02.04.21

[Домашняя]

Воздействие электромагнитного поля и импульсного лазерного излучения на автомобильное топливо приводит к перестроению его молекулярного состава, позволяет увеличить октановое число и облегчить его воспламенение при меньшем давлении в камере сгорания. Частичное расщепление молекул углеводорода на отдельные атомы снижает расход топлива, ведет к более полному его сгоранию, а, следовательно, увеличивает КПД двигателя. Предлагаемое электронное устройство предназначено для модификации топлива электромагнитным полем и импульсным лазерным излучением. Оно прошло защиту на Иркутской областной научно-технической выставке в октябре 2009 г.

Параметры устройства

Напряжение питания, В                                               12

Ток потребления, мА, не более                                   200

Частота электромагнитной обработки, кГц                   15…120

Мощность электромагнита, Вт                                    2,5

Частота лазерной обработки, кГц                                15…120

Мощность в импульсе, Вт                                           24

Диаметр луча лазера без фокусировки, мм                 5

Мощность лазерного диода, мВт                                100…500

Схема устройства приведена на рис.1.

Питание устройства осуществляется от автомобильного аккумулятоpa (12 В). Излучающий лазерный диод для снижения дрейфа длины волны от температуры подключен к стабилизатору тока и имеет защиту от перегрева. Устройство размещается в автомобиле в удобном месте. Электромагнитное воздействие происходит через катушку L1, установленную на пластмассовом шланге подачи топлива от бензобака. Лазерный диод HL2 крепится в металлической вставке светодиода и воздействует инфракрасным излучением на топливо, поступающее в карбюратор автомобиля.

В состав устройства входят:

-           управляемый генератор на мультивибраторе DA1 с выходными импульсами прямоугольной формы;

-           ключевой усилитель на полевом транзисторе VT1;

-           стабилизатор тока DA4 лазерного излучателя HL2;

-           прецизионный "управляемый стабилитрон" DA2;

-           стабилизатор питания мультивибратора DA3.

Генератор прямоугольных импульсов на таймере DA1 обеспечивает стабильную частоту импульсов. В состав DA1 входят триггер и два компаратора: нижнего уровня — вход 2 и верхнего уровня — вход 6. Частота генерации задается внешней RC-цепочкой R3-R2-C2. Компараторы переключают внутренний триггер при достижении на конденсаторе С2 порогового напряжения 1/3 и 2/3 Uпит. Для работы микросхемы в режиме автогенератора выводы 2 и 6 DA1 соединяются между собой и подключаются к конденсатору С2. Процессы заряда и разряда времязадающего конденсатора происходят циклически с одинаковым периодом (меандр). При достижении напряжения на С2 2/3 Uпит внутренний триггер переключается, и на выходе 3 DA1 устанавливается нулевой уровень. Конденсатор С2 разряжается через цепь R2- R3-R6 и внутренний разрядный транзистор DA1, затем цикл повторяется. Частота работы генератора DA1 может изменяться переменным резистором R3 от 10 до 35 кГц. Ключевой транзистор VT1 коммутирует узел питания лазерного диода HL2 на время высокого уровня на выходе DA1. Включение VT1 происходит с выхода DA1 по цепи R6-C4, выключение —через разрядный транзистор таймера (вывод 7) DA1. Резистор R6 снижает бросок тока при заряде внутренней емкости полевою транзистора, защищая ею от пробоя, а конденсатор С4 пропускает фронты поступающих на затвор VT1 импульсов. В цепи стока VT1 установлена катушка L1 для электромагнитного воздействия на топливо. Стабилизатор тока DA4 в цепи истока VT1 ограничивает напряжение и ток лазера HL2 в заданных пределах. Цепочка C7-R1Q-VD2 устраняет выброс напряжения самоиндукции, конденсатор С9 усиливает резонанс катушки L1 на средних частотах. Параллельный стабилизатор DA2, подключенный через добавочный резистор R4 к входу управления DA1, используется для стабилизации мощности лазерного излучателя. Для поддержания температуры лазера реализована цепь термозависимой отрицательной обратной связи с анода лазера HL2 через DA2 на вход управления 5 DA1. Напряжение на управляющий вход (вывод 1) DA2 поступает с анода лазерного светодиода. При повышении температуры лазера напря­жение на входе 1 DA2 возрастает за счет снижения сопротивления терморезистора RT1, DA2 открывается и шунтирует вывод 5 DA1. Снижение напряжения на входе 5 DA1 приводит к понижению частоты генератора и, соответственно, к снижению мощности излучения. Понижение напряжения на лазере приводит к обратному процессу. Светодиодная индикация включения HL1 и наличия питания на лазере — HL3 облегчают пользование устройством. В устройстве использованы резисторы МЛТ-0,125. Микросхема таймера DA1 заменима на аналогичную серии 555 или 7555, микросхема DA2 — на TL431, DA3, DA4 — на КР142ЕН5А. Типы полевых транзисторов, которые подойдут для данного устройства, указаны в табл.1.

Табл.1. Полевые транзисторы

Лазерный излучатель HL2 — от лазерных проигрывателей или указок (небольшой мощности, током до 500 мА). Можно также использовать лазерные диоды, приведенные в табл.2.

Табл.2. Лазерные излучатели

При отсутствии терморезистора RT1 в лазерной сборке его нужно установить (приклеить на корпус светодиода). Сопротивление терморезистора —1...6 кОм. Катушка L1 состоит из 36 витков провода 00,56 мм, который наматывается на оправку диаметром 24...32 мм. Готовая катушка одевается на виниловый трубопровод подачи топлива. Лазер HL2 закрепляется на клею в подходящем по диаметру отверстии в алюминиевом трубопроводе распыления топлива. Остальные элементы устройства размещены на печатной плате из одностороннего стеклотекстолита, чертеж которой приведен на рис.2.

Печатная плата устанавливается в подходящий корпус с отверстиями для вентиляции. Соединения схемы с катушкой L1 лазерным излучателем HL2 выполняются многожильным проводом в изоляции сечением 1 мм2. Регулировка схемы заключается в установке резистором R9 на конденсаторе С8 паспортного напряжения лазерного излучателя (при среднем положении движка R3). При нагреве лазера свыше 25°С движок R9 следует переместить в верхнее положение до наступления стабилизации рабочей температуры (при напряжении на лазере 1,97 В). Излучение лазерного диода находится в инфракрасном спектре. Контроль его работоспособности можно произвести, используя фотокамеру сотового телефона в режиме съемки (фотоматрицы телефонов имеют высокую чувствительность в этом диапазоне). Внимание! Подключение и проверку лазера желательно проводить в очках "ЗН22 Лазер", чтобы обеспечить защиту глаз от отраженного лазерного излучения.

Радиомир №4 2011г стр. 18