Для любого современного дизельного двигателя одним из наиболее важных элементов является топливная система , эффективность которой , в свою очередь формирует эффективность всего двигателя
В топливной системе современного дизельного двигателя , как правило снабжённого насосом высокого давления, бак для топлива играет значительную , если не решающую роль
Напрашивается вопрос , - почему , в чём причина ?
Одной из таких причин является рабочий цикл современного дизельного двигателя ; Так как топливная смесь из топливного бака попадает сначала в насос высокого давления а уже потом в инжекторы, то точно дозировать количество топливной смеси практически не возможно
Тогда для обеспечения полной загрузки насоса высокого давления на него подаётся больше топливной смеси , чем в данный момент впрыскивается в камеры сгорания цилиндров
При этом излишки топливной смеси, которые при таком рабочем цикле возникают , по дренажной системе двигателя возвращаются обратно в топливный бак
Если топливная смесь однородная то явных проблем не возникает
Но если топливная смесь не однородная , если в ней как это часто бывает присутствуют капли воды или скажем капли тоже дизельного топлива , но другой вязкости , то такой возврат в бак приводит в дальнейшем к неоднородному сгоранию и существенной потере мощности двигателя
При более глубоком анализе и при поиске оптимального решения , можно обнаружить , что в принципе по многим технологическим направлениям, в самых разных областях , для оптимизации машин или процессов пользуются одними принципиальными решениями или методиками
Рассмотрим новейшие направления в медицинских и био – медицинских технологиях :
Специалисты Эдинбургского университета провели исследования, в ходе которых впервые получили искусственную кровь из стволовых клеток. Следующий этап — опробовать искусственную кровь на людях.
Проект Эдинбургского университета стоит 5 млн фунтов стерлингов, и, по мнению ученых, он уже окупил себя. В настоящее время многие исследования направлены на реинженеринг человеческого тела, и это — одно из самых перспективных.
В испытаниях искусственной крови предполагается задействовать пациентов с талассемией, заболеванием красных кровяных телец, при котором требуется регулярное переливание крови. Они первоначально получат по 5 мл крови, что позволит без риска для больных проверить, смогут ли клетки естественно вести себя в организме.
Исследование, запланированное на 2016 год, может открыть дорогу к производству крови в промышленных масштабах, пишет The Times.
Замысел ученых состоит в том, что искусственная кровь в конечном итоге должна заменить донорскую.
По аналогии с вышеуказанным исследованием , для модификации и оптимизации конструкции дизельного двигателя и её адаптации с топливной системой , использующей топливные нано – композиции требуется фундаментальный ре – инженеринг конструкции и принципов работы
Как уже было отмечено выше , одной из наиболее сложных проблем рабочего цикла современного дизельного двигателя является проблема дренажа и возврата излишков топливной смеси обратно в топливный бак
Понятно , что для решения необходимы совершенно не традиционные технологические и конструкторские приёмы
Вот пример совершенно из другой области , который показывает , что неочевидность решения во многом определяет успех
Финны придумали и сделали кофейную чашку, с помощью которой можно выходить в интернет.
Разработчики, в числе которых кофейная компания Paulig, утверждают, что в новом устройстве использована уникальная технология.
Чашка оснащена дисплеем и модулем Bluetooth, который позволяет соединяться со смартфоном. Включается система за счет энергии, получаемой от нагревания: т.е. для того, чтобы воспользоваться интернетом, необходимо налить в чашку горячий кофе.
На экран чашки с помощью Bluetooth можно помещать любые изображения — собственные фотографии, сообщения от друзей, различные надписи, картинки из интернета.
Помимо этого, после соединения со смартфоном на его экране можно проверить температуру кофе и оценить, не слишком ли он холодный или горячий.
Функционал изобретения еще может быть изменен и дополнен — разработчики готовы чутко реагировать на идеи и пожелания кофеманов.
Идея разработчиков состоит в том, что кофе сам по себе является напитком, способствующим общению, а они лишь дают новые интересные возможности.
Кроме того, сами финны занимают первое место в мире по объему потребляемого кофе (более 12 кг в год на человека при чуть более 5 кг в среднем в мире), так что разработчики рассчитывают найти благодарных пользователей для этого изобретения в собственной стране.
В продажу чашка должна поступить в начале 2015 года.
А пока разработчики обещают, что за публичным тестированием можно будет наблюдать онлайн. Дата пока не уточняется.
Вернёмся к топливным нано – композициям
Допустим мы применили для формирования топливной композиции метанол в пропорции 20 % на 80% дизельного топлива № 2
В этом случае при возврате очень легко указанные пропорции нарушить , что может привести к даже поломке дизельного двигателя
И тогда изобрели так называемый процесс повторной непрерывной гомогенизации

United States Patent Application 20100193445
Kind Code A1
Livshits; David ; et al. August 5, 2010
________________________________________
FOAMING OF LIQUIDS
Abstract
Methods and systems for processing of liquids using compressed gases or compressed air are disclosed. In addition, methods and systems for mixing of liquids are disclosed.
За основу активирующей головки , при помощи которой осуществляется функциональный процесс повторной гомогенизации , взят пено – генератор, основные и принципиальные отличительные признаки которого были изобретены ещё в 90 – х годах прошлого столетия
Вот как выглядят модели топливного бака с функциями повторной и непрерывной гомогенизации :

На снимках и на моделях отчётливо виден активатор , - в прототипе – пеногенератор , благодаря которому и происходит процесс повторной гомогенизации ;
Принцип повторной гомогенизации состоит в следующем : лёгкие фракции топливной смеси поднимаются в верхнюю часть бака , а более тяжёлые опускаются в нижнюю часть бака
Это же происходит и с топливной смесью возвращаемой из насоса высокого давления
Активатор создаёт режим рециркуляции , в котором жидкость из верхнего слоя под давлением вводится в нижний слой

Как показали испытания этот процесс является достаточно эффективным и возвращает основные свойства гомогенности топливной смеси в течении нескольких секунд

А вот как выглядит прототип такого же бака с системами возврата излишков топливной смеси и повторной постоянной гомогенизации топливной смеси перед впрыском
В качестве топливной смеси испытывался нано –композит , - дизельное топливо – метанол, в пропорции 20% метанола на 80 % дизельного топлива

В завершение хочется отметить , что положительные результаты испытаний доказывают , что практически можно говорить о создании первого прототипа топливного бака для дизельных двигателей , способных в качестве топлива использовать топливные нано – композиции на базе метанола