеся от углеродных и водородных. Предпочтительно, чтобы растворитель имел температуру воспламенения, большую 20°C, более предпочтительно, большую 40°C и еще более предпочтительно большую 55°C.

Эти соли могут быть подготовлены из указанных кислот и образовывать соль металла, которая растворима или способна образовывать дисперсию в воде.

Примерами соединения железа являются железистые ацетилацетоны, нафтенат железа, олеат железа, октоат же