PL181479B1 - Sposób i urzadzenie do optymalizacji zuzycia paliwa i do zmniejszenia emisji dwutlenku wegla w silniku spalinowym wewnetrznego spalania PL - Google Patents

Abstract

. 1. Sposób optymalizacji zuzycia paliwa, i zmniejszenia emisji dwutlenku wegla w silniku spalinowym wewnetrzne- go spalania wyposazonym we wlotowy przewód roz galezny, znamienny tym, ze doprowadza sie powietrze do zbiornika (1) bustera, który zawiera pewna liczbe deflekto rów (10B, 11A-11D, 12D, 15A-15F) przytwierdzonych do zbiornika (1) bustera, wprowadza sie powietrze do plynu (14) w zbiorniku (1) bustera, przy czym co najmniej jeden z wielu deflektorów jest czesciowo zanurzony z plynie (14), poddaje sie powietrze znajdujace sie w plynie (14) dzialaniu podcisnienia wytworzonego we wlotowym przewodzie roz galeznym, wytwarza sie w plynie (14) pecherzyki powietrza i stabilizuje sie powietrze poddawane dzialaniu podcisnie- nia, przepuszcza sie powietrze opuszczajace plyn (14) w wa- runkach podcisnienia przez kanaly pomiedzy deflektorami (11A-11D, 15A-15F) w zbiorniku bustera o raz................. 6. Urzadzenie do optymalizacji zuzycia paliwa i zmnie- jszenia emisji dwutlenku wegla w silniku spalinowym we- wnetrznego spalania, w którym podcisnienie jest wytwarzane przy rozruchu silnika, znamienne tym, ze za- wiera zbiornik (1) bustera, skladajacy sie z korpusu zbiorni- ka (1), dyszy wlotowej (10A) do wprowadzania powietrza do zbiornika (1) bustera oraz dyszy wylotowej (12V) do wy- prowadzania powietrza ze zbiornika (1) bustera, polaczonej z silnikiem spalinowym wewnetrznego spalania, plynu (14) w zbiorniku (1) bustera, przy czym....................................... PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do optymalizacji zużycia paliwa i do zmniejszenia emisji dwutlenku węgla w silniku spalinowym wewnętrznego spalania.

Chodzi tu, zwłaszcza o optymalne zmniejszenie zużycia paliwa, pochodzące od wzrostu sprawności wolumetrycznej i spalania, wytwarzane przez dodatkowe powietrze doprowadzane przez wlotowy przewód rozgałęźny, zmniejszając jednocześnie pracę i siłę czynną tłoków. Wszystkie z tych czynników pozwalają na jednoczesne zmniejszenie zużycia paliwa i dostrzegalne zwiększenie mocy. Układ jest przeznaczony dla większości silników spalinowych wewnętrznego spalania.

Poniżej zdefiniowano stosowane określenia:

A) Silniki spalinowe wewnętrznego spalania: dotyczą na ogół silników, które zasysają w sposób naturalny za pomocą przepustnicy regulującej i ograniczającej przepływ powietrza przez wlotowy przewód rozgałęźny i w których paliwo nie bierze udziału w smarowaniu.

B) Każdy układ podawania paliwa, na przykład gaźnik, układ wtryskiwania ciągłego z korpusem przepustnicy, wtryskiwanie wielopunktowe, impulsowe elektroniczne wtryskiwanie paliwa, mieszalnikowy dozyfikator powietrza dla gazu ziemnego lub ciekłego gazu z ropy, wysokoprężny wtrysk bezpośredni.

C) Każde paliwo: dotyczy głównie paliw zapalających się od iskry zapłonowej, takich jak benzyna, metanol, etanol lub mieszaniny gazoholowe, gaz ziemny, ciekły gaz z ropy. W przypadku jakiegokolwiek odniesienia do oleju napędowego lub paliwa olejowego, będą one wymienione w szczególności.

Powszechnie wiadomo, że dla konwencjonalnego silnika spalinowego idealne spalanie powinno być określone przez relacje pomiędzy maksymalną ilością energii wydzielonej przy minimalnej ilości paliwa zmniejszanego z dokładną ilością tlenu zawartego w mieszance paliwowo-powietrznej, doprowadzanej równomiernie do każdego cylindra, z przeprowadzeniem całkowitego spalania paliwa, z minimalnym wytwarzaniem resztek stałych i emisją zanieczyszczeń. Takie określenie oznaczałoby prawie 100% sprawność procesu spalania. Dla osiągnięcia maksymalnej sprawności i znacznej redukcji paliwa zużywanego przez silniki spalinowe wewnętrznego spalania dogodnie jest wyróżnić główne czynniki biorące udział w procesie spalania, jak również problemy i ograniczenia projektu roboczego, związane w sposób naturalny z silnikami, oraz w jaki sposób wpływają one na naturalne spalanie i osiągi silników.

Do spalenia paliwa i przeprowadzenia procesu spalania konieczna jest obecność środka utleniającego. Specyficznie środek utleniający jest tlenem, który jest niezbędnym pierwiastkiem umożliwiającym proces spalania. Spalanie jest procesem utleniania, w którym pierwiastki, węgiel i wodór, biorące udział w reakcji utleniania, zapewniają wysokie wytwarzanie energii i nieszkodliwych produktów ubocznych (dwutlenek węgla i woda).

Stan mieszanki bogatej. Jeżeli pracuje się z nadmiarem paliwa i do spalania paliwa brak jest dostatecznej ilości tlenu, to w wyniku spalania pozostają pewne ilości niespałonego paliwa,

181 479 które tworzy osady węglowe w komorze spalania oraz silnie toksyczne emisje, takie jak resztkowe węglowodory i tlenek węgla wyprowadzony do otoczenia przez układ wydechowy. Silniki zużywają także większą ilość nieefektywnego paliwa wydalonego przy wytwarzaniu szkodliwych produktów ubocznych, a nie przy wydzielaniu energii.

Stan mieszanki ubogiej. Na skutek faktu, że cały tlen zużywany w silnikach spalinowych wewnętrznego spalania jest dostarczany z powietrzem atmosferycznym, z tą niedogodnością, że powietrze może zapewnić w przybliżeniu tylko 20% tlenu razem z niepożądanym azotem, to jest rozsądne doprowadzanie nadmiaru powietrza celem spalenia całego paliwa wchodzącego do komory spalania. Jednakże problem polega na tym, że nadmiar powietrza stwarza wysokie temperatury spalania i obydwa pierwiastki, tlen i azot, łączą się tworząc tlenki azotu (emisja NOx), które szkodliwymi produktami ubocznymi, kluczowym elementem smogu. Obydwa stany robocze (bogaty i ubogi) dają szkodliwe emisje przyczyniające się do tworzenia smogu, w przeciwieństwie do pożądanego czystego powietrza.

W dzisiejszych silnikach, przy zwiększonym nacisku na oszczędność paliwa i zmniejszoną emisję, stosunek powietrze-paliwo musi być regulowany bardziej ostrożnie. Idealny stosunek powietrze-paliwo, stosunek, przy którym zapewnia się najpełniejsze spalanie i najlepszy kompromis pomiędzy mieszanką bogatą i ubogą, wynosi 14,7:1, przy czym w takim przypadku mieszanka nie jest ani bogata, ani uboga, a stosunek jest wyrażony w kategoriach masy. Nowoczesne technologie i producenci pojazdów uważają, że stosunek stechiometryczny można opisać także w kategoriach zapotrzebowania powietrza przez silniki i nazywają to „współczynnikiem nadmiaru powietrza” albo LAMBDA. Przy stosunku stechiometrycznym, w którym ilość powietrza jest równa ilości wymaganej do pełnego spalania paliwa i nie występuje nadmiar powietrza, LAMBDA = 1. Jeżeli występuje nadmiar powietrza (stosunek paliwo-powietrze jest mniejszy niż stosunek stechiometryczny), to Lambda jest większe niż jeden. Tam, gdzie istnieje niedobór powietrza (stosunek paliwo-powietrze jest większy niż stosunek stechiometryczny), Lambda jest mniejsze niż jeden. Taką koncepcję Lambda (współczynnika nadmiaru powietrza) stworzono dla poparcia rozumowania w kategoriach powietrznych wymagań silników pracujących z elektronicznym wtryskiem paliwa, w których mierzy się wlotowy strumień powietrze-masa, a komputer określa odpowiednią ilość wtryskiwanego paliwa. Starsze systemy gaźnikowe mają tendencję do pracy raczej z bogatszym niż idealnym stosunkiem paliwo-powietrze, w których przepływ powietrza przez gaźniki wyciąga proporcjonalne ilości paliwa ze zwężek Venturiego. Innymi słowy, za każdym razem, gdy w niniejszym zgłoszeniu pojawia się określenie „powietrze”, to należy rozumieć, w jaki sposób i ile tlenu dostarcza się do silnika oraz możliwe szkodliwe produkty uboczne mające wpływ na emisję zanieczyszczeń.

Dotyczy to ograniczeń i niedogodności związanych z konstrukcją silnika, które wpływają ujemnie na właściwe doprowadzanie „powietrza” dla procesu spalania, sprzyjając niepełnemu spalaniu i mając wpływ na uregulowaną emisję zanieczyszczeń. Główne ograniczenie: dobrze wiadomo, że w silnikach z wtryskiem za pomocą gaźnika i przepustnicy (wtrysk centralny), paliwo i powietrze są razem doprowadzane za pomocą systemu podawania paliwa, w którym duże podciśnienie jest odpowiedzialne za zasysanie i utworzenie strumienia powietrza wyciąganego z otoczenia (przy ciśnieniu atmosferycznym). Taki strumień powietrza wlotowego miesza się z rozpylonym paliwem wlotowym (z dysz Venturiego lub wtryskiwaczy paliwa), które jest dalej transportowane w mieszaninie w strumieniu powietrza płynącego przez wlotowy przewód rozgałęźny celem jego późniejszego zapłonu w komorze spalania. Przy wielopunktowym wtrysku paliwa (Ported Injection) paliwo jest rozpylone przez wtryskiwacze w portach znajdujących się we wlotowym przewodzie rozgałęźnym, bardzo blisko zaworów wlotowych. W obydwu przypadkach, w starszych i nowszych systemach doprowadzania paliwa, głównym ograniczeniem jest regulacja zaworów dławiących, które ograniczają uniwersalne doprowadzanie powietrza. Takie łączne doprowadzanie paliwa i ograniczonego powietrza stwarza niedogodną współzależność pomiędzy nimi, co w końcu sprowadza się do ograniczeń przypisywanym nie tylko konstrukcji silnika, lecz także sposobowi,

181 479 w jaki działa silnik, oraz sposobowi, w jaki pracuje system doprowadzania paliwa przy różnych położeniach przepustnicy i czynnikach podciśnienia. Stwarza to takie problemy, jak wadliwe odparowywanie i przywieranie ciekłego paliwa do łuków, ścianek i portów wlotowego przewodu rozgałęźnego, nierównomierny rozdział mieszanki powietrzno-paliwowej do każdego cylindra, bogate lub ubogie mieszanki w takich samych warunkach pracy. Wszystkie te problemy sprowadzają się do częściowego spalenia, w wyniku czego pojawiają się pewne części niespalonego paliwa, traconego przy wytwarzaniu szkodliwych produktów ubocznych. W silnikach gaźnikowych nie jest ponadto możliwe zwiększenie przepływu powietrza pobranego przez układ doprowadzania paliwa bez jednoczesnego wciągania i zasysania dodatkowej ilości paliwa. Wyjaśnia to niedogodną współzależność wynikającą z łącznego doprowadzania powietrza i paliwa, jak również brak możliwości doprowadzania dodatkowego powietrza przy normalnym ograniczonym pobieraniu. Z drugiej strony, celem zmniejszenia zużycia paliwa należy oczywiście zmniejszyć średnicę przelotów usytuowanych w częściach wewnętrznych (gillets, dysze Yenturiego lub wtryskiwacze), przez które paliwo dopływa do układu doprowadzania paliwa lub skrócić czas impulsu (wtrysk elektroniczny). Taka redukcja mogłaby być na tyle zauważalna, że byłoby bardzo łatwo znaleźć właściwą ograniczoną ilość powietrza dla dostosowania i przeprowadzenia spalania całej zmniejszonej ilości paliwa, z minimalnym wytwarzaniem resztek i ścieków, lecz także do zmniejszenia energii wydzielonej przy wybuchu, a zatem generowania mniejszej mocy. Z powyższego można wywnioskować, że zmniejszenie ilości paliwa „per se” pociąga za sobą zmniejszenie mocy silnika. Takie problemy i wspomniane ograniczenia, są przedmiotem poprawek i ulepszeń, które są jednym z celów niniejszego wynalazku.

Przez wiele lat czyniono wysiłki, które były głównie skupione na opracowaniu sposobów zmniejszenia zużycia benzyny, zwiększenia sprawności spalania i jednocześnie zmniejszenia emisji zanieczyszczeń i dymów do środowiska. Wdrożono i opracowano wielką liczbę nowych technik dla poprawy niektórych braków silników gaźnikowych i z centralnym wtryskiem, takich jak niepełne odparowanie benzyny, mieszanki paliwowo-powietrzne dla różnych warunków napędu, nierównomierny rozdział paliwa do cylindrów, brak powietrza w czasie przyspieszania lub niedostatek tlenu. Celem przezwyciężenia tych niedogodności opracowano szereg urządzeń do generowania mikroturbulencji za pomocą powietrza o prędkościach dźwięku odparowanego gorącego powietrza, wtrysku powietrza regulowanego przez kryzy, zawory, tłoki lub przepusty z wąskimi otworami i małymi kryzami. W innych sposobach lub urządzeniach wtryskuje się czysty tlen, sam lub zmieszany z powietrzem. Po szczegółowym przeanalizowaniu każdego z tych systemów i urządzeń można zaobserwować, że żadne z nich nie zostało zaprojektowane pod kątem zmniejszenia ilości paliwa „per se” wchodzącego do komory spalania. Tym niemniej można także zaobserwować, że w niektórych przypadkach umożliwiają one wejście wcześniej przefiltrowanego powietrza w pewnych odstępach, w innych przypadkach w sposób ciągły, a jeszcze w innych przypadkach otaczające powietrze wprowadza się pod ciśnieniem. Większość z nich łączy się poniżej układu doprowadzania paliwa, albo za pomocą zaworu z PCW, albo bezpośrednio z wlotowym przewodem rozgałęźnym. Wszystkie z nich nakładają jednak ograniczenia i restrykcje związane z blokowaniem przepływu koniecznej objętości dodatkowego powietrza.

Dla zrozumienia zahamowanego zasilania w powietrze przez urządzenia należy wyjaśnić znaczenie określenia podciśnienie w kategoriach „ciśnienia bezwzględnego”. Podciśnienie ładowania przedstawia się aktualnie w calach słupa rtęci. Na przykład „29,92 w calach słupa rtęci” jest różnicą pomiędzy standardowym ciśnieniem atmosferycznym na poziomie morza i próżnią bezwzględną. Korzystając z „ciśnienia atmosferycznego” jako linii zerowej każde mniejsze ciśnienie ładowania jest wyrażone jako wartość ujemna, próżnia, pociągająca za sobą silne, nagłe wciągnięcie powietrza. Z drugiej strony, korzystając z „ciśnienia bezwzględnego” jako punktu odniesienia, tłok w czasie swojego suwu ssania wytwarza bardzo niskie ciśnienie w cylindrze, bliskie zerowego ciśnienia bezwzględnego albo maksymalnej próżni absolutnej. Poza silnikiem ciśnienie atmosferyczne ma zawsze wartość dodatnią i w

181 479 sposób ciągły wywiera nacisk na przepustnicę, która oddziela obydwa przeciwstawne ciśnienia i reguluje przepływ powietrza wlotowego. Wchodzące powietrze dopasowuje się do paliwa, generując moc i wzrost liczby obrotów na minutę oraz zastępując utracone podciśnienie. W ten sposób silnik pracuje z kompensacją. Niedyskryminowane zasilanie w dodatkowe powietrze drogą naprzemienną daje drastyczne zmniejszenie podciśnienia (niskie ciśnienie bezwzględne), przez jego raptowne zniesienie przez dodatnie ciśnienie atmosferyczne (wysokie ciśnienie bezwzględne), powodując nagłą kompensację (szybkie wyrównywanie) obydwu ciśnień bez zwiększenia liczby obrotów na minutę, powodując awarie i złe działanie silnika do czasu jego wyłączenia.

Normy państwowe emisji zanieczyszczeń oraz oszczędność paliwa stają się coraz ważniejszym czynnikiem dla oszczędzania paliwa i oczyszczania powietrza, jak również dla zachowania globalnego środowiska. Od ostatnich trzech dekad producenci samochodów pracują ciągle nad spełnieniem narzuconych norm oszczędności paliwa i węższych granic emisji na lata 90-te. Jedyną drogą spełnienia tych wymagań jest skomputeryzowana regulacja silnika oraz wtrysk paliwa. W przeciwieństwie do gaźników przepustnica reguluje (ograniczenie) tylko przepływy powietrza do silnika, natomiast systemy wtrysku paliwa doprowadzają paliwo przez tłoczenie go do wchodzącego strumienia powietrza. Wchodzące powietrze mierzy się przepływem powietrza lub za pomocą czujników masy powietrza, przy czym sygnały otrzymywane przez komputer określają doprowadzane paliwo w dokładnych ilościach opierając się bezpośrednio na tym pomiarze. Systemy wielopunktowe doprowadzają paliwo w portach wejściowych silnika, blisko zaworów wlotowych. Oznacza to, że wlotowy przewód rozgałęźny dostarcza tylko powietrze, w przeciwieństwie do gaźników lub systemów z pojedynczymi (centralnymi) systemami wtrysku paliwa, w których wlotowy przewód rozgałęźny prowadzi mieszankę powietrzno-paliwową. Dzięki temu systemy te zapewniają następujące korzyści: (1) mniejsza zmienność stosunku powietrze-paliwo, (2) doprowadzenie paliwa dostosowane do specyficznych wymagań roboczych, (3) lepsza zdolność napędowa przez zmniejszenie opóźnienia zmiany dławienia, które pojawia się, gdy paliwo wędruje z gaźnika lub korpusu przepustnicy do portów wlotowych, (4) zwiększona oszczędność paliwa przez unikanie kondensacji ciekłego paliwa na wewnętrznych ściankach wlotowego przewodu rozgałęźnego (zwilżanie wlotowego przewodu rozgałęźnego), (5) eliminuje się dalszą pracę silnika po jego wyłączeniu kluczykiem. Czujnik tlenu odlotowego (czujnik Lambda) i moduł regulacyjny (komputer) tworzą ponadto system dla stosunku powietrze-paliwo z pętlą zamkniętą, który w sposób ciągły nastawia mieszankę przez zmianę czasu impulsu paliwo-wtryskiwacz. Przy normalnym działaniu w warunkach ciepła czujnik tlenu generuje wysokie napięcie, ponieważ mieszanka jest bogata, tak że moduł regulacji skraca czas impulsu w kierunku zubożenia mieszanki. Gdy napięcie czujnika tlenu spada, to moduł regulacji wydłuża czas impulsu, wzbogacając mieszankę. Regulacja stosunku powietrze-paliwo w pętli zamkniętej odbywa się bardzo szybko i w sposób ciągły, utrzymując stosunek powietrze-paliwo możliwie blisko stosunku stechiometrycznego, ponieważ taka regulacja nie jest w stanie utrzymywać mieszanki powietrzno-paliwowej w wymaganych granicach. Działanie z powodzeniem trój drogowego przetwornika katalitycznego wymaga, aby stosunek powietrze-paliwo był utrzymywany na poziomie Lambda = 1. W takim punkcie emisja zanieczyszczeń wszystkich trzech substancji zanieczyszczających środowisko (NOx, CO i resztki HC) zmniejsza się do najniższego poziomu. Z powodu zaostrzenia przepisów odnośnie emisji zanieczyszczeń odlotowych i konieczności katalizatora trójdrogowego czujnik Lambda (czujnik odlotowego gazowego tlenu) jest przewidziany praktycznie w każdym samochodzie wyprodukowanym po 1981 roku, niezależnie od tego czy jest on produkcji krajowej, czy pochodzi z importu, albo też, czy paliwo jest wtryskiwane, czy przechodzi przez gaźnik. Konwertery katalityczne regulują emisję zanieczyszczeń i zmniejszają konieczność regulacji silnika. Przepisy państwowe ustaliły średnią normę w milach na galon (mpg) w zastosowaniu do całego taboru samochodowego każdego producenta, wypuszczonego w każdym roku. Docelowa norma mpg wzrastała ponadto z każdym rokiem, od 18 mpg w roku 1978 do 27,5 mpg w latach 1990. Nasuwa się oczywiście

181 479 pytanie, jaki był tego powód. Szkodliwą emisję z regulacją niepełnego spalania omówiono wyżej. Regulowana szkodliwa emisja NOx i emisja dwutlenku węgla (efekt cieplarniany CO₂) będzie omówiona niżej. Aż do ostatnich czasów dwutlenek węgla (CO₂) był uważany za emisję nieszkodliwą. Obecnie należy brać pod uwagę efekt cieplarniany. Ostatnie badania wykazują, że CO₂ gromadzi się w górnych warstwach atmosfery, wychwytując globalne ciepło, tak jak szkło zatrzymuje ciepło w szklarni. Większość specjalistów uważa, że globalne ogrzanie tylko o kilka stopni miałoby katastrofalne skutki w skali światowej.

Prawdopodobne skutki to wzrost globalnych temperatur, kolejne fale ciepła oraz topienie się lodowców, co podniosłoby poziom wody w oceanach, zalewając w skali światowej posiadłości nadmorskie. Każde spalanie paliw kopalnych (nawet właściwie spalanych) wytwarza dwutlenek węgla. Na każdy galon spalonego paliwa wyrzucane jest przez systemy wydechowe około 750 stóp sześciennych niewidocznego CO₂ (podwójna objętość typowego samochodu). Inaczej niż w przypadku innych produktów ubocznych spalania (HC, CO, NOx) CO₂ nie można poddać obróbce w celu wyeliminowania jego szkodliwych skutków. Zmniejszenie ilości CO₂ wymaga zmniejszenia ilości spalonego paliwa. Stąd celem mniejszego wynalazku jest polepszenie sprawności do jej optymalnego poziomu. Innym głównym celem niniejszego wynalazku jest opracowanie nieograniczającego urządzenia, które umożliwi wprowadzenie dodatkowego powietrza poprzez wlotowy przewód rozgałęźny, unikając wewnętrznej dekompensacji silnika, lecz które jednocześnie umożliwi zmniejszenie „per se” paliwa-CO₂ bez utraty mocy.

Od ostatniego półwiecza aż do dzisiaj stosowano silniki spalania wewnętrznego pracujące jak pompy powietrzno-próżniowe. Tłok poruszający się do dołu podczas swojego suwu ssania wytwarza w cylindrze podciśnienie (ciśnienie niższe niż atmosferyczne). Teoretyczna ilość powietrza, które jest pobierane przez silnik, jest określona przemieszczeniem tłoków i liczbą obrotów na minutę. Do ustalenia, jak dobrze silnik zasysa powietrze, oraz prawdziwej wartości w porównaniu z teoretycznymi 100%, stosuje się określenie „sprawności objętościowej”. W praktyce na zmniejszenie teoretycznego maksimum ma wpływ szereg czynników: (1) Rozrząd zaworowy ogranicza ilość powietrza, które może być pobrane przy suwie tłoka do dołu lub wypompowane po suwie wydechowym. (2) Sprawność objętościowa przy pobieraniu bocznym przez filtr powietrza, przepustnicę gardzieli (gaźniki), czujnik przepływu powietrza (typu skrzydełkowego oraz płytki czujnikowe stosowane przy wtrysku paliwa), przepustnicę gaźnika oraz wlotowy przewód rozgałęźny i porty. Hamują one swobodny przepływ powietrza do komory spalania. (3) Sprawność objętościowa zmniejsza się ponadto na skutek ograniczeń układu wydechowego; wylotowe przewody rozgałęźne, konwertery katalityczne, tłumiki. Co więcej, dzisiejsze najbardziej wymyślne silniki pracują przy szeroko otwartej przepustnicy (WOT) w zakresie od 70 do 80%, podczas gdy w starych systemach gaźnikowych pracuje się przy WOT w zakresie od 50 do 60%. Gdy przepustnica jest całkowicie otwarta, to nie powoduje prawie żadnych ograniczeń i wlotowy przewód rozgałęźny znajduje się pod całkowitym ciśnieniem atmosferycznym. Daje to największą możliwą różnicę pomiędzy ciśnieniem w przewodzie rozgałęźnym i ciśnieniem w cylindrze oraz największy przepływ wlotowy powietrza. Najmniejszy przepływ wlotowy powietrza ma miejsce wtedy, gdy przepustnica jest prawie zamknięta. Ograniczenie przepustnicy ogranicza wpływ ciśnienia atmosferycznego. Ponieważ istnieje mała różnica pomiędzy ciśnieniem w przewodzie rozgałęźnym i niskim ciśnieniem (podciśnieniem) w cylindrach, to przepływ powietrza jest oczywiście bardzo mały. W tym momencie można by zapytać, jaka jest sprawność objętościowa dla takiego stanu. Z pewnością nie wszystkie silniki pracują przy stanach WOT. W normalnych warunkach silniki pracują na WOT (maksymalna sprawność objętościowa) właśnie w ciągu krótkiego czasu. Większość czasu pracują one na biegu jałowym, na biegu z rozpędu lub przyspieszeniu z częściowym dławieniem (przepustnica jest prawie zamknięta, co jest równoważne niskiej sprawności objętościowej). Taka praca restrykcyjna powoduje skrajny stan podciśnieniowy (niskie ciśnienie), powodujący, że tłoki muszą zasysać praktycznie z zamkniętej przestrzeni wewnętrznej, która jest jednocześnie pusta i nie zawiera powietrza.

181 479

Ma to miejsce w czasie ich przemieszczania się do dołu (suw ssania), co daje w wyniku ujemną pracę i siłę czynną, to jest pracę nieefektywną, która pociąga za sobą straty energii wydzielonej przy wybuchu, z jednoczesnym zużyciem dodatkowych ilości paliwa na wytworzenie tej odpadowej energii. Podciśnienie zapewnia zdolność do ciągłego zasysania zmiennych ilości powietrza w zależności od wewnętrznego przemieszczenia tłoków i liczby obrotów silnika na minutę. Dla silnika czterosuwowego wewnętrzna całkowita objętość cylindrów powinna wypełnić się w czasie dwóch obrotów silnika. Ponieważ wytwarzanie się podciśnienia jest stałe, to pociąga to za sobą stałą niesprawność i odpady energii roboczej na zbędne paliwo przy każdym obrocie silnika.

Na tej podstawie można stwierdzić, że nawet jeżeli w czasie spalania można osiągnąć 100% sprawności, to uzyskana moc nigdy nie odpowiada mocy, która mogłaby być generowana przy 100% energii wydzielonej z wybuchu.

Podsumowując, spalanie zachodzące w jakimkolwiek konwencjonalnym silniku można opisać jako proces niepełny i wadliwy, głównie na skutek nieodpowiedniego i ograniczonego doprowadzania otaczającego powietrza zawierającego w sobie tlen gaźnikowy, który jest absolutnie konieczny przy zmiennej objętości-masie, lecz zawsze wystarczający do przeprowadzenia całkowitego spalenia zmiennej objętości-masy wszystkiego typu paliwa dostarczonego przez system doprowadzania paliwa jakiegokolwiek rodzaju, zgodnie z warunkami roboczymi wymienionego silnika. W związku z takim niepełnym spalaniem pojawia się szereg problemów i ograniczeń, które należy rozwiązać:

1. niedostateczne i ograniczone doprowadzanie powietrza,

2. zużycie niespalonego paliwa bez wytwarzania energii,

3. odpadowe paliwo wytwarzające szkodliwe i nieszkodliwe emisje,

4. warunki zamknięcia i wewnętrzne skrajne podciśnienie,

5. ujemna praca i siła czynna na skutek wytwarzania podciśnienia,

6. zużycie spalonego paliwa do wytwarzania energii odpadowej,

7. energia odpadowa do dostarczenia ujemnej pracy tłoków,

8. niska sprawność objętościowa silnika,

9. strata mocy na skutek redukcji paliwa,

10. awarie silnika na skutek dekompensacji (upływ podciśnienia).

Zgodnie z rozwiązaniem przedstawionych uprzednio problemów i ograniczeń, celem niniejszego wynalazku jest opracowanie wszechstronnego systemu, który można dostosować do większości silników spalinowych spalania wewnętrznego. Jeden z nich zaprojektowano do doprowadzania zmiennych objętości-mas czystego powietrza przemienną, nierestrykcyjną drogą, gdzie przepływ powietrza jest regulowany drogą operacyjnego obracania (obroty na minutę) silników w różnych warunkach roboczych, nie powodując niezadziałania lub złego działania na skutek dekompensacji. Taki system kompensacji powinien polepszyć i wprowadzić odpowiednie korekty do wspomnianych uprzednio problemów.

Sposób optymalizacji zużycia paliwa i zmniejszenia emisji dwutlenku węgla w silniku spalinowym wewnętrznego spalania wyposażonym we wlotowy przewód rozgałęźny, odznacza się według wynalazku tym, że doprowadza się powietrze do zbiornika bustera, który zawiera pewną liczbę deflektorów przytwierdzonych do zbiornika bustera, wprowadza się powietrze do płynu w zbiorniku bustera, przy czym co najmniej jeden z wielu deflektorów jest częściowo zanurzony w płynie poddaje się powietrze znajdujące się w płynie działaniu podciśnienia wytworzonego we wlotowym przewodzie rozgałęźnym, wytwarza się w płynie pęcherzyki powietrza i stabilizuje się powietrze poddawane działaniu podciśnienia, przepuszcza się powietrze opuszczające płyn w warunkach podciśnienia przez kanały pomiędzy deflektorami w zbiorniku bustera oraz wypuszcza się powietrze w warunkach podciśnienia poza zbiornik bustera do wlotowego przewodu rozgałęźnego silnika.

Korzystnie przepuszcza się powietrze, przed wejściem do płynu, wokół co najmniej jednego deflektora.

181 479

Korzystnie wpuszcza się powietrze opuszczające płyn do cieczowej komory kompensacyjnej zbiornika bustera.

Korzystnie przepuszcza się powietrze opuszczające płyn przez kanały utworzone przez wiele deflektorów rozmieszczonych w odstępach względem siebie.

Korzystnie przepuszcza się powietrze przez płyn, który stanowi olej mineralny, olej silnikowy, mieszaniny olejów lub metanol.

Urządzenie do optymalizacji zużycia paliwa i zmniejszenia emisji dwutlenku węgla w silniku spalinowym wewnętrznego spalania, w którym podciśnienie jest wytwarzane przy rozruchu silnika, charakteryzuje się według wynalazku tym, że zawiera zbiornik bustera, składający się z korpusu zbiornika, dyszy wlotowej do wprowadzania powietrza do zbiornika bustera oraz dyszy wylotowej do wyprowadzania powietrza ze zbiornika bustera, połączonej z silnikiem spalinowym wewnętrznego spalania, płynu w zbiorniku bustera, przy czym płyn znajduje się z dala od dyszy wlotowej i dyszy wylotowej oraz wielu deflektorów umieszczonych i przytwierdzonych do korpusu zbiornika i tworzących kanały dla powietrza, przy czym co najmniej jeden z deflektorów jest częściowo zanurzony w płynie.

Urządzenie do optymalizacji zużycia paliwa i zmniejszenia emisji dwutlenku węgla w silniku spalinowym wewnętrznego spalania, wyposażonym we wlotowy przewód rozgałęźny, przy czym podciśnienie jest wytwarzane we wlotowym przewodzie rozgałęźnym przy rozruchu silnika, odznacza się według wynalazku tym, że zawiera zbiornik bustera, składający się z korpusu zbiornika, dyszy wlotowej do wprowadzania powietrza do zbiornika bustera oraz dyszy wylotowej do wyprowadzania powietrza ze zbiornika bustera, połączonej z wlotowym przewodem rozgałęźnym silnika spalinowego wewnętrznego spalania, płynu w zbiorniku bustera, przy czym płyn znajduje się z dala od dyszy wlotowej i dyszy wylotowej wielu umieszczonych w i przytwierdzonych do korpusu zbiornika, tworzących kanały dla powietrza, przy czym co najmniej jeden z deflektorów jest częściowo zanurzony w płynie.

Korzystnie płyn stanowi olej mineralny, olej silnikowy, mieszaniny olejów lub metanol.

Korzystnie zbiornik bustera jest z prasowanego tworzywa polimerycznego.

Korzystnie co najmniej dwa z wymienionych deflektorów są częściowo zanurzone w płynie.

Korzystnie wiele deflektorów jest umieszczonych w odstępach względem siebie.

Korzystnie zawiera w korpusie zbiornika cieczową komorę kompensacyjną, przy czym płyn znajduje się w dolnej części cieczowej komory kompensacyjnej.

Sposób optymalizacji zużycia paliwa i zmniejszenia emisji odlotowej dwutlenku węgla w silniku spalinowym wewnętrznego spalania, wyposażonym we wlotowy przewód rozgałęźny, realizuje się przez przepuszczenie powietrza przez zbiornik bustera zanim wejdzie ono do wlotowego przewodu rozgałęźnego. Sposób obejmuje doprowadzenie powietrza pod ciśnieniem atmosferycznym do zbiornika bustera, który zawiera w sobie szereg deflektorów, połączonych ze zbiornikiem, przepuszczenie powietrza dookoła co najmniej jednego z deflektorów zanim wejdzie ono do cieczy w zbiorniku bustera, poddanie powietrza w cieczy działaniu podciśnienia wytworzonego we wlotowym przewodzie rozgałęźnym, utworzenie pęcherzyków powietrza w cieczy celem ustabilizowania powietrza poddanego działaniu podciśnienia, wprowadzenie powietrza opuszczającego ciecz pod podciśnieniem do cieczowej komory kompensacyjnej i przez przejścia pomiędzy deflektorami w zbiorniku bustera celem ustabilizowania strumienia powietrza oraz wypuszczenie powietrza pod podciśnieniem poza zbiornik bustera do wlotowego przewodu rozgałęźnego silnika.

Urządzenie do optymalizacji zużycia paliwa oraz do redukcji emisji dwutlenku węgla albo „urządzenie do wspomagania (buster) mocy i powietrza” jest urządzeniem do optymalizacji zużycia paliwa i redukcji emisji odlotowej dwutlenku węgla w silniku spalinowym wewnętrznego spalania, w którym podciśnienie jest generowane w czasie rozruchu silnika.

Urządzenie zawiera zbiornik bustera, złożony z korpusu zbiornika, dyszy wlotowej powietrza pod ciśnieniem atmosferycznym, wchodzącego do zbiornika bustera, oraz z dyszy wylotowej powietrza pod niskim podciśnieniem, opuszczającego zbiornik bustera, ciecz wewnątrz korpusu

181 479 zbiornika, przy czym ciecz znajduje się w dolnej części korpusu zbiornika oddalonej od dyszy wlotowej i dyszy wylotowej, wiele deflektorów znajdujących się wewnątrz zbiornika i przyłączonych do korpusu zbiornika, tworzących kanały przez które wędruje powietrze, przy czym co najmniej jeden z deflektorów jest zanurzony częściowo w masie cieczy. Powietrze opuszcza ciecz w warunkach podciśnienia, przechodzi przez kanały utworzone pomiędzy deflektorami i opuszcza zbiornik bustera przez dyszę wylotową, którą jest połączona z silnikiem spalinowym wewnętrznego spalania. Większość silników spalinowych wewnętrznego spalania jest wyposażona we wlotowy przewód rozgałęźny oraz dławnicowe urządzenie redukcyjne. Powietrze pod ciśnieniem atmosferycznym wchodzi do zbiornika bustera, przechodzi przez komorę pod ciśnieniem atmosferycznym oraz przez kanał dookoła co najmniej jednego z deflektorów do cieczy i jest poddawane w cieczy działaniu niskiego podciśnienia z wlotowego przewodu rozgałęźnego, co powoduje, że tworzy ono pęcherzyki. Powietrze opuszcza ciecz w warunkach niskiego podciśnienia, przechodzi przez kanały utworzone pomiędzy deflektorami i opuszcza zbiornik bustera przez dyszę wylotową, która jest połączona z wlotowym przewodem rozgałęźnym silnika spalinowego wewnętrznego spalania, przez co powietrze wędruje do wlotowego przewodu rozgałęźnego w warunkach niskiego podciśnienia. Dzięki odpowiedniej konfiguracji deflektorów ciecz nie jest w stanie dostać się do dyszy wylotowej. Zbiornik bustera może być wykonany z polimerycznego tworzywa sztucznego formowanego wtryskowo albo z innego materiału albo formowanego innym sposobem, znanym w tej dziedzinie. Wymienione deflektory są umieszczone w pewnym odstępie względem siebie tworząc kanały dla powietrza opuszczającego ciecz i przechodzącego pomiędzy nimi przed opuszczeniem zbiornika przez dyszę wylotową.

Urządzenie do wspomagania mocy i powietrza jest utworzone z: 1) cieczowego urządzenia kompensacyjnego powietrze-podciśnienie albo busterowego składnika systemu, 2) giętkiej rury, ewentualnych zaworów regulacyjnych i akcesoriów, które regulują przepływ powietrza i umożliwiają przystosowanie systemu do różnych wielkości i modeli silników oraz do typów systemów doprowadzania paliwa i stosowanych paliw, 3) ewentualnych wskaźników elektronicznych do obserwacji zdalnej (tabela rozdzielcza), które mierzą przepływ i prędkość powietrza dostarczanego przez buster, umożliwiając operatorowi silnika lub kierowcy pojazdu obserwację wzrokową przepływu i prędkości powietrza wchodzącego do silnika, przy czym w tym samym czasie wskazywane są poziomy „optymalnego zużycia paliwa”.

Główna funkcja „cieczowego urządzenia kompensacyjnego powietrze-podciśnienie”, znanego jako buster, polega na umożliwieniu wewnętrznemu niskiemu podciśnieniu (wytworzonemu w czasie suwu ssania) zasysania w sposób ciągły zmiennych objętości/masy powietrza atmosferycznego o otaczającym ciśnieniu, wchodzącego przez buster. Takie wchodzące powietrze pokonuje łatwo napięcie powierzchniowe płynu zawartego w busterze, wspomagane przez niskie podciśnienie panujące po przeciwnej stronie płynu. Jedyny opór, jaki przechodzące powietrze powinno pokonać, jest oporem napięcia powierzchniowego płynu, który można przyjąć jako zerowy. Po jednej stronie cieczy panuje w przybliżeniu otaczające ciśnienie atmosferyczne (1 bar = 100 kPa = 14,5 psi), natomiast po drugiej stronie niskie podciśnienie (0,1 - 0,35 bara = 10-35 kPa = 1,45-5,80 psi). Masa płynu zapewniająca kompensację lub stabilizację cieczową działa ponadto jako nierestrykcyjny, dynamiczny zawór regulacyjny, a jednocześnie jako filtr zatrzymujący wszystkie obecne cząstki znajdujące się w powietrzu. Jest to dodatkowa i wtórna funkcja cieczy. W wyniku takiego procesu przepływa w sposób ciągły dodatkowy strumień czystego i skompensowanego powietrza, zapewniając zmienne objętości/masy zależne od obrotów roboczych (obroty na minutę) oraz objętość całkowitego przemieszczenia wewnętrznego silnika. Dzięki temu, że powietrze przechodzące przez masę płynu przechodzi w postać pęcherzyków, to wędruje ono bardzo szybko do góry przerywanym, ale nigdy nie ciągłym strumieniem. Przy przepływie tego rodzaju płyn działa jak nierestrykcyjny dynamiczny zawór. Skompensowany lub ustabilizowany strumień powietrza pod niskim ciśnieniem wchodzi bezpośrednio do wlotowego przewodu rozgałęźnego, wypełnia częściowo wewnętrzną objętość silnika, umożliwiając mu pracę w warunkach

181 479 mniej restrykcyjnych, bardziej otwartych na atmosferę i zmniejszając warunki ekstremalnie wysokiego, zamkniętego podciśnienia (ciśnienie nadmiernie niskie), bez niezadziałania lub złego działania na skutek dekompensacji lub braku stabilizacji. Wszystko to jest możliwe bez wpływu na działanie zaworów, urządzeń lub akcesoriów zależnych od podciśnienia, które pracują nadal w konwencjonalny sposób (zawór recyrkulacji gazów odlotowych (EGR), rozrząd zapłonu iskrowego, przesuwny zawór skrzynkowy, akcesoria klimatyzacji powietrza).

Cele osiągnięte za pomocą tych nowych operacyjnych warunków roboczych, stworzonych dzięki stałej obecności dodatkowego powietrza, wypełniającego wewnętrzną objętość (przestrzeń) silnika, zapewniają korzystne zmiany osiągów silnika. Odnosząc się do charakterystyk „urządzenia wspomagającego (bustera) powietrza-mocy”, które je wyróżniają w bardzo różny i obszerny sposób od wszystkich innych według dotychczasowego stanu techniki, potwierdza się jednocześnie wyjątkowość niniejszego wynalazku, jak wyjaśniono niżej.

Uzyskuje się znaczną redukcje zużycia paliwa „per se” z jednoczesnym zwiększeniem momentu obrotowego i mocy. Jak wiadomo, powietrze jest wciągane do silnika w każdym suwie ssania każdego tłoka. Tłok poruszający się do dołu podczas swojego suwu ssania zwiększa pojemność cylindra i zmniejsza ciśnienie w cylindrze (wytwarzanie podciśnienia). Przy otwartym zaworze wlotowym powietrze atmosferyczne (pod wyższym ciśnieniem dodatnim) wpływa gwałtownie z wlotowego przewodu rozgałęźnego wypełniając cylinder. Najprościej mówiąc pobieranie powietrza odbywa się na skutek normalnego ciśnienia atmosferycznego (ciśnienie z zewnątrz do wewnątrz) wyższego niż najniższe ciśnienie panujące w cylindrze (podciśnienie powoduje gwałtowne silne pociągnięcie). W czasie suwu ssania powietrze gwałtownie dopływa dążąc do wyrównania ciśnień. W większości silników zawór dławiący ogranicza strumień powietrza wlotowego. Przy otwieraniu przepustnicy otwarcie na ciśnienie atmosferyczne zwiększa ciśnienie w przewodzie rozgałęźnym. Zatem w praktyce ilość powietrza, które dopływa do cylindra w czasie suwu ssania zależy od różnicy pomiędzy ciśnieniem w przewodzie rozgałęźnym i najniższym ciśnieniem w cylindrze. O ile ciśnienie w przewodzie rozgałęźnym zależy od rozwarcia przepustnicy, to największe ograniczenie występuje wtedy, gdy przepustnica jest zamknięta albo prawie zamknięta (bieg jałowy, bieg z rozpędu, przyspieszanie przy częściowym dławieniu), stwarzając warunki nadzwyczaj wysokiego podciśnienia, przy czym silnik pracuje przy swojej najniższej sprawności objętościowej, tłok zasysa z najbliższej przestrzeni wewnętrznej, praktycznie pustej i pozbawionej powietrza, czyniąc wielki wysiłek i tracąc energię w czasie wytwarzania podciśnienia. Na tym właśnie polega ważność „cieczowego urządzenia kompensacyjnego powietrze-podciśnienie”, które umożliwia zmianę wewnętrznych ograniczonych warunków pochodzących z restrykcyjnego działania zaworu dławiącego. „Buster” nie nakłada żadnych ograniczeń, a ponadto ułatwia pobranie dodatkowego powietrza, doprowadzając je bezpośrednio do wlotowego przewodu rozgałęźnego w sposób stabilny i skompensowany. Skutkiem tego większość zassanego powietrza wchodzi głównie przez „buster”. To nowe i korzystne zjawisko umożliwia, że restrykcyjny strumień powietrza pochodzący z zaworu dławiącego (zawierający paliwo lub sam) staje się niezależny i daje się kierować (przy regulacji) przez nierestrykcyjny przepływ skompensowanego powietrza pochodzącego z bustera. Im większy strumień pochodzący z bustera, tym mniejszy przepływ ograniczony przez przepustnicę i odwrotnie, a przy mniejszym przepływie skompensowanego powietrza uzyskuje się większy przepływ ograniczony przez dławicę. Najprościej można powiedzieć, że ilość powietrza wchodzącego bezpośrednio do wlotowego przewodu rozgałęźnego może być odjęta od ograniczonej ilości powietrza regulowanego przez przepustnicę.

Przykład: system gaźnikowy, V6, 3,0 litry, silnik pracujący przy 1000 obrotach na minutę (bieg jałowy) zasysa 1500 litrów mieszanki powietrzno-paliwowej na minutę (pracujący przy 100% sprawności objętościowej) przez restrykcyjną przepustnicę; jeżeli przez buster doprowadza się 33,33% powietrza w stosunku do całej zassanej ilości powietrza, to wynika stąd, że tylko 1000 litrów mieszanki powietrzno-paliwowej przejdzie przez przepustnicę restrykcyjną. Ponieważ objętość paliwa wyciągniętego przez powietrze przechodzące przez system

181 479 zwężek Venturiego jest proporcjonalna do strumienia powietrza wlotowego, to objętość paliwa będzie o 33,33% mniejsza niż objętość zassana na początku. Przykład ten wyjaśnia zmniejszoną ilość paliwa w silniku gaźnikowym. W najnowocześniejszych systemach z elektronicznym wtryskiem paliwa zasada jest taka sama, z tym wyjątkiem, że przepustnica ogranicza tylko powietrze wlotowe, a czujniki w przewodzie rozgałęźnym mierzą powietrze wchodzące, wysyłając sygnały elektryczne do elektronicznego modułu regulacyjnego (komputera), który oblicza właściwą ilość paliwa wtryskiwanego w portach. Czujnik Lambda mierzy ilość tlenu w odlotowym przewodzie rozgałęźnym i określa odchylenie mieszanki powietrzno-paliwowej spalonej w stosunku do stechiometrycznego, ani bogatego, ani ubogiego stosunku powietrzepaliwo (Lambda = 1), albo zerowy nadmiar powietrza, przy czym uzyskane napięcie (0,1-0,9 voltów) sensora Lambda rejestruje się za pomocą elektronicznego modułu regulacyjnego określając długość impulsu elektrowtryskiwaczy (wtryskiwaczy elektronicznych). W taki sposób moduł regulacyjny i sensor Lambda działają łącznie w operacji z zamkniętą pętlą, utrzymując mieszanki powietrzno-paliwowe możliwe blisko stechiometrycznego stosunku powietrze-paliwo. Zasada działania jest taka sama, a różnica polega na tym, że pobieranie powietrza przez buster nie będzie mierzone przez sensory przepływu powietrza w przewodzie rozgałęźnym, zubożając w pierwszej chwili mieszankę powietrzno-paliwową, lecz sensor Lambda wyśle sygnał niskonapięciowy (mniejszy niż 0,45 wolta), sygnalizując ubogi stosunek powietrze-paliwo do modułu regulacyjnego, który wzbogaci następną mieszankę, ale już w odniesieniu do niższego strumienia powietrza wlotowego zmierzonego przez czujnik przepływu powietrza we wlotowym przewodzie rozgałęźnym, przy czym oczywiście wtryskiwanego paliwa będzie mniej. Jest to także redukcja paliwa „per se”. Należy dla wyjaśnienia podkreślić, że redukcja zużycia paliwa „per se” obejmuje z istoty rzeczy stratę mocy silnika, gdy urządzenie nie jest stosowane.

Za pomocą nowych warunków roboczych silnika, wynikających ze stałej obecności ustabilizowanego i skompensowanego powietrza pochodzącego z bustera, wyeliminowano i opanowano stratę mocy silnika. Taki skompensowany strumień powietrza, wchodzącego bezpośrednio przez wlotowy przewód rozgałęźny, wypełnia częściowo przestrzeń wewnętrzną (objętość) silnika, zwiększając ciśnienie w przewodzie rozgałęźnym, pociągając za sobą znaczną redukcję maksymalnego podciśnienia, zwiększając strumień powietrza z przewodu rozgałęźnego do wewnętrznej przestrzeni cylindra, a przez to zwiększając sprawność objętościową cylindra. Jednocześnie umożliwia to drastyczną redukcję pracy-siły czynnej tłoków, które mogą teraz pobierać mieszankę przez ssanie z częściowo otwartej przestrzeni, a nie z przestrzeni zamkniętej z brakiem powietrza pod ekstremalnym podciśnieniem (ciśnienie nadmiernie niskie). Wszystko to przekłada się na wzrost momentu skręcającego i mocy wytwarzanych przez maksymalną ilość energii wytwarzanej skutecznie przy minimalnej objętości paliwa. W ten sposób buster powietrza-mocy umożliwia znaczną redukcję zużycia paliwa z zauważalnym zwiększeniem mocy. Ewentualne urządzenie elektroniczne do obserwacji zdalnej, które wskazuje szybkość-przepływ powietrza wchodzącego do wspomnianego wyżej bustera, daje wyraźne korzyści obserwowania w realnym czasie stopnia optymalnego zużycia paliwa. Umożliwia to operatorowi uzyskanie największej sprawności pracy silnika. Należy tu nadmienić, że ilość powietrza doprowadzonego przez buster do wlotowego przewodu rozgałęźnego można łatwo nastawiać i regulować za pomocą manometru próżniowego i zaworu ograniczającego, umożliwiając doprowadzenie właściwej ilości powietrza, które pozwala na wykorzystanie energii i mocy, uprzednio traconych. Jest to zgodne z objętością przemieszczenia wewnętrznego różnych silników.

Przedstawione wyżej koncepcje wykorzystano i zadowalająco przetestowano na silnikach wyposażonych w różne systemy doprowadzania paliwa, takie jak na przykład gaźniki, wtrysk pojedynczy (centralny TBI), wtryskiwanie ciągłe (CIS), wieloportowe wtryskiwanie paliwa (MFI), wielopunktowe, następujące po sobie wtryskiwanie paliwa (SMFI) oraz dozyfikatory-mieszacze powietrza i gazu ziemnego, które pracują z przepustnicowym systemem restrykcyjnym.

181 479

W podobny sposób buster powietrza i mocy przetestowano na 4 1 cylindrze Mercedes Diesel, wyposażonym w silnik wysokoprężny z bezpośrednim wtryskiem, stosując regulację przepływu powietrza za pomocą przepustnicy. Odnotowano znaczną redukcję zużycia oleju oraz znaczną redukcję czarnych dymów wyrzucanych przez rurę wydechową. W taki sam sposób buster powietrza i mocy można także wykorzystać do pracy w silnikach wysokoprężnych turbo, przy czym należy zastosować solenoid albo zawór kontrolny do zamykania linii powietrze-podciśnienie łączącej buster z wlotowym przewodem rozgałęźnym. Buster będzie pracować w okresie nieczynności turbo, to jest przy niskim zakresie obrotów.

Wreszcie inną, lecz nie najmniej ważną unikalną cechą charakterystyczną bustera powietrza i mocy jest fakt, że system pracuje głównie przez korygowanie poprzednich ograniczeń operacyjnych i zwiększanie sprawności silnika, a ponadto przez polepszenie sprawności spalania, mającej wpływ na redukcję utworzonych produktów ubocznych. W systemie można wykorzystać każde paliwo doprowadzone z systemu rozdziału paliwa z regulacją ograniczonego przepływu paliwa. Z drugiej strony jest to jedyny system oparty na zasadzie cieczowej kompensacji ciśnień, która umożliwia dające się nastawiać pobieranie stabilizowanego lub skompensowanego tlenu z powietrza bez powodowania niezadziałania z powodu destabilizacji lub dekompensacji, zmniejszając znacznie pracę/siłę czynną tłoka w czasie wytwarzania przez niego podciśnienia, co przekłada się w końcu na optymalne zużycie paliwa z najmniejszą ilością dwutlenku węgla wyemitowanego do środowiska.

Przedmiot wynalazku jest objaśniony w przykładach wykonania na rysunku, który przedstawia w widoku w przekroju wzdłużnym, schematycznie przepływ powietrza przechodzącego przez urządzenie z układem bustera powietrza i mocy według wynalazku w kierunku wlotowego przewodu rozgałęźnego silnika spalinowego spalania wewnętrznego (nie pokazanego).

Na rysunku przedstawiono schematycznie układ bustera powietrza i mocy według wynalazku, złożonego z cieczowego urządzenia kompensacyjnego powietrza-podciśnienia zawierającego zbiornik 1, akcesoriów do kontroli i regulacji linii powietrzno-podciśnieniowej, 12B, 12C, 12SV oraz 11VM, które umożliwiają odpowiednie skalibrowanie, instalację i zastosowanie układu w różnych typach silników spalinowych wewnętrznego spalania, oraz ewentualnie z elektronicznego urządzenia wskaźnikowego 3 do zdalnego pomiaru szybkości przepływu powietrza.

1) Urządzenie do kompensacji cieczowej powietrza-podciśnienia nazywane w skrócie busterem ma, w nieograniczającym przykładzie przedstawionym w przekroju przez środek, płaską stronę czołową i stronę tylną oraz niesymetryczny kształt dziesięciokątny z powodu wewnętrznej konfiguracji typu labiryntu, i jest wykonany w postaci prasowanego polimerycznego zbiornika 1 o następujących wymiarach zewnętrznych: wysokość 138 mm, szerokość 90 mm i głębokość 65 mm. Ścianki zewnętrzne mają grubość 3 mm, natomiast ścianki deflektorów wewnętrznych mają grubość 2 mm. Zbiornik 1 jest wyposażony w dyszę wlotową i dysze wylotową, każda o średnicy wewnętrznej 9,52 mm (3/8 cala), przy czym dysza wlotowa 10A jest nachylona do dołu, natomiast dysza wylotowa 12V jest usytuowana w zasadzie poziomo. Zbiornik 1 bustera jest podzielony wewnątrz przez nieregularną ściankę centralną 11, rozciągającą się od ścianki górnej 1T w kierunku ścianki dolnej IB zbiornika 1. Ścianka 11 nie dochodzi do ścianki dolnej IB. Część pozioma ścianki 11 ma otwór centralny 13 o średnicy 9,52 mm (3/8 cala). Pomiędzy ścianką dolną IB i częścią poziomą ścianki 11 znajduje się 3-8 mm przerwa. Część pozioma ścianki 11 łączy się ze ścianką tylną IR, która rozciąga się od dyszy wylotowej 12V do dołu, do ścianki dolnej IB zbiornika 1.

Taka konfiguracja tworzy cieczową komorę kompensacyjną 12, która znajduje się w zbiorniku 1, a jednocześnie tworzy komorę 10 o ciśnieniu atmosferycznym, przy czym komory 10 i 12 są rozdzielone centralną ścianką 11, która ma na spodzie parę małych deflektorów 11D i centralny otwór 13 o średnicy wewnętrznej 9,52 mm (3/8 cala), łączące ze sobą cieczowo komorę 10 o ciśnieniu atmosferycznym z cieczową komorą kompensacyjną 12. Gdy silnik nie pracuje (jest wyłączony), to kompensacyjny płyn 14 znajduje

181 479 częściowo dolne części obydwu komór 10 i 12, natomiast gdy silnik jest włączony (pracuje), to kompensacyjny płyn 14 migruje z komory 10 przez otwór centralny 13 zwiększając swój poziom wewnętrzny w cieczowej komorze kompensacyjnej 12. Z drugiej strony, w cieczowej komorze kompensacyjnej znajdują się dwa małe deflektory 15A i 15B, jeden centralny deflektor 15C częściowo zanurzony w kompensacyjnym płynie 14, przy czym wszystkie z nich są nachylone, oraz trzy nieregularne deflektory 15D, 15E i 15F ze swoimi dolnymi końcami wewnątrz płynu 14. Górne końce każdego nieregularnego deflektora 15D, 15E i 15F znajdują się wyżej i pokrywają się, dzięki czemu deflektor 15D znajduje się poniżej deflektora 15E, deflektor 15E znajduje się poniżej deflektora 15F, podczas gdy centralna ścianka 11 ma górny deflektor 11C umieszczony wyżej i zakrywający deflektor 15F i jednocześnie zakrywający wszystkie górne końce deflektorów 15D, 15E i 15F. Żadne z deflektorów nie łączą się ze sobą lecz każdy deflektor jest przytwierdzony do wewnętrznych powierzchni czołowych zbiornika 1.

Na ściance czołowej 1F komory wysokiej ciśnienia 10, blisko dyszy wlotowej 10A, znajduje się deflektor 10B, natomiast na tylnej ściance tylnej IR cieczowej komory kompensacyjnej 12 znajduje się dalszy mały deflektor 12D. Ogólna funkcja każdego z tych deflektorów polega na umożliwieniu kierowania przepływem powietrza o wielkiej prędkości pod podciśnieniem, opuszczającego płyn 14, poddając odchyleniu płyn 14, który przechodzi do cieczowej komory kompensacyjnej 12. Takie kierowanie przepływami zarówno powietrza, jak i cieczy, powinno być bardzo skuteczne dla uniknięcia migracji płynu 14 w kierunku dyszy wylotowej 12V, a to zapewnia wyjście strumienia czystego płynu/wolnego powietrza przez dyszę wylotową 12V.

Jak wyjaśniono wyżej, płyn 14, znajdujący się w busterze, działa jak nierestrykcyjny, dynamiczny zawór, ponieważ jest otwarty i jednocześnie zamknięty, przy czym z jednej strony kompensacyjnego płynu 14 panuje ciśnienie atmosferyczne, natomiast po przeciwnej stronie płynu 14 panuje niskie ciśnienie dające w wyniku podciśnienie. Główna funkcja bustera polega na wyciąganiu powietrza z otoczenia (pod ciśnieniem atmosferycznym) i doprowadzeniu go do wlotowego przewodu rozgałęźnego w postaci stabilnego strumienia powietrza pod znacznie zmniejszonym ciśnieniem.

Dysza wylotowa 12V ma średnicę wewnętrzną 9,52 mm (3/8 cala) i łączy się przezroczystym, giętkim wężykiem 12T z zaworami kontrolno-regulacyjnymi przepływu powietrza. Stanowią je sferyczny zawór obejściowy 12B, ewentualny zawór kontrolny 12C, ewentualny solenoid 12SV, ewentualne urządzenie do obserwacji zdalnej 3 zainstalowane na parze rozgałęźników T 37T oraz ewentualny próżniomierz 11VM zainstalowany na łączniku T 12T, każde o średnicy wewnętrznej 9,52 mm (3/8 cala), zgodnej z linią wylotową źródło podciśnienia-powietrze 12VA, która kończy się łącznikiem 12IM wlotowego przewodu rozgałęźnego (nie pokazanego). W niektórych przypadkach brak jest dostępnego połączenia we wlotowym przewodzie rozgałęźnym dla linii 12VA. Alternatywnie połączenie można wykonać przez zastąpienie łącznika T w połączeniu z pozytywnym układem wentylacyjnym skrzyni korbowej (zawór PCW/standard dla wszystkich pojazdów). Linia wylotowa źródło podciśnieniaskompensowane powietrze 12VA doprowadza ujemne niskie podciśnienie (gwałtowne silne pociągnięcie) do dyszy wylotowej 12V znajdującej się w górnej, tylnej części zbiornika 1 busterą zasysając swobodnie wewnętrzną objętość dostępną z cieczowej komory kompensacyjnej 12, równoważną 70% całkowitej objętości komory kompensacyjnej 12, ponieważ pozostałe 30% jest zajęte przez objętość płynu 14. Centralny otwór 13 o średnicy wewnętrznej 9,52 mm (3/8 cala) jest zanurzony w przybliżeniu na głębokość 25,4 mm poniżej powierzchni kompensacyjnego płynu 14. Ponieważ rozruch silnika wytwarza niskie podciśnienie równe zasysaniu około 508 do 685,0 mm Hg (czyli 0,35-0,1 · 10^s Pa) powyżej powierzchni cieczy i 25,4 mm poniżej powierzchni, to panuje ciśnienie atmosferyczne 1 · 10⁵ Pa (1 · 10^s Pa = 10 razy wyższe ciśnienie niż 0,1 · 10⁵ Pa) wychodzące z centralnego otworu 13 łączącego się cieczowo z komorą 10 pod ciśnieniem otaczającym, która otrzymuje przychodzący strumień 10H przez dyszę wlotową 10A. Pociąga to za sobą wyciąganie płynu 14 z jego górnej powie

181 479 rzchm na skutek podciśnienia i tłoczenie go do góry przez wyższe ciśnienie powietrza wchodzącego pod ciśnieniem atmosferycznym. Obydwa ciśnienia są rozdzielone tylko napięciem powierzchniowym i ciśnieniem 25,4 mm płynu 14. Zatem przeciwny opór płynu należy na ogół uważać za zerowy, a sam kompensacyjny płyn tworzy nierestrykcyjny zawór. Wynikiem tego jest natychmiastowy przepływ powietrza o wysokiej prędkości, wyciąganego z otaczającej atmosfery, przechodzącego przez kompensacyjny płyn 14, wychodzącego na koniec przez dysze wylotową 12V, a następnie dochodzącego do linii źródło podciśnienia/skompensowane powietrze 12VA i wlotowego przewodu rozgałęźnego. Strumień powietrza rozdziela się na pęcherzyki w miarę jak wędruje ono przez płyn 14, a mieszanina powietrze/płyn porusza się dynamicznie w dolnych partiach komory 12 i jest zawsze zawracana do dołu przez deflektory, utrzymujące przez to płyn z dala od dyszy wylotowej 12V.

Strumień skompensowanego powietrza wchodzący do linii 12V źródło podciśnienia/skompensowane powietrze powinien być regulowany według szczególnych charakterystyk każdego silnika w kategoriach objętości przemieszczenia wewnętrznego, systemu podawania paliwa oraz zastosowanego paliwa. Dysza wlotowa 12V jest połączona z przezroczystym elastycznym wężykiem 12T, który kończy się w przyłączu wlotowego przewodu rozgałęźnego 12IM, zgodnym z linią źródło podciśnienia/skompensowanego powietrze 12VA. Do tej linii 12VA, w czasie instalowania, powinny być podłączone zawory kontrolno-regulacyjne przepływu skompensowanego powietrza: sferyczny zawór objętościowy 12B, zawór kontrolny 12C, solenoid 12SV oraz próżniomierz 11VM zainstalowany na łączniku T. Są to ewentualne akcesoria, każde mające średnicę zewnętrzną 9,52 mm (3/8 cala), które mogą znajdować się w linii, lecz nie są niezbędne do działania systemu. Silniki turbo wymagają niezbędnego zaworu kontrolnego 12C oraz zaworu elektromagnetycznego 12VS jako wyposażenia standardowego.

Ważne jest wykazanie, że buster pracuje w szerokim zakresie różnych ciśnień, w zależności od warunków prowadzenia pojazdu. W warunkach maksymalnego przyspieszenia (W.O.T.), przy szeroko otwartej przepustnicy, odczyt wewnętrzny podciśnienia jest bliski zeru (0 mm Hg), gdzie silnik zachowuje się jak każdy normalny silnik bez bustera powietrza i mocy. Na tym polega istota ewentualnego urządzenia wskaźnikowego 3 do zdalnego wskazywania prędkości-przepływu, wstawianego ewentualnie do linii źródło podciśnienia/skompensowane powietrze 12VA. Obejmuje ono parę łączników T 37T, sferyczny zawór obejściowy 33, giętki wężyk 36VA oraz samo elektroniczne urządzenie wskaźnikowe 3. Elektroniczne urządzenie wskaźnikowe 3 zawiera przezroczystą rurkę o średnicy zewnętrznej 12,70 mm (1/2 cala), średnicy wewnętrznej 9,52 mm (3/8 cala) i wysokości 50,8 mm (2 cale). Każdy koniec zawiera małą dyszę o średnicy zewnętrznej 9,52 mm (3/8 cala): dyszę dolną 31, dyszę górną 32, przy czym obydwie dysze 31 i 32 są przeznaczone do utworzenia styku z kulką metalową 30, lecz bez hamowania przepływu powietrza o wysokiej prędkości. Dysza dolna 31 ma połączenie cieczowe z zaworem obejściowym 33, który reguluje przepływ powietrza po dolnej stronie, natomiast górna dysza 32 ma połączenie cieczowe z giętkim wężykiem 36AV (o średnicy wewnętrznej 6,35 mm = 1/4 cala) i jednocześnie łączy się z łącznikiem T 37. Dysza dolna 32 ma połączenie cieczowe z zaworem obejściowym 33 połączonym cieczowo z innym łącznikiem T 37. Obydwa łączniki T są ewentualnie wstawione do linii źródło podciśnienia/skompensowane powietrze 12VA. Zawór obejściowy 33 reguluje przepływ powietrza o wielkiej prędkości przez przezroczystą rurkę, powodując unoszenie się kulki metalowej 30 przeciw sile ciężkości. Obydwa położenia kulki metalowej 30 wewnątrz przezroczystej rurki (góra i dół) są rejestrowane przez elektroniczne urządzenie wskaźnikowe 3, które na zewnątrz jest wyposażone w dwie diody podczerwone 34IR i dwa fototranzystory 35FR ulokowane po przeciwnych stronach przezroczystej rurki. Kulka metalowa 30 przerywa światło podczerwone, a przerwa generuje sygnał elektroniczny wysłany do przewodu z wykresem słupkowym (nie pokazanym na rysunku), który można obserwować zdalnie (przykład, tabela rozdzielacza). Górne położenie kulki metalowej przedstawia optymalny poziom zużycia

181 479 paliwa, natomiast położenie dolne odpowiada poziomowi dolnemu. W ten sposób pomaga się operatorowi silnika lub kierowcy w skutecznym działaniu.

W próbach z zastosowaniem bustera oraz w opisanym tu sposobie zmniejszały się zarówno emisję dwutlenku węgla, jak i zużycie paliwa. W przedstawionych niżej tabelach przedstawiono wyniki prób, w których testowano Forda Taurus z roku 1996 i Forda Thunderbird z roku 1996 z busterem i bez bustera. Zarówno Ford Taurus, jak i Ford Thunderbird, były modelami V-6 z 1996 roku z elektronicznymi systemami wtrysku paliwa. Próby były prowadzone przez Niezależne Laboratorium Kontrolne zatwierdzone przez E.P.A. Próba FTP-75 jest testem stosowanym przez E.P.A. do oznaczania emisji paliwa, HFET jest testem stosowanym przez E.P.A. do oznaczania oszczędności paliwa, a HOT 505 jest ostatnią częścią testu FTP-75, symulującą prowadzenie pojazdu w mieście Los Angeles.

__________________________________FTP-75___________________________________________
	HC (g/m)	CO (g/m)	NOx (g/m)	CO2(g/m)	FE (mpg)
TAURUS __________________________________________________________
Linia podstawowa	0,11	0,92	0,15	420,50	21,02
Z urządzeniem	0,11	0,90	0,19	365,50	24,16
% zmiany				- 13,08%	14,94%
THUNDERBIRD_________________________________________________________
Linia podstawowa	0,10	0,66	0,09	392,70	22,52
Z urządzeniem	0,09	0,66	0,09	376,70	23,48
% zmiany				- 4,07%	4,26%
__________________________HFET__________________________________
	HC (g/m)	CO (g/m)	NOx (g/m)	CO2 (g/m)	FE (mpg)
TAURUS
Linia podstawowa	0,02	0,13	0,04	296,11	29,96
Z urządzeniem	0,02	0,20	0,05	244,74	36,21
% zmian				- 17,35%	20,88%
THUNDERBIRD
Linia podstawowa	0,02	0,07	0,02	301,00	29,47
Z urządzeniem	0,02	0,08	0,02	254,70	234,82
% zmian				- 15,38%	18,15%
HOT 505
THUNDERBIRD ______________________________________________________
Linia podstawowa	0,01	0,03	0,01	363,90	24,39
Z urządzeniem	0,02	0,01	0,01	285,40	31,09
% zmian				-21,57%	27,47%

Płyn 14 pełni ważną funkcję jako medium rozdzielające dwa przeciwstawne ciśnienia:

ciśnienie niskie (podciśnienie) i ciśnienie wysokie (ciśnienie otoczenia), przy czym każde działa w tym samym kierunku. Dzięki temu buster ma szeroki zakres pracy umożliwiającej mu doprowadzenie dodatkowego tlenu powietrza o niskich ciśnieniach, i daje podciśnienie górne 762 mm Hg i dolne 76,20 mm Hg, które jest dolną granicą dla silnika o działaniu podobnym do innego silnika bez bustera.

181 479

Jedynym oporem dla przepływu powietrza, gdy przechodzi ono przez kompensacyjny płyn w zbiorniku 1 bustera, jest opór napięcia powierzchniowego płynu. Dzięki swojej gęstości i lepkości mogą mieć na niego wpływ temperatury robocze. Wybrany płyn musi zapewnić proces kompensacji lub stabilizacji we wszelkich klimatycznych warunkach pracy. Przykład: olej mineralny nadaje się bardzo do pracy w temperaturach poniżej 0°, ponieważ nie zamarza i może utrzymać odpowiednią lepkość. Każdy olej silnikowy SAE 30 daje odpowiednie wyniki w łagodniejszych klimatach. Tam, gdzie temperatury mogąbyć wyższe niż 37,8°C (100°F) zaleca się stosowanie oleju silnikowego SAE 50-60. Do stosowania w zbiorniku bustera nadają się także mieszaniny olejów. Stosować można także inne płyny zdolne do działania w taki sam sposób. Płyn kompensacyjny na ogół nie zużywa się, lecz korzystnie jest wymienić go okresowo w celu usunięcia wszelkich cząstek pyłu zatrzymanego i nagromadzonego na dnie bustera. Przezroczystego elastyczny wężyk umożliwia obserwację wzrokową wewnętrznego poziomu i stanu oleju (silnik wyłączony). Aby wymienić płyn kompensacyjny, to jedyne co należy wykonać, to odłączyć jednostkę bustera, odwrócić górą do dołu i usunąć jego zawartość. Następnie buster należy napełnić na nowo do zaznaczonego poziomu.

Właściwości każdego indywidualnego płynu umożliwiają wykorzystanie bustera do zasilania dodatkowym tlenem o wysokich stężeniach. Metanol (CH₃OH), który jest lotny i łatwo palny, zawiera 50% wagowo tlenu molekularnego i może być wykorzystany w busterze jako płyn kompensacyjny. Zastosowanie metanolu umożliwia przepływ powietrza, który zapewnia ładunek 50% dodatkowego tlenu wchodzącego do komory spalania. Zatem buster pełni rolę doładowywacza chemicznego, stosowanego przeważnie w zmodyfikowanych silnikach sportowych. Przy takim specjalnym zastosowaniu buster musi mieć ewentualne akcesoria do stałego uzupełniania objętości metanolu zużytego na skutek parowania. W taki sam sposób buster może być wykorzystany do doprowadzania wszelkich płynów chemicznych, które mogą być korzystne dzięki ich wewnętrznym właściwościom fizykochemicznym.

Chociaż opisano tu korzystny przykład wykonania wynalazku, to jest oczywiste, że można dokonać pewnych zmian w jego budowie bez odchodzenia od podstawowych zasad wynalazku. Takie zmiany uważa się za objęte ideą i zakresem wynalazku.

181 479

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims (12)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób optymalizacji zużycia paliwa, i zmniejszenia emisji dwutlenku węgla w silniku spalinowym wewnętrznego spalania wyposażonym we wlotowy przewód rozgałęźny, znamienny tym, że doprowadza się powietrze do zbiornika (1) bustera, który zawiera pewną liczbę deflektorów (10B, 11A-11D, 12D, 15A-15F) przytwierdzonych do zbiornika (1) bustera, wprowadza się powietrze do płynu (14) w zbiorniku (1) bustera, przy czym co najmniej jeden z wielu deflektorów jest częściowo zanurzony z płynie (14), poddaje się powietrze znajdujące się w płynie (14) działaniu podciśnienia wytworzonego we wlotowym przewodzie rozgałęźnym, wytwarza się w płynie (14) pęcherzyki powietrza i stabilizuje się powietrze poddawane działaniu podciśnienia, przepuszcza się powietrze opuszczające płyn (14) w warunkach podciśnienia przez kanały pomiędzy deflektorami (11A-11D, 15A-15F) w zbiorniku bustera oraz wypuszcza się powietrze w warunkach podciśnienia poza zbiornik (1) bustera do wlotowego przewodu rozgałęźnego silnika.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przepuszcza się powietrze, przed wejściem do płynu (14), wokół co najmniej jednego deflektora (10B).
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wpuszcza się powietrze opuszczające płyn (14) do cieczowej komory kompensacyjnej (12) zbiornika (1) bustera.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przepuszcza się powietrze opuszczające płyn (14) przez kanały utworzone przez wiele deflektorów (11A-11D, 15A-15F) rozmieszczonych w odstępach względem siebie.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przepuszcza się powietrze przez płyn (14), który stanowi olej mineralny, olej silnikowy, mieszaniny olejów lub metanol.
6. 6. Urządzenie do optymalizacji zużycia paliwa i zmniejszenia emisji dwutlenku węgla w silniku spalinowym wewnętrznego spalania, w którym podciśnienie jest wytwarzane przy rozruchu silnika, znamienne tym, że zawiera zbiornik (1) bustera, składający się z korpusu zbiornika (1), dyszy wlotowej (10A) do wprowadzania powietrza do zbiornika (1) bustera oraz dyszy wylotowej (12V) do wyprowadzania powietrza ze zbiornika (1) bustera, połączonej z silnikiem spalinowym wewnętrznego spalania, płynu (14) w zbiorniku (1) bustera, przy czym płyn (14) znajduje się z dala od dyszy wlotowej (10A) i dyszy wylotowej (12V) oraz wielu deflektorów (10B-11A-11D, 12D, 15A-15F) umieszczonych w i przytwierdzonych do korpusu (1) zbiornika i tworzących kanały dla powietrza, przy czym co najmniej jeden z deflektorów (11A-11D, 15A-15F) jest częściowo zanurzony w płynie (14).
7. 7. Urządzenie do optymalizacji zużycia paliwa i zmniejszenia emisji dwutlenku węgla w silniku spalinowym wewnętrznego spalania, wyposażonym we wlotowy przewód rozgałęźny, przy czym podciśnienie jest wytwarzane we wlotowym przewodzie rozgałęźnym przy rozruchu silnika, znamienne tym, że zawiera zbiornik (1) bustera, składający się z korpusu zbiornika (1), dyszy wlotowej (10A) do wprowadzania powietrza do zbiornika (1) bustera oraz dyszy wylotowej (12V) do wyprowadzania powietrza ze zbiornika (1) bustera, połączonej z wlotowym przewodem rozgałęźnym silnika spalinowego wewnętrznego spalania, płynu (14) w zbiorniku (1) bustera, przy czym płyn (14) znajduje się z dala od dyszy wlotowej (10A) i dyszy wylotowej (12V), wielu deflektorów (10B-11A-11D, 12D, 15A-15F), umieszczonych w i przytwierdzonych do korpusu zbiornika (1), tworzących kanały dla powietrza, przy czym co najmniej jeden z deflektorów (11A-11D, 15A-15F) jest częściowo zanurzony w płynie (14).

   181 479
8. 8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że płyn (14) stanowi olej mineralny, olej silnikowy, mieszaniny olejów lub metanol.
9. 9. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że zbiornik (1) bustera jest z prasowanego tworzywa polimerycznego.
10. 10. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że co najmniej dwa z wymienionych deflektorów (11A-11D, 15A-15F) są częściowo zanurzone w płynie (14).
11. 11. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że wiele deflektorów (11A-11D, 15A-15F) jest umieszczonych w odstępach względem siebie.
12. 12. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że zawiera w korpusie zbiornika (1) cieczową komorę kompensacyjną (12), przy czym płyn (14) znajduje się w dolnej części cieczowej komory kompensacyjnej (12).

    * * ♦