Subscription request:

podpiska@panor.ru

For all questions:

+7 495 274-22-22

UDK: 62.7/78; 62-5 DOI:10.33920/sel-10-2504-05

Analysis of mechanical and chemical processes in the motor fuel activator

Dunaev A. V. PhD, Federal Scientific Agroengineering Center VIM, Moscow
Vorobyov Yu. V. Tambov State Technical University

The need to reduce fuel consumption in the internal combustion engine is due to the constant increase in their cost, which occupies up to 20 % of the cost of agricultural products. For this purpose, fuel systems of internal combustion engines are being improved, and since pre-war times, magnetic and electromagnetic, electrostatic and cavitation treatment of fuels, and homogenization of water-fuel oil mixtures have been used. However, the greatest efficiency in reducing fuel consumption is provided by the mechano-chemical and cavitation activator of motor fuels prof. Vorobyov Yu. V., according to Russian patent No. 2411074. Judging by the advertising, the same efficiency can be provided by the simplest fuel cavitator-fitting under Russian patent No. 2435649. In connection with the effectiveness of the ethics of the devices the aim of this work was to attempt to find out the particular activator of Professor Yu.V. Vorobiev, causing them deep and efficient modification of motor fuels and a significant reduction of their consumption in internal combustion engines, and to figure out measures for its stable performance in operation at various engine. Materials and methods. Schemes of activator devices and their descriptions under Russian patents No 2411074, 2550203, 2592801, as well as the results of their tests on KAMAZ-740, ZMZ-406, YAMZ-236, UMZ-412 engines with diesel fuel, gasoline and water-fuel emulsion, conducted at the VUNC of the VVA Air force in 2010–2019, were used. Analysis of all variations of the activator showed that deep modification of motor fuels, rapeseed oil, alcoholic beverages, and natural waters occurs first by counter-helical vortex mixing, then by pushing through microchannels, cavitation, and finally by selling through microchannels. Effectiveness of activators since 2010 it was also confirmed by operational tests on a dozen passenger cars, chemical analysis of activated gasolines and diesel fuel, more than 150 chromatograms of fuels, rapeseed oil, alcohols and natural waters, and comprehensive domestic and foreign comparative tests of dozens of fuel brands. The irreversibility and enhancement of diesel fuel modification after a year of storage was confirmed, the effect of activated doses of diesel fuel on the product was revealed, the freezing temperature of activated diesel fuel was reduced to –45 °C, and the smoke content of KamAZ-740 diesel exhaust was reduced by 8,7 %. Activated alcohols significantly reduce the content of fusel oils, and waters-salts. Discussion and conclusion. Deep and irreversible modification of fuels by an activator with a reduction in their consumption in the internal combustion engine by 20–31,9 % can only be achieved if such design and operational requirements are met, such as optimal chamber sizes, microchannel diameters, slot width and thickness of the mixer plates, and when the housing material is anti-erosion. However, the activator requires resource and full load tests.

Для повышения экономичности ДВС с довоенного времени применяют разнообразные воздействия на топливо: магнитное и электромагнитное, электростатическое, кавитационное [3, 9, 14, 15, 19], гомогенизацию [8, 16], реструктуризацию углеводородов [5], ввод присадок и другие приемы [13]. В этом апробирована и механохимия, выявленная еще в 1887 г. [1–4, 10, 11, 18]. Показано, что даже там, где разрыв связей требует высоких затрат энергии, они возможны механическими напряжениями, превышающими пределы прочности атомных связей [2]. В начале в цепях рвутся менее прочные связи с затратами 295–431 кДж/моль, а прочные требуют до 502,4 кДж/моль [2], хотя их уменьшают катализаторы: медь, цинк.

Механохимия — это наука на стыке механики и химии и изучает превращения веществ под действием механических сил [3]. Она важна для создания новых методов переработки веществ, материалов с новыми свойствами.

Обширные исследования по механохимии органических соединений обобщены в [3]. Рассмотрены механодеструкция, механоактивация, механосинтез, другие превращения, инициируемые механическими воздействиями: перемешиванием, продавливанием через отверстия и щели, многими другими действиями.

Исследованы факторы, определяющие механический вклад в химизм, возможности управления им, в том числе в средах с различными диэлектрическими свойствами, влияние электрических, магнитных полей на механохимизм и эффективность кавитации, обнаружены в них новые эффекты [3].

Механохимия позволяет без больших затрат, громоздкой аппаратуры проводить переработку и синтезировать новые самые разные вещества [1–4, 10, 11, 18, 22–25]. При этом механическое воздействие на жидкости сопровождается люминесценцией, эмиссией электронов, появлением окраски жидкостей, изменением их молекулярных спектров и излучениями от акустических, радиоволн, тепловых до жесткого рентгеновского и видимого света [3].

Механохимические воздействия разделяют на низкочастотные: вальцевание, перемешивание и перетирание, встряхивание, экструзия через отверстия и щели и другие, но с приложением сдвиговых усилий [2]. К высокочастотным относят ультразвуковые воздействия, удары [2].

For citation:
Dunaev A. V., Vorobyov Yu. V., Analysis of mechanical and chemical processes in the motor fuel activator. Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт №4 2025. 2025;4.
The full version of the article is available for subscribers of the journal
Article language:
Actions with selected: