(вариант)
1. Патентные исследования в рамках темы дипломного проекта проводились с 15 марта по 15 апреля 2011 г.
Целью патентных исследований является:
- исследование уровня и тенденций совершенствования двигателей внутреннего сгорания,
- анализ применяемости прогрессивных решений в дипломном проекте по сравнению с выявленными в процессе патентного поиска наиболее совершенными отечественными и зарубежными разработками.
Патентные исследования проводилось на глубину 10 лет с 2012 по 2003 годы.
Для проведения патентных исследований был определен следующий предмет поиска: «двигатель внутреннего сгорания».
2. В результате использования Международной патентной классификации (седьмая редакция, 2000г.) выявлено, что предмет поиска относится к устройству раздела "F" Международной патентной классификации – «Механика; освещение; отопление; двигатели»; классу F02 - Двигатели внутреннего сгорания; подклассу F02B - Поршневые двигатели внутреннего сгорания; двигатели, работающие от сжигания топлива вообще; рубрикам: F02B 1/00, 1/02, 1/04, 1/06, 1/08, 1/10, 1/12, 1/14.
3. С учетом определенных выше рубрик поиск текущей патентной информации проводился по бюллетеням «Изобретения. Полезные модели» отечественного патентного фонда библиотеки КНИТУ и информационным электронным ресурсам базы данных ФИПС (https://www.fips.ru.).
В процессе поиска за период с 2012 по 2003 годы выявлено 87 изобретений, касающихся совершенствования двигателей внутреннего сгорания, из которых отобрано 20 изобретений. Перечень отобранных изобретений представлен в таблицах 1 и 2.
Таблица 1
Перечень отобранных патентных материалов
(патенты, свидетельства, заявки)
| № | Индекс МПК (51) | № охранных документов (11) или (21) | Дата опубликования (43) – (46) | Страна выдачи патента (19) | Патентообладатель (автор) | Название изобретения, ПМ, ПО |
| F02B1/12 | 10.11.2003 | РФ | Шамаев Б.С. (Шамаев Б.С.) | Двигатель внутреннего сгорания | ||
| F02B1/04 | 10.11.2004 | РФ | ОТТОНОВА АБ (SE) (ВЕЛЛЕВ Йенс) | Двигатель внутреннего сгорания | ||
| … | …. | … | … | … | … | … |
| … | … | … | … | … | … | |
| F02B1/041 | 27.05.2011 | РФ | ДРЕССЕР. ИНК. (US) (МЕЙ Эндрю) | Модуляция количества топлива с зажиганием от вспомогательного топлива | ||
| F02BD1/044 | 20.11.2012 | РФ | ТОЙОТА ДЗИДОСЯ (JP) (ОЦУБО Ясухико) | Устройство впрыска топлива |
Таблица 2
Количество опубликованных охранных документов по годам (изобретательская активность)
| Объект техники и его составные части | Страна | Количество патентов, опубликованных заявок по годам по годам подачи заявок (исключая патентные аналоги) | |||||||||
| 2003г. | 2004г. | 2005г. | 2006г. | 2007г. | 2008г. | 2009г. | 2010г. | 2011г. | 2012г. | ||
| Двигатель внутреннего сгорания | РФ |
4. После предварительного ознакомления с сущностью выявленных изобретений для анализа были отобраны 6 изобретений, наиболее схожих с предметом поиска.
Краткая характеристика отобранных изобретений по годам приоритета — от более ранних до более поздних приведена ниже.
1) Устройство для впрыска топлива и способ управления им.
(11) 2434158
(21) 2009115557/06
(22) 12.04. 2012
(51) F02BD1/044
(71) ТОЙОТА ДЗИДОСЯ (JP)
(72) ОЦУБО Ясухико (JP)
(73) ТОЙОТА ДЗИДОСЯ (JP)
(54) Устройство впрыска топлива
(57) Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам управления двигателями внутреннего сгорания. Изобретение позволяет создать устройство впрыска топлива и способ управления для устройства впрыском. Устройство впрыска имеет клапан впрыска топлива, впрыскивающий топливо непосредственно в камеру сгорания, нагнетатель, нагнетающий воздух в камеру сгорания и устройство очистки выхлопных газов, которым снабжен выходной клапан, и которое осуществляет в качестве впрыска топлива из клапана впрыска топлива, послевпрыск, представляющий собой впрыск топлива в процессе рабочего хода или выпускного хода, отдельно от впрыска топлива для создания вращательного момента.
Техническим результатом изобретения является устранение ухудшения качественного состава выхлопов, выполнением послевпрыска.
Средство достижение технического результата изобретения заключается в создании устройства, автоматически управляющего впрыском топлива, обеспечивающим поддержание качественного состава топлива и уменьшением его вредных выхлопов.
2) …….
3) и т. д.
5. На основе изучения и анализа отобранных патентных документов проведена их систематизация по годам, с целью определения уровня и тенденций развития исследуемой темы в соответствии с техническими решениями, направленными на выполнение одной и той же технической задачи.
С этой целью была построена двухмерная матрица «Технический результат— средство достижения технического результата», представленная в таблице 3.
Таблица 3
Технический результат — средство достижения технического результата
| Средство достижения технического результата | Технический результат изобретения | ||
| Улучшение чистоты выхлопных газов | Экономия топлива | Повышение мощности | |
| Устройство впрыска топлива и очистки выхлопных газов | Патент РФ № 2434158 20.11.2012 ТОЙОТА ДЗИДОСЯ (JP) (ОЦУБО Ясухико) | ||
| Автоматическое регулирование расхода топлива | Патент РФ № 2390643 27.05.2011 ДРЕССЕР. ИНК. (US) (МЕЙ Эндрю) | ||
| Турбонагнетатель | Патент РФ № 2435045 27.11.2010 ДЖИ ЭМ ГЛОБАЛ ТЕКНОЛОДЖИ. ИНК. (SE) (АКСЕЛЬССОН Паль) | ||
| Усовершенствованный карбюратор | Патент РФ № 5935711, 6.10.2006, УРАЗ, Неделин Б.П. | ||
| Электронная система управления впрыском топлива | Патент РФ № 2378518 10.01.2010 Южно-Уральский гос. ун-т (RU) (Кислов А.П.) |
Обобщенные выводы по результатам проведенных патентных исследований представлены ниже в заключении.
Заключение
Проделанное исследование патентной документации выявило:
1. Все перечисленные в таблице 1 в патентах изобретения направлены на совершенствование конструкции, экономию топлива, повышения мощности и уменьшению вредных выхлопов двигателей внутреннего сгорания.
При этом, как видно из содержания таблицы, лидером изобретательской активности в исследуемой области является ОАО «ВАЗ» (г. Тольяти), на которое приходится 1/3 изобретений. Далее следует ГАЗ (г. Нижний Новгород). Меньше всего количество изобретений запатентовано ИЖАЗ (г. Ижевск). Остальные 17 фирм этой тематикой занимаются лишь эпизодически, либо сохраняют свои разработки по патентам в секрете или другим соображениям. Последним опубликованным изобретением на данный момент является изобретение японской фирмы ТОЙОТА ДЗИДОСЯ КАБУСИКИ КАЙСЯ за ноябрь 2012 года по патенту № 2434158.
2. Динамика патентования изобретений по исследуемой теме, как это следует из анализа таблицы 2, неравномерна по годам. Пик изобретательской активности приходится на 2011 год. Затем идет резкое снижение количества публикуемых изобретений.
В 2003, 2007 и в текущем году публикуется одно изобретение. В 2005, 2006 и в 2008 году изобретения по исследуемой теме не публиковались.
3. Из анализа таблицы 3 следует, что:
1) Уровень совершенствования двигателей внутреннего сгорания характеризуется:
- повышением мощности двигателей за счет применения турбонагнетателей;
- экономией топлива за счет автоматического регулирования расхода топлива, применения электронной системы управления впрыском топлива и усовершенствования карбюратора;
- улучшением чистоты выхлопных газов за счет устройства впрыска топлива и очистки выхлопных газов.
2) Основной тенденцией развития двигателей внутреннего сгорания является стремление уменьшить расход топлива за счет автоматического регулирования расхода топлива и электронной системы управления впрыском топлива и применения усовершенствованного карбюратора (таблица 3 – три патента).
4. Наиболее близким техническим решением к теме дипломного проекта является патент на изобретение № 2378518, так как и в дипломном проекте, и в патенте рассматриваются пути совершенствования электронной системы управления впрыском топлива четырехтактного бензинового двигателя внутреннего сгорания за счет повышения надежности и долговечности форсунок. Различие состоит в том, что в дипломе предлагается уменьшение нагарообразования на распылителе и необходимости охлаждения форсунок за счет воздушного потока, а в аналоге за счет использования отработанных систем питания топлива низкого давления (0,3 – 0,5 МПа) с организацией объемно – пленочного смесеобразования.
Выявленная общность характеризует наличие прогрессивных решений в дипломном проекте по сравнению с выявленными в процессе поиска наиболее совершенными отечественными разработками в исследуемой области.