ES2240763T3 - Proceso para el calentamiento y la doble polarizacion electromagnetica de combustible liquido y gaseoso, y dispositivo correspondiente. - Google Patents
Proceso para el calentamiento y la doble polarizacion electromagnetica de combustible liquido y gaseoso, y dispositivo correspondiente.Info
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Abstract
Proceso para el calentamiento y la doble polarización electromagnética para combustible líquido y gaseoso, caracterizado porque comprende las siguientes fases: - un calentamiento controlado del combustible a una temperatura determinada, comprendida entre 30 °C y 65 °C; - un paso del flujo de combustible a lo largo del eje de un campo electromagnético (3); - un retorno del combustible a través del mismo campo electromagnético (3) según un flujo (4) externo, opuesto y coaxial con respecto al flujo anterior.
Description
Proceso para el calentamiento y la doble
polarización electromagnética de combustible líquido y gaseoso, y
dispositivo correspondiente.
La presente invención se refiere a un proceso
para el calentamiento y la doble polarización electromagnética de
combustible líquido y gaseoso, y al dispositivo correspondiente.
Uno de los principales problemas que aparecen por
el uso de combustible líquido y gaseoso para calefacción así como
para motores, consiste en la combustión incompleta de la mezcla
formada por combustible y comburente. Dicho fenómeno reduce el
rendimiento de la combustión, determinando un aumento del consumo
así como la emisión de sustancias altamente contaminantes,
peligrosas para la salud humana, como, por ejemplo, hidrocarburos
no quemados u otros productos resultantes de una combustión
incompleta de la mezcla de combustible.
La combustión incompleta se produce, en
particular, cuando se usan cargas fuertemente reducidas, por
ejemplo, cuando se conducen vehículos en áreas urbanas, que está
caracterizada por el funcionamiento del motor a una velocidad mínima
y durante periodos de tiempo cortos, con operaciones repetidas de
puesta en marcha y detención del motor.
Actualmente, en vehículos que usan combustible
líquido o gaseoso, se usa una serie de dispositivos de realización
para aumentar el rendimiento de la combustión, y para reducir el
consumo y también la producción de sustancias contaminantes. En
particular, dichos procesos y dispositivos consisten principalmente
en introducir en la cámara de combustión una mezcla de combustión
lo más homogénea posible para facilitar la propagación de la llama
y obtener de este modo una combustión completa, sin partículas de
combustible no quemadas.
En relación con esto, también se conoce el uso de
procesos de polarización en los que el combustible -por medio de
dispositivos especiales- se somete a un campo magnético de una
intensidad determinada para guiar adecuadamente sus moléculas y
facilitar de este modo la combustión. Por ejemplo, en vehículos con
combustión interna se usan dispositivos montados en el tubo de
alimentación del combustible, en los que el combustible se obliga a
pasar a través de un campo magnético, producido habitualmente por un
devanado atravesado por corriente eléctrica.
La memoria de la patente GB 806 230 da a conocer
un aparato para mejorar las propiedades de combustión de
combustibles gaseosos o líquidos, que comprende básicamente una
bobina conectable a una fuente de corriente eléctrica y dispuesta
alrededor de un cuerpo o conducto tubular no magnético. Como
consecuencia, el combustible que fluye a través del conjunto se
somete a la acción de un campo electromagnético intermitente creado
por el flujo de la corriente eléctrica a través de los devanados de
la bobina.
No obstante, los procesos conocidos de
polarización de combustible y los dispositivos correspondientes a
los mismos presentan algunos inconvenientes.
Una de las desventajas consiste en que el
rendimiento de los procesos de polarización se resiente por los
efectos de la temperatura que alcanza el combustible por medio de
dicho dispositivo. En realidad, los dispositivos en uso alcanzan su
mayor rendimiento únicamente después de un determinado periodo
inicial de calentamiento, mostrando de este modo un rendimiento no
óptico con un uso intermitente y con una carga parcial. Los
dispositivos de polarización usados en vehículos de potencia media,
por ejemplo, requieren un periodo de calentamiento de
aproximadamente 30 minutos, y por esta razón resultan ineficaces
cuando el mismo vehículo se usa únicamente para distancias cortas
en un área urbana.
Otra de las desventajas consiste en que, debido
al hecho de que el rendimiento del proceso de polarización y los
dispositivos se resiente por los efectos de la temperatura del
combustible, la misma debería ser constante. Por el contrario, la
temperatura es particularmente baja en los primeros minutos del uso
en frío del dispositivo o cuando el uso es intermitente.
El objetivo de la presente invención es eliminar
o reducir los inconvenientes mencionados anteriormente.
La finalidad principal del proceso y el
dispositivo según la presente invención consiste en la realización
de un proceso para el calentamiento a una temperatura determinada
comprendida entre 30ºC y 65ºC y la doble polarización
electromagnética de combustibles líquidos y gaseosos, ayudando a
obtener una combustión completa, y que pueda garantizar un
rendimiento elevado y constante en todas condiciones de uso,
resolviendo de este modo el problema de la combustión latente de las
emisiones de los gases de escape y de la contaminación.
Otro de los objetivos consiste en la realización
de un dispositivo para aplicar el proceso descrito, de un alto
rendimiento, económico y de realización e instalación
sencillas.
Otro de los objetivos consiste en la realización
de un dispositivo para la aplicación del proceso descrito y que sea
particularmente adecuado para reducir el consumo y las emisiones
contaminantes de motores de vehículos que funcionen con gasolina,
gasóleo o propano líquido, en particular, durante recorridos cortos
en un área urbana.
Estos y otros objetivos se alcanzan por medio de
la presente invención, consistente en un proceso para el
calentamiento y la doble polarización electromagnética para
combustibles líquidos y gaseosos, caracterizado porque comprende las
siguientes fases:
- -
- un calentamiento controlado del combustible a una temperatura determinada, comprendida entre 30ºC y 65ºC;
- -
- el paso del flujo de combustible a lo largo del eje de un campo electromagnético;
- -
- el retorno del combustible a través del mismo campo electromagnético según un flujo externo, opuesto y coaxial con respecto al flujo anterior.
El dispositivo para la realización de dicho
proceso está caracterizado porque comprende:
- -
- un módulo hidráulico sostenido por un colector y atravesado por el flujo de combustible, que comprende dos tubos coaxiales en los que el tubo situado más al interior es atravesado por el flujo de entrada hacia el dispositivo y el tubo externo -cerrado por el extremo en la salida del primer tubo- es atravesado por el flujo de salida;
- -
- medios de calentamiento para obtener un flujo térmico con vistas a calentar el flujo de combustible;
- -
- medios de polarización para generar un campo electromagnético con intensidad constante, con lo cual el eje del mismo está alineado con el eje de dichos tubos coaxiales.
Para aumentar el rendimiento del dispositivo
según la presente invención y hacer que resulte más constante,
dichos medios de calentamiento comprenden una resistencia eléctrica
situada en correspondencia con la sección de entrada del combustible
en el módulo hidráulico, y controlada por un termostato; además,
comprenden una cámara de precalentamiento en la que se calienta el
combustible antes de que fluya al interior de dichos tubos
coaxiales.
Dichos medios de polarización comprenden una
bobina que tiene un número adecuado de espiras y que está conectada
a un generador de corriente continua o, como alternativa, a un imán
permanente que genera un campo magnético equivalente al de dicha
bobina.
Las ventajas obtenidas por medio de la presente
invención consisten principalmente en que, gracias al calentamiento
y a la polarización del combustible, se obtiene un efecto de
atomización y homogenización del combustible y el combustible se
consume con una combustión completa de la mezcla con la consiguiente
reducción del consumo específico y de la emisión de sustancias
contaminantes, respetando las recomendaciones ecológicas. En su
aplicación en motores de combustión interna, las ventajas consisten
en particular en la reducción del consumo, de la combustión latente
de los gases de escape, en una mejora de los rendimientos, y en una
mayor duración del motor gracias a la reducción del depósito de
escoria no quemada en los inyectores, las bujías, el pistón y la
cámara de combustión. Además, facilita la instalación del
dispositivo en cualquier motor de ocho ciclos o diésel alimentado
con gasolina, gasóleo o propano
líquido.
líquido.
La fase de calentamiento permite que el
combustible alcance, en un periodo de tiempo corto, la temperatura
que permite el rendimiento máximo del proceso según la presente
invención, permitiendo obtener un alto rendimiento en todas las
condiciones de uso, y en particular realizar dispositivos eficaces
también en vehículos usados para recorridos cortos en áreas
urbanas.
Además, dicha fase de calentamiento se puede
obtener por medio de un dispositivo de calentamiento, como, por
ejemplo, una resistencia eléctrica, controlada por un termostato,
manteniendo constante la temperatura del combustible en aras de un
rendimiento constante.
Variando adecuadamente la intensidad del campo
magnético -lo cual se puede obtener variando el número de espiras de
la bobina que genera dicho campo- cabría la posibilidad de
optimizar el rendimiento del proceso según el tipo de combustible,
realizando de este modo dispositivos especialmente adecuados para
motores de vehículos de baja o alta potencia, alimentados con
gasolina, gasóleo o propano líquido.
A continuación, en el presente documento se
describirán más detalladamente otras características y ventajas del
proceso y dispositivo según la presente invención en relación con
los dibujos adjuntos en los cuales:
la figura 1 muestra un esquema del proceso para
el calentamiento y la polarización electromagnética de combustible
líquido y gaseoso según la presente invención;
la figura 2 muestra una sección longitudinal de
un dispositivo para la realización del proceso según la presente
invención;
la figura 3 muestra una sección longitudinal de
una variante de la realización del dispositivo según la figura
2;
las figuras 4 y 5 muestran una sección
longitudinal de una variante ilustrativa de los dispositivos
mostrados en las figuras 2 y 3; y
la figura 6 muestra una sección longitudinal de
otra variante de realización del dispositivo mostrado en la figura
2.
En relación con los detalles mostrados en la
figura 1, el proceso para la doble polarización electromagnética de
combustible líquido y gaseoso comprende las siguientes fases:
- -
- el calentamiento del combustible 1 gracias a un flujo térmico 2, producido por una fuente de calor adecuada como, por ejemplo, una resistencia eléctrica;
- -
- el paso del flujo 1 de combustible a través de un campo magnético 3, situado en un eje de dicho flujo de combustible, y generado por un imán permanente o por un solenoide rectilíneo, alimentado con corriente continua;
- -
- el retorno del combustible a través del mismo campo electromagnético 3 siguiendo un flujo 4 que es opuesto, coaxial y externo con respecto al del flujo anterior.
En una variante del proceso descrito,
simplificada aunque menos eficaz, el campo magnético 3 se genera
por medio de un solenoide rectilíneo alimentado con corriente
continua y el flujo térmico 2 es debido únicamente al calentamiento
de dicho solenoide, gracias al paso de corriente eléctrica a través
del mismo.
Las figuras 2 a 6 muestran, en una serie de
variantes y con fines únicamente ilustrativos y no limitativos, un
dispositivo para la realización del calentamiento y la polarización
de combustible según la presente invención. En una primera
variante, mostrada en la figura 2, dicho dispositivo comprende
principalmente una cámara 5 de precalentamiento conectada a un
módulo hidráulico 6 y a una bobina 7 para generar un campo
magnético. Además, el dispositivo según la presente invención
comprende una camisa externa 8 y un tapón 9 de cierre. La cámara 5
de precalentamiento tiene una resistencia eléctrica 10 controlada
por un termostato 11, que se puede colocar en dicha cámara 5 de
precalentamiento o, de forma alternativa, en correspondencia con la
sección de salida de combustible del dispositivo. Dicha resistencia
eléctrica 10 se realiza de forma ventajosa a partir de material no
ferromagnético de manera que no sea magnetizada por dicho campo
magnético 3 y que no genere por lo tanto un campo magnético
diferente que pudiera interferir con dicho campo 3.
El módulo hidráulico 6 comprende un colector 12,
un primer tubo 13 de "ida", conectado a la cámara 5 de
precalentamiento, y un segundo tubo 14 de "retorno", coaxial y
externo con respecto a dicho primer tubo. En la parte de dicho tubo
14 externa con respecto a dicho colector 12, se inserta un carrete
15 en el que se enrollan las espiras 16 de dicha bobina 7. Dicha
bobina 7 está conectada, por medio de hilos metálicos eléctricos, a
un generador de tensión adecuado, tal como, por ejemplo, la batería
de un vehículo.
El tapón 9 de cierre se enrosca en el extremo
cerrado de dicho tubo 12 y mantiene a la camisa externa 8 en su
posición, y dicha camisa 8 protege a dicha bobina 7.
La conexión para la entrada del combustible
consta de un soporte 17 de goma conectado directamente a dicha
cámara 5 de precalentamiento, mientras que la salida del
combustible tiene lugar a través de un soporte 18 de goma fijado al
módulo hidráulico 6, en correspondencia con la sección de salida de
dicho tubo 14. Los tubos de combustible, los cuales no se muestran,
quedan trabados en sus soportes de goma respectivos con bridas de
apriete del tipo conocido.
La longitud total del tubo auxiliar 13 -desde la
sección de entrada hacia dicho colector 12 hasta el otro extremo-
es de forma ventajosa aproximadamente 75 mm, mientras que el
diámetro interno es aproximadamente 6 mm. Para dispositivos a
instalar en motores diésel de alta potencia, la longitud y el
diámetro interno de dicho tubo 13 son, respectivamente, de forma
aproximada 95 mm o 8 mm.
La longitud total de dicho tubo 14 -desde la
sección extrema cerrada hasta la sección de entrada a dicho
colector 12- es de forma ventajosa aproximadamente 60 mm y su
diámetro interno es aproximadamente 10 mm. Para dispositivos a
instalar en motores diésel de alta potencia, la longitud total y el
diámetro interno de dicho tubo 14 son respectivamente 85 mm y 12
mm.
Dicho colector 12 se realiza de forma ventajosa
con un cuerpo prismático con una sección cuadrada hexagonal, con un
diámetro limitado del círculo de aproximadamente 32 mm y con una
longitud casi igual a dicho diámetro.
La camisa externa 8 se realiza de forma ventajosa
con un cilindro hueco, con un diámetro externo de 32 mm y una
longitud de aproximadamente 60 mm. Para dispositivos a instalar en
motores diésel de alta potencia, la longitud de dicha camisa externa
es aproximadamente 85 mm.
El tapón roscado 9 se realiza de forma ventajosa
con un prisma con una sección idéntica a la de dicho colector 12 y
una altura de aproximadamente 11 mm.
El carrete 15 tiene un diámetro interno de
aproximadamente 12 mm y una longitud de aproximadamente 55 mm. Para
dispositivos a instalar en motores diésel de alta potencia, el
diámetro de dicho carrete 15 es aproximadamente 14 mm y su longitud
es aproximadamente 80 mm.
Las espiras 16 se realizan de forma ventajosa con
un hilo metálico de cobre de diámetro de 0,35 mm recubierto con un
esmalte doblemente aislante.
La ventaja principal de esta realización consiste
en que el combustible se calienta rápidamente en la cámara 5 de
precalentamiento hasta una temperatura óptima para el dispositivo
según la presente invención. Además, la temperatura del combustible
se puede mantener constante y se puede controlar gracias a dicha
cámara 5 de precalentamiento y a la resistencia eléctrica 10
controlada por dicho termostato 11.
En una variante de una realización del
dispositivo según la presente invención mostrado en la figura 3,
dicha bobina 7 se sustituye por un imán permanente 19 que envuelve
la parte externa de dicho tubo 14, para generar un campo magnético
equivalente al generado por dicha bobina 7. Dicho imán permanente
19 puede tener una forma anular hueca o, como alternativa, puede
constar de una pluralidad de elementos situados alrededor de la
superficie externa de dicho tubo 14.
La ventaja de esta variante de la realización
consiste en que el imán permanente 19 no produce calor y por lo
tanto no modifica la temperatura de combustible, la cual permanece
prácticamente constante en el interior del dispositivo. De este
modo, resulta posible conseguir un control preciso de la
temperatura del combustible a través de dicha resistencia eléctrica
y dicho termostato 11, en aras de un mejor rendimiento global del
dispositivo según la presente invención.
En una versión simplificada del dispositivo según
la presente invención, no se proporciona la cámara 5 de
precalentamiento y la resistencia eléctrica 10 de calentamiento,
conectada a dicho termostato 11, se sitúa en correspondencia con la
entrada del tubo 13 de "ida". Dicha resistencia 10 también se
puede insertar en dicho soporte 17 de goma.
El número de las espiras y la tensión de
alimentación para dicha bobina 7 se seleccionan de forma ventajosa
según la tensión de alimentación y el tipo de combustible
usado.
En dispositivos a instalar en motores alimentados
con gasolina, dicha bobina 7 se realiza de forma ventajosa con 1020
espiras y se alimenta con corriente continua de 12 V.
En dispositivos a instalar en vehículos
alimentados con propano líquido, dicha bobina 7 se realiza de forma
ventajosa con 980 espiras y se alimenta con corriente continua de
12 V.
En dispositivos a instalar en vehículos
alimentados con gasóleo, dicha bobina 7 se realiza de forma
ventajosa con 920 espiras y se alimenta con corriente continua de
12 V.
En los dispositivos a instalar en motores de alta
potencia, alimentados con gasóleo, como aquellos usados para el
funcionamiento de máquinas, dicha bobina 7 se realiza de forma
ventajosa con 2040 espiras y se alimenta con corriente continua de
24 V.
Dicho número de espiras permite un efecto de
calentamiento gracias al paso de la corriente eléctrica a través de
dichas espiras y esto permite, en una simplificación de la
realización del dispositivo descrito según la presente invención,
evitar el uso de la resistencia eléctrica de calentamiento. En
dicha simplificación de la realización, mostrada en la figura 6, el
dispositivo según la presente invención no comprende dicha cámara 5
de precalentamiento ni dicha resistencia eléctrica 10 de
calentamiento, y el calentamiento del combustible tiene lugar
gracias al paso de corriente eléctrica a través de dicha bobina 7.
Dicha variante resulta particularmente sencilla y económica, aunque
no permite controlar y mantener constante la temperatura del
combustible con seguridad absoluta.
En el proceso de calentamiento y polarización
electromagnética según la presente invención, el flujo del
combustible líquido o gaseoso 1 se calienta por medio de un flujo
térmico 2 hasta que alcanza una temperatura de entre 35ºC y 65ºC, a
continuación pasa a lo largo del eje de dicho campo electromagnético
3 moviéndose de un polo al otro y seguidamente vuelve, en la
dirección opuesta, hacia la sección de entrada, pasando nuevamente
y en dirección opuesta a través de dicho campo electromagnético 3,
en un flujo coaxial 4 con una sección anular y externa con respecto
al primero.
De este modo, el combustible se calentará y
polarizará dos veces y los iones migrarán y se moverán según la
polaridad del campo electromagnético, facilitando de este modo la
atomización y la combustión en la cámara de combustión.
En relación con el dispositivo para la
realización del proceso según la presente invención, el mismo se
puede aplicar en el tubo que alimenta el combustible al carburador
o en la bomba de inyección. Los hilos metálicos de alimentación de
la bobina y de la resistencia para calentar el combustible deben
estar conectados con el panel del vehículo de manera que el
dispositivo comience a funcionar cuando el panel de puesta en
marcha esté activado.
El flujo 1 de combustible líquido que proviene
del depósito se introduce en el tubo 13 situado más en el interior,
pasa a través de toda su longitud hacia la salida y a continuación
vuelve a través del espacio con una sección anular formada entre el
tubo coaxial externo 14 y dicho tubo 13, y finalmente sale a través
de dicho soporte 18 de goma situado en dicho colector 12.
Claims (10)
1. Proceso para el calentamiento y la doble
polarización electromagnética para combustible líquido y gaseoso,
caracterizado porque comprende las siguientes fases:
- -
- un calentamiento controlado del combustible a una temperatura determinada, comprendida entre 30ºC y 65ºC;
- -
- un paso del flujo de combustible a lo largo del eje de un campo electromagnético (3);
- -
- un retorno del combustible a través del mismo campo electromagnético (3) según un flujo (4) externo, opuesto y coaxial con respecto al flujo anterior.
2. Proceso según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho calentamiento controlado es
preliminar con respecto a las siguientes fases de paso del flujo de
combustible a lo largo del eje de un campo electromagnético (3) y de
retorno.
3. Proceso según la reivindicación 1,
caracterizado porque el calentamiento del flujo de
combustible tiene lugar de forma simultánea a la acción de atravesar
dicho campo electromagnético (3) gracias al efecto del calor
producido por corriente eléctrica que pasa a través de un solenoide
rectilíneo que genera dicho campo electromagnético.
4. Dispositivo para calentar y polarizar
combustible líquido según el proceso de la reivindicación 1,
caracterizado porque comprende:
- -
- un módulo hidráulico (6) sostenido por un colector (12) y atravesado por el flujo de combustible, que comprende dos tubos coaxiales (13 y 14) en los que el tubo interno (13) es atravesado por el flujo de entrada hacia el dispositivo y el tubo externo (14) -cerrado por el extremo en la salida del primer tubo (13)- es atravesado por el flujo de salida;
- -
- medios (10) de calentamiento para calentar el flujo de combustible a una temperatura determinada comprendida entre 30ºC y 65ºC;
- -
- medios (7, 19) de polarización para generar un campo electromagnético (3) con intensidad constante, con lo cual el eje del mismo está alineado con el eje de dichos tubos coaxiales (13, 14).
5. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque dichos medios de calentamiento
comprenden una resistencia eléctrica (10) realizada a partir de un
material no ferromagnético y situada en correspondencia con la
sección inicial del tubo (13) y conectada a un dispositivo (11)
para la regulación termostática de la temperatura del
combustible.
6. Dispositivo según la reivindicación 4 o 5,
caracterizado porque dichos medios de calentamiento
comprenden una cámara (5) de precalentamiento conectada al tubo
interno (13).
7. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque dichos medios de polarización
comprenden un imán permanente (19) que envuelve la superficie
externa del tubo (14).
8. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque dichos medios de polarización
comprenden una bobina (7) alimentada con corriente continua.
9. Dispositivo según la reivindicación 8 que se
puede instalar en el tubo de alimentación de motores para
vehículos, caracterizado porque:
- -
- la bobina (7) está realizada con 1020 espiras y se alimenta con corriente continua de 12 V para motores de gasolina o gas;
- -
- para motores de propano líquido, dicha bobina (7) está realizada con 980 espiras y se alimenta con corriente continua de 12 V;
- -
- para motores de gasóleo, dicha bobina (7) está realizada con 920 espiras y se alimenta con corriente continua de 12 V; y
- -
- para motores diésel, dicha bobina (7) está realizada con 2040 espiras y se alimenta con corriente continua de 24 V.
10. Vehículo de motor caracterizado
porque comprende un dispositivo según una o más de las
reivindicaciones 4 a 9.
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