BR112018074166A2 - sistema de combustível e método para operar um motor de combustão interna - Google Patents

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Abstract

a presente invenção se refere a um sistema de combustível hiperbárico ((10a), (10b)) que produz o combustível líquido hidrogenado (30) para as reações de combustão de motores de compressão ou de ignição através de faíscas e aprimora a eficiência de combustível fóssil sem exigir grandes mudanças nos sistemas de combustível existentes. o combustível líquido hidrogenado (30) reduz o nox, co e partículas de hidrocarbonetos não queimados e reduz o consumo de combustível líquido (26). o sistema produz o gás de hidrogênio (18) e dissolve o gás de hidrogênio (18) no combustível líquido (26) utilizando diversas câmaras, incluindo uma câmara de mistura hiperbárica (58), entre o suprimento de combustível líquido e uma bomba de combustível (28) que fornece o combustível líquido hidrogenado (30) para os injetores de combustível (40). o gás de hidrogênio não utilizado (18) e o combustível líquido hidrogenado (30) são recirculados para minimizar a perda de eficiência. o sistema, de preferência, inclui um reservatório de água e um dispositivo de eletrólise para gerar o gás de hidrogênio.

Description

“SISTEMA DE COMBUSTÍVEL E MÉTODO PARA OPERAR UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA”
Referência Cruzada ao Pedido de Patente Relacionado [001 ]O presente pedido reivindica a prioridade do pedido de patente provisório US 1962/341.228, depositado em 25 de maio de 2017, cujo pedido está incorporado no presente como referência na sua totalidade.
Campo da Invenção [002]A presente invenção se refere ao combustível para motores de combustão interna e, em especial, a um sistema de combustível hiperbárico que aprimora a eficiência do combustível fóssil sem exigir grandes mudanças nos sistemas de combustível existentes.
Antecedentes da Invenção [003]Os sistemas conhecidos tentaram entregar o gás de hidrogênio para uma câmara de combustão através da entrada de ar ou através de algum outro método de indução de ar. As propriedades do hidrogênio são tais que os sistemas de indução de ar conhecidos perdem quantidades substanciais de gás de hidrogênio, em que a introdução adequada de quantidades medidas de hidrogênio é difícil de ser alcançada, e nenhum sistema foi apresentado no presente que consistentemente entregue quantidades ideais de hidrogênio à câmara de combustão, nem de uma maneira conducente à aplicação na estrada. Os métodos de indução de ar não provaram ser práticos ou eficientes. Por conseguinte, nenhum sistema de injeção de combustível de hidrogênio para motores de combustão interna ainda não é significativo no mercado.
Descrição Resumida da Invenção [004]A presente invenção se refere às necessidades acima e outras, fornecendo um sistema de combustível hiperbárico que produz o combustível líquido hidrogenado para as reações de combustão de motores de compressão ou ignição através de faísca e aprimora a eficiência do combustível
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2/10 fóssil sem exigir grandes mudanças nos sistemas de combustível existentes. O combustível líquido hidrogenado reduz o NOx, CO e partículas de hidrocarbonetos não queimados e reduz o consumo de combustível fóssil. Os sistemas produzem o gás de hidrogênio e dissolvem o gás de hidrogênio no combustível líquido utilizando diversas câmaras, incluindo uma câmara hiperbárica, entre o suprimento de combustível líquido e uma bomba de combustível que fornece o combustível líquido hidrogenado para os injetores de combustível. O gás de hidrogênio não utilizado e o combustível líquido hidrogenado são recirculados para minimizar a perda de eficiência. O sistema, de preferência, inclui um reservatório de água e um dispositivo de eletrólise para gerar o gás de hidrogênio.
[005]De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecida uma câmara de mistura hiperbárica. O hidrogênio é produzido, comprimido e entregue em pressões predeterminadas na câmara de mistura hiperbárica, o que provoca que o gás de hidrogênio se comprima e se suspenda no combustível fóssil. O gás de hidrogênio não é injetado na corrente de combustível em movimento, mas, em vez disso, é dissolvido / suspenso e, por conseguinte, anexado às moléculas de carbono dentro da base de combustível líquido na câmara hiperbárica antes de ser direcionado para frente no sistema. O sistema de combustível existente presente em uma determinada aplicação pode ser ajustado / regulado para compensar a energia extra que é trazida para a câmara de combustão através do combustível fóssil hidrogenado, que irá ainda mais contribuir para a redução do consumo de combustível e aprimoramentos gerais de emissões.
[006]De acordo com outro aspecto da presente invenção, é fornecido um sistema para a introdução de gás de hidrogênio diretamente na base de combustível líquido e fornecimento e circulação de combustível líquido hidrogenado para os injetores de combustível de um motor de combustão
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3/10 interna. O sistema dissolve o gás de hidrogênio em combustível de gasolina líquida ou de diesel líquido sob pressão, muito parecido com o dióxido de carbono dissolvido em líquido para a produção de bebidas carbonadas. Sob pressão, o gás de hidrogênio dissolve, diferencia e se anexa às moléculas de carbono na base de combustível líquido, formando as ligações C-H no nível molecular. O hidrogênio dissolvido / suspenso no combustível fóssil líquido tende a permanecer dissolvido até ser agitado em um local em que exista uma atmosfera ou algum outro meio de escape. A presença de hidrogênio dissolvido no combustível líquido no sistema de injeção de combustível do motor de combustão interna é segura e aprimora a eficiência do motor.
[007]De acordo com ainda outro aspecto da presente invenção, é fornecido um sistema de geração de bicombustível (combustível fóssil hidrogenado). A produção de bicombustível na câmara hiperbárica é muito mais eficiente com relação à utilização de gás de hidrogênio do que a tentativa de introduzir o hidrogênio através da injeção da entrada de ar ou sob pressão em uma corrente de combustível em movimento ou não estático. Não existem perdas devido ao fluxo de ar laminar ou cavitações na base de combustível líquido resultante de condições ou operações de bomba de combustível. A energia contida no bicombustível hiperbárico criado permanece uma vez que a pressão na câmara de mistura hiperbárica é relaxada devido ao fato de que não existem forças dinâmicas externas para abalar o produto, a pressão interna permanece presente com seu teor de hidrogênio comprimido. Isso pode ser denominado de sobrecarga estática com energia adicionada.
[008]De acordo com ainda outro aspecto da presente invenção, é fornecido um sistema de geração e entrega de indução de hidrogênio. O hidrogênio é produzido a bordo através de eletrólise da água. A água é condutora, isto é, contém o bicarbonato de sódio ou algum outro condutor. O sistema de geração e entrega de indução de hidrogênio não requer aditivos de
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4/10 combustível além da água.
Breve Descrição das Figuras [009]Os aspectos, características e vantagens acima e outros aspectos da presente invenção serão mais evidentes a partir da seguinte descrição mais especial, apresentada em conjunto com as Figuras seguintes, em que:
[010]A Figura 1 mostra um sistema de indução de hidrogênio que exerce a compressão da bomba de combustível, de acordo com a presente invenção.
[011 ]A Figura 2 mostra um sistema de indução de hidrogênio que exerce a compressão de câmara de mistura hiperbárica, de acordo com a presente invenção.
[012]Os caracteres de referência correspondentes indicam os componentes correspondentes ao longo das diversas vistas das Figuras.
Descrição Detalhada da Invenção [013]A descrição a seguir é contemplada da melhor maneira presentemente para conduzir a presente invenção. Esta descrição não deve ser limitante, mas é meramente produzida com o propósito de descrever uma ou mais realizações de preferência da presente invenção. O âmbito da presente invenção deve ser determinado com referência às reivindicações.
[014]Os termos cerca de ou em geral estão associados a um elemento da presente invenção, pretendendo descrever a aparência de uma característica para o olho humano ou percepção humana, e não uma medição precisa.
[015]Um primeiro sistema de indução de hidrogênio (10a) que exerce a compressão da bomba de combustível é mostrado na Figura 1. O gerador de hidrogênio (12) produz o gás de hidrogênio (18) e oxigênio (16) a partir da eletrólise da água e separa o gás de hidrogênio (18) das partículas
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5/10 indesejadas e detritos em um separador de hidrogênio (14). O gás de hidrogênio (18) gerado através do gerador de hidrogênio (12) passa através de um resfriador (20), porta de entrada (22) e tanque de combustível (24) (contendo o combustível líquido (26)) e para dentro da bomba de combustível de pressão elevada (28). A bomba de combustível de pressão elevada (28) dissolve o hidrogênio (18) no combustível líquido (33) para a produção de combustível hidrogenado (30). As moléculas de hidrogênio são comprimidas na bomba de combustível de pressão elevada (28) e são transportadas ao longo do combustível hidrogenado (30) e bombeadas para os injetores (40) através da bomba de combustível de pressão elevada (28). O combustível não utilizado (44) passa através de um regulador de pressão (42), um resfriador (46), e para dentro do tanque de combustível (26) através da porta de entrada (22).
[016]O gás de hidrogênio (18) e o combustível líquido (26) são introduzidos na bomba de combustível (28), utilizando a pressão dentro da bomba de combustível (28) para dissolver o gás de hidrogênio (18) no combustível líquido (26), produzindo o combustível hidrogenado (30), com saturação de hidrogênio no combustível hidrogenado (30) dependendo do nível de pressão da bomba de combustível (28).
[017]Um segundo sistema de indução de hidrogênio (10d) que exerce a compressão da câmara de mistura hiperbárica é mostrado na Figura 2. O gerador de hidrogênio (12) produz o gás de hidrogênio (18) e o oxigênio (16) a partir da eletrólise da água e separa o gás de hidrogênio (18) a partir de (16) em um separador de hidrogênio (14). O gás de hidrogênio (18) passa através de um resfriador (20), uma válvula de verificação (50a), um compressor (52), uma ventilação / controle de proximidade (54) e através de um jato (56) para uma câmara de mistura hiperbárica (58).
[018]Um tanque de combustível líquido (60) fornece o combustível líquido (62) através da bomba de combustível (92), válvula de verificação (50b),
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6/10 e um controle de proximidade (66), e para dentro da câmara de mistura hiperbárica (58), em que o combustível líquido hidrogenado (30) é produzido através da dissolução do gás de hidrogênio (18) no combustível líquido (62) sob pressão produzida através do compressor (52) e do jato (56). O diferencial de pressão produzido através do compressor de pressão elevada (52), o jato (56) e a válvula de verificação de pressão inferior (50c) empurra o combustível hidrogenado (30) através da válvula de verificação (50c) para o regulador de pressão (68) e controle de proximidade (70) e para dentro da bolsa de combustível hidrogenado (72). A partir da bolsa de combustível (72), o combustível líquido hidrogenado (30) é captado através da bomba de injeção de combustível (74) e enviado para os injetores de combustível (40).
[019] Para os motores de combustão interna que incluem um sistema de retorno de combustível, o combustível líquido hidrogenado de retorno (30) é retornado a partir dos injetores, através de um regulador de pressão (42) e um resfriador (46) através da válvula de verificação (50d) para a bolsa de combustível (48), em que pode ser recolhida e reintroduzida na câmara de mistura hiperbárica (58) através da bomba de combustível (88) através do controle de proximidade (66).
[020]O controle de proximidade (66) inclui um interruptor de proximidade e controle de fechamento / abertura e determina quando a câmara de mistura hiperbárica (58) está cheia de combustível líquido e, por conseguinte, desliga o fluxo de combustível líquido (62) para dentro da câmara de mistura hiperbárica (58). O controle de proximidade (66) também determina quando a quantidade de combustível líquido na mistura hiperbárica (58) é inferior e abre para possibilitar o fluxo de combustível líquido adicional (62) e retornar o combustível (44) para a mistura hiperbárica (58). O propósito triplo do controle de proximidade (66) é manter o combustível líquido suficiente (62) e retornar o combustível (44) na câmara de mistura hiperbárica (58) para dissolver o gás de
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7/10 hidrogênio (18) no combustível líquido, para evitar o refluxo da câmara de mistura hiperbárica (58) sob condições de pressão elevada, e para recircular o combustível líquido hidrogenado (30) a partir da bolsa de combustível hidrogenado (48) de volta para a câmara de mistura hiperbárica (58). O gás de hidrogênio (18) é dissolvido no combustível líquido (62) através da compressão do gás de hidrogênio (18) para o combustível líquido (62) na câmara de mistura hiperbárica (58).
[021 ]O separador de hidrogênio (14) fornece um processo de banho em que o gás de hidrogênio (18) é circulado através de água para remover as partículas indesejadas e detritos resultantes a partir da eletrólise. Devido à energia capacitiva presente ao extrair o hidrogênio da água, a eletrólise cria pressão que conduz as partículas de água para a frente. O separador de hidrogênio (14) remove as partículas de água do gás de hidrogênio (18) formado na eletrólise. À medida que o gás de hidrogênio (18) é gerado, existe uma pressão de tensão que aumenta com o hidrogênio escapando em velocidade, empurrando as partículas na frente do gás de hidrogênio (18).
[022]O combustível hidrogenado (30) é bombeado através da bomba de combustível (74) através das linhas de combustível para os injetores de combustível (40) para introdução na câmara de combustão. O combustível hidrogenado (44), retornado a partir dos injetores (40), é alimentado através do regulador de pressão (42) e através do resfriador (46) para remover o calor indesejado, por conseguinte, direcionado de volta através da válvula de verificação (50d) para a bolsa de combustível (48).
[023]O controle de proximidade (54) inclui um interruptor de proximidade e controle de fechamento / abertura para o hidrogênio. Quando o controle de proximidade (54) determina que a câmara de mistura hiperbárica (58) está cheia de combustível líquido, o controle de proximidade (54) introduz o gás de hidrogênio na câmara de mistura hiperbárica (58) através do jato (56).
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8/10 [024]A câmara de mistura hiperbárica (58) é esférica ou cilíndrica. No interior da câmara de mistura hiperbárica (58) ocorre a reação de compressão. O gás de hidrogênio pressurizado (18) injetado na câmara de mistura hiperbárica (58) aumenta a pressão no interior da câmara de mistura hiperbárica (58), por conseguinte, dissolvendo o gás de hidrogênio (18) no combustível líquido (62). O combustível líquido, por conseguinte, é hidrogenado ou infundido com o hidrogênio. O gás de hidrogênio é particularizado / dissolvido e se anexa às moléculas de carbono individuais, criando as ligações entre as moléculas de carbono e hidrogênio dentro da base de combustível líquido. Dependendo da pressão sob a qual o gás de hidrogênio é comprimido e injetado na câmara de mistura hiperbárica (58), um nível de saturação de hidrogênio superior ou inferior dentro do combustível líquido é alcançado.
[025]O controle de proximidade (54) ventila a pressão ambiente de hidrogênio a partir da câmara de mistura hiperbárica (58) quando determina que a pressão interna desejada da câmara de mistura hiperbárica (58) é alcançada, por conseguinte, relaxando a atmosfera que envolve o combustível líquido hidrogenado comprimido (30) e utilizando o gás de hidrogênio que permanece na câmara de mistura hiperbárica (58) após o combustível hidrogenado (30) ser evacuado para a bolsa de combustível (72). O gás de hidrogênio ventilado é retornado para a utilização futura, por conseguinte, preservando o gás de hidrogênio valioso.
[026]O combustível líquido hidrogenado (30) é evacuado para a bolsa de combustível (72) a partir da câmara de mistura hiperbárica (58) através da válvula de verificação (50c), do regulador de pressão (68) e do controle de proximidade (70). O controle de proximidade (70) inclui um interruptor de proximidade e serve ao propósito duplo de determinar se a bolsa de combustível hidrogenado (72) está cheia e mantém a bolsa de combustível hidrogenado (72)
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9/10 cheia ao retirar o combustível da câmara de mistura hiperbárica (58). Diferenciais de pressão entre a válvula de verificação (50c) e a pressão combinada do compressor (52) e jato (56) criam uma pressão para a frente que move o combustível líquido hidrogenado (30) para a frente da câmara de mistura hiperbárica. O regulador de pressão (68) entrega o combustível líquido hidrogenado (30) para a bolsa de combustível (72) a baixa pressão.
[027]A bomba de combustível (74) recolhe o combustível líquido hidrogenado (30) da bolsa de combustível (72) e direciona o combustível líquido hidrogenado (30) através das linhas de combustível existentes para os injetores de combustível (40), em que o hidrogênio dissolvido no combustível líquido hidrogenado (30) escapa e participa no processo de combustão no motor para alcançar uma combustão completa e eficiente.
[028]A válvula (36) possibilita que a bomba de combustível (74) retire o combustível líquido (62) diretamente do tanque de combustível (60) sempre que a bolsa de combustível (72) contenha um volume insuficiente de combustível líquido hidrogenado (30) para suportar a operação do motor.
[029]A mistura do gás de hidrogênio e combustível líquido pode ser realizada em um intervalo de pressões para obter uma quantidade desejada de hidrogênio dissolvido no combustível hidrogenado para minimizar as emissões do veículo. Testes limitados mostraram uma pressão, de preferência, de 60 a 120 libras por polegada quadrada de calibre (PSIG), um intervalo, de maior preferência, de 80 a 110 psig, e uma pressão de maior preferência ainda, de cerca de 90 psig para minimizar as emissões do veículo.
Aplicabilidade Industrial [030]A presente invenção encontra aplicabilidade industrial no campo do combustível intensificado.
Âmbito da Invenção [031]Embora a presente invenção descrita no presente tenha sido
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10/10 descrita por meio de realizações especificas e suas aplicações, podem ser realizadas numerosas modificações e variações pelos técnicos no assunto sem sair do âmbito da presente invenção estabelecido nas reivindicações.

Claims (19)

  1. Reivindicações
    1. SISTEMA DE COMBUSTÍVEL, caracterizado pelo fato de que compreende:
    - uma fonte de hidrogênio que fornece o gás de hidrogênio;
    - um tanque de combustível líquido contendo o combustível líquido;
    - uma câmara de mistura de pressão elevada em comunicação fluida com a fonte de hidrogênio para receber o gás de hidrogênio e em comunicação fluida com a fonte de combustível líquido para receber o combustível líquido, a câmara de mistura está configurada para dissolver o gás de hidrogênio no combustível líquido para gerar o combustível hidrogenado; e
    - os injetores de combustível em comunicação fluida com a câmara de mistura de pressão elevada para receber o combustível hidrogenado e para injetar o combustível hidrogenado em um motor.
  2. 2. SISTEMA DE COMBUSTÍVEL, de acordo com a reivindicação
    1, caracterizado pelo fato de que a câmara de mistura de pressão elevada é uma bomba de combustível de pressão elevada que fornece um fluxo de pressão elevada do combustível hidrogenado para os injetores de combustível.
  3. 3. SISTEMA DE COMBUSTÍVEL, de acordo com a reivindicação
    2, caracterizado pelo fato de que a bomba de combustível de pressão elevada, pelo menos parcialmente, está no tanque de combustível líquido.
  4. 4. SISTEMA DE COMBUSTÍVEL, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o resfriador, de maneira serial, está entre a fonte de hidrogênio e a bomba de combustível de pressão elevada.
  5. 5. SISTEMA DE COMBUSTÍVEL, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o combustível hidrogenado não utilizado passa, de maneira serial, através de um regulador de pressão, um resfriador e para dentro do tanque de combustível líquido.
  6. 6. SISTEMA DE COMBUSTÍVEL, de acordo com a reivindicação
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    2/5
    1, caracterizado pelo fato de que:
    - a câmara de mistura de pressão elevada é uma câmara de mistura hiperbárica;
    - a câmara de mistura hiperbárica está em comunicação fluida com uma bolsa de combustível hidrogenado através de uma válvula de verificação e regulador de pressão; e
    - a bolsa de combustível hidrogenado está em comunicação fluida com os injetores de combustível através de uma bomba de injeção de combustível.
  7. 7. SISTEMA DE COMBUSTÍVEL, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o gás de hidrogênio está em comunicação fluida com a câmara de mistura hiperbárica através de um compressor de pressão elevada.
  8. 8. SISTEMA DE COMBUSTÍVEL, de acordo com a reivindicação
    7, caracterizado pelo fato de que o gás de hidrogênio está em comunicação de fluida de maneira serial entre a fonte de hidrogênio e o compressor de pressão elevada através de um resfriador e uma válvula de verificação.
  9. 9. SISTEMA DE COMBUSTÍVEL, de acordo com a reivindicação
    8, caracterizado pelo fato de que o gás de hidrogênio é introduzido na câmara de mistura hiperbárica através de um jato.
  10. 10. SISTEMA DE COMBUSTÍVEL, de acordo com a reivindicação
    9, caracterizado pelo fato de que ainda inclui um primeiro controle de proximidade configurado para possibilitar que o fluxo do gás de hidrogênio para a câmara de mistura hiperbárica quando a câmara de mistura hiperbárica estiver cheia do combustível líquido.
  11. 11. SISTEMA DE COMBUSTÍVEL, de acordo com a reivindicação
    6, caracterizado pelo fato de que o combustível de retorno não utilizado está em comunicação fluida de maneira serial entre a bomba de combustível de injeção
    Petição 870180154428, de 23/11/2018, pág. 39/47
    3/5 e uma bolsa de combustível de retorno através de um regulador de pressão de combustível de retorno, um resfriador combustível de retorno e uma válvula de verificação de combustível de retorno.
  12. 12. SISTEMA DE COMBUSTÍVEL, de acordo com a reivindicação
    11, caracterizado pelo fato de que o tanque de combustível líquido e a bolsa de combustível de retorno estarem em comunicação fluida com a câmara de mistura hiperbárica através de um terceiro controle de proximidade configurado para possibilitar o fluxo do combustível líquido e o combustível de retorno para a câmara de mistura para manter uma quantidade suficiente do combustível líquido para continuar a dissolver o gás de hidrogênio no combustível líquido, e para evitar um refluxo da câmara de mistura hiperbárica.
  13. 13. SISTEMA DE COMBUSTÍVEL, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o combustível hidrogenado compreende o gás de hidrogênio particularizado / dissolvido e anexado às moléculas de carbono individuais criando as ligações entre as moléculas de carbono e hidrogênio dentro do combustível líquido.
  14. 14. MÉTODO PARA OPERAR UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA em combustível líquido hidrogenado, o método caracterizado pelo fato de que compreende:
    - o fornecimento de gás de hidrogênio;
    - o fornecimento de combustível líquido;
    - a mistura do gás de hidrogênio e do combustível líquido em uma câmara de mistura hiperbárica em pressão elevada para criar o combustível hidrogenado;
    - o bombeamento do combustível hidrogenado através de uma bomba de injeção de combustível para os injetores de combustível de um motor de combustão interna; e
    - a recirculação de combustível hidrogenado não utilizado para a
    Petição 870180154428, de 23/11/2018, pág. 40/47
    4/5 câmara de mistura hiperbárica.
  15. 15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação (14), caracterizado pelo fato de que:
    - o gás de hidrogênio é fornecido à câmara de mistura hiperbárica, de maneira serial, através de um primeiro resfriador, uma primeira válvula de verificação, um compressor e um primeiro controle de proximidade;
    - o combustível líquido é fornecido à câmara de mistura hiperbárica, de maneira serial, através de uma bomba de combustível, uma segunda válvula de verificação e um segundo controle de proximidade;
    - o combustível hidrogenado é fornecido aos injetores, de maneira serial, através de um regulador de pressão, um terceiro controle de proximidade e uma primeira bolsa; e
    - o combustível hidrogenado não utilizado é recirculado, de maneira serial, para a câmara de mistura hiperbárica através de um segundo regulador de pressão, um segundo resfriador, uma quarta válvula de verificação, uma segunda bolsa e o segundo controle de proximidade.
  16. 16. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a pressão na câmara de mistura hiperbárica está entre 60 e 120 libras por calibre de polegada quadrada (PSIG).
  17. 17. MÉTODO, de acordo com a reivindicação (16), caracterizado pelo fato de que a pressão na câmara de mistura hiperbárica está entre 80 e 110 PSIG.
  18. 18. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a pressão na câmara de mistura hiperbárica é de cerca de 90 PSIG.
  19. 19. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o combustível hidrogenado compreende o gás de hidrogênio particularizado / dissolvido e anexado às moléculas de carbono individuais
    Petição 870180154428, de 23/11/2018, pág. 41/47
    5/5 criando as ligações entre as moléculas de carbono e hidrogênio dentro do combustível líquido.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9267428B2 (en) 2012-02-27 2016-02-23 Deec, Inc. Oxygen-rich plasma generators for boosting internal combustion engines
US10605162B2 (en) 2016-03-07 2020-03-31 HyTech Power, Inc. Method of generating and distributing a second fuel for an internal combustion engine
US20190234348A1 (en) 2018-01-29 2019-08-01 Hytech Power, Llc Ultra Low HHO Injection
GB2567704A (en) * 2018-03-22 2019-04-24 Binns Frederick Method for fuelling diesel engines
CN110314565B (zh) * 2019-08-07 2024-03-15 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 多功能c4f7n/co2混合气体配气系统、配气方法
US20230417198A1 (en) * 2020-11-09 2023-12-28 Exen Holdings, Llc Constant pressure fuel enhancement system and method
CN114100388B (zh) * 2021-09-29 2023-07-25 华能太原东山燃机热电有限责任公司 一种燃气轮机用气液混合加压装置
ES1296154Y (es) * 2022-10-05 2023-03-27 Reguera Evaristo Manuel Alfaya Sistema de mezclado del hidrogeno en combustibles
WO2024091443A1 (en) * 2022-10-26 2024-05-02 H2Diesel, Inc. Method and devices combining diesel fuel and hydrogen gas to form a homogenized liquid hydro-diesel fuel

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3232938C2 (de) 1982-09-04 1984-06-28 Kohlensäurewerke C. G. Rommenhöller GmbH, 3490 Bad Driburg-Herste Verfahren und Vorrichtung zur Lösung von Gas, insbesondere Kohlendioxid in flüssigem Brennstoff und dessen Verteilung in Verbrennungsluft in übersättigtem Zustand
US7011048B2 (en) * 2004-07-22 2006-03-14 Ener1, Inc. Method and apparatus for liquid fuel preparation to improve combustion
JP4404034B2 (ja) * 2005-09-15 2010-01-27 トヨタ自動車株式会社 水素利用内燃機関
US7789047B2 (en) 2005-05-24 2010-09-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hydrogen-fueled internal combustion engine
WO2007031848A2 (en) * 2005-09-15 2007-03-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine using hydrogen
US7588302B2 (en) * 2006-07-31 2009-09-15 Hewlett-Packard Development Company, L.P. System and method for detecting pen-to-paper spacing in a printing system
NL2002384C2 (nl) * 2008-03-03 2011-04-04 Vialle Alternative Fuel Systems Bv Inrichting en werkwijze voor een verbrandingsmotor met directe inspuiting met twee brandstoffen.
JP2010071266A (ja) * 2008-09-22 2010-04-02 Toyota Motor Corp 高圧燃料供給装置
US8464694B2 (en) * 2009-04-15 2013-06-18 Fuecotech, Inc. Method and system for providing fuel to internal combustion engines
BR112012025492B1 (pt) * 2010-04-08 2020-12-15 Advanced Fuel Technologies Uk Limited Processo para enriquecer um combustível de hidrocarboneto, dispositivo adaptado para executar o processo, motor de combustão interna e veículo
US8561578B2 (en) * 2010-12-30 2013-10-22 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Hydrogen generator and internal combustion engine provided with hydrogen generator
JP5778436B2 (ja) * 2011-02-09 2015-09-16 日野自動車株式会社 金属イオン除去フィルタ
FI20115212A (fi) * 2011-03-03 2012-09-04 Waertsilae Finland Oy Mäntäpolttomoottorin polttoaineensyöttöjärjestelmä ja menetelmä sen käyttämiseksi
US8037849B1 (en) * 2011-03-17 2011-10-18 Ultimate Combustion Company Method and system for fuel supply to a pump-injector unit of a diesel engine
US8726852B2 (en) * 2011-07-05 2014-05-20 Helpful Technologies, Inc. Fuel activation method and fuel supply system
US8641020B2 (en) * 2012-01-22 2014-02-04 Mark W. Baehr System for dissolving gases in fuel
RU2585995C2 (ru) * 2013-04-26 2016-06-10 Виктор Николаевич Гурин Способ подготовки дизельного топлива и система топливоподачи дизельного двигателя

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