CN102066737A - 用于重整内燃机内的空气的设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于重整内燃机内空气的设备，包括用于产生以射频振荡的电流的能量产生装置，以及与该能量产生装置相连的导电介质，所述用于产生以射频振荡的电流的装置包括与倍压器相连的射频产生装置，所述用于产生以射频振荡的电流的装置设置为被限定在低于外部温度的周围温度下，所述导电介质具有空气重整区域，该空气重整区域内具有多个导电元件，所述导电元件设置为可以将大量电磁辐射引入至空气重整区域内的空气中，以便促进一氧化二氮的产生，产生的一氧化二氮被引入内燃机的空气/燃料混合物中。

Description

用于重整内燃机内的空气的设备
技术领域
本发明主要涉及空气处理，更具体地涉及一种用于重整内燃机的空气的设备。
背景技术
燃料成本的提高以及污染问题严重地影响了经济和环境。在这种情况下，对现有耗能发动机的效率的提高越来越受到关注。
现在的汽油机与老式的汽油机相比更具有效率，然而燃料的消耗和污染问题依然存在。现有的内燃机，尤其是往复式内燃机，由于含碳燃料的不充分燃烧导致污染气体的排放。处理过程中的主要衍生物为二氧化碳，水和一些黑烟灰，也可称为“颗粒物”(PM)。吸入这些颗粒物的后果会导致哮喘，肺癌，心血管组织问题和过早死亡。然而，除此以外，根据操作条件以及空气/燃料的比率，燃烧过程中还产生了其它副产物，包括氮氧化物、硫以及一些未被燃烧的碳氢化合物。
空气和燃料的比率对燃烧过程的效率起着重要作用。考虑到最优化的排放量、燃料经济以及较好的发动机性能，最理想的空气/燃料比率为大约每磅燃料中需要14.7磅的空气。这种理想的空气/燃料比率称为化学计量比，其为反馈燃料控制系统一直所期望的目标。如果空气/燃料的比率大于化学计量比，燃料经济性以及排放都会受到影响，而如果小于该化学计量比，能量和排放就会受到影响。
发动机燃烧的汽油包括化学物；然而这些物质主要由碳氢化合物组成(通常称为HC)。碳氢化合物由化学键合在一起的碳原子与氢原子组成。在汽油中具有许多不同种类的碳氢化合物，其取决于氢原子和碳原子的数目，以及它们的键合方式。
汽油中的碳氢化合物在没有和空气混合的情况下是不会燃烧的。混合了空气后，才能开始燃烧化学反应。空气中含有接近21％的氧气，78％的氮气以及微量其他惰性气体。
燃料中的碳氢化合物一般在燃烧过程中与氧气发生反应，生成水蒸气(H2O)和二氧化碳(CO2)，从而在汽缸内产生预期的热量和压力。然而，在某种发动机操作条件下，氮气也会与氧气反应生成氮氧化物(NOx)，这是一种典型的空气污染物。
在理想的燃烧条件下理想工作的发动机中，将会发生以下的化学反应：
碳氢化合物会与氧气反应生成水蒸气(H2O)和二氧化碳(CO2)。
氮气(N2)会不受燃烧过程影响地通过发动机。基本上只有无害的成分残留并进入到大气中。与以前的发动机相比，虽然现在的发动机排放量大大减少，但是它们仍然产生有害的排放。
申请人在本发明中，实现了一种用于重整内燃机内空气的方法和设备，其主要目的在于提供内燃机的效率。
在本申请人的专利号为1-2006-000551的菲律宾专利中涉及一种设备，该设备利用射频(RF)电流计，该射频电流计被电动势驱动到导体表面。所述设备产生的电子辐射便于重整在此通过的空气，从而生成一氧化二氮，该一氧化二氮随后在进入内燃机的燃烧室之前与燃料/空气混合物混合。一氧化二氮的加入促使燃烧效率和发动机功率提高，并使环境有害气体最小化。
该设备在其操作中利用了低电压，这样在空气中便没有产生可见的火花或光，以此防止了发动机损坏的风险。该设备包括用于产生电流的装置，所述电流以射频(RF)振荡，导电介质通过自带的电极线与所述用于产生电流的装置相连。用于产生电流的装置包括一个射频产生单元和倍压器，该倍压器通过合适的电线与所述射频产生单元相连。该倍压器可以通过一个电源(电池)把电压提高800伏，以产生足够的电动势来提供射频电流，该射频电流将促进通过所述导电介质的空气的重整。该设备的导电介质包括一个由导电材料组成的圆柱结构，其中，以射频振荡的电流相互作用并由于趋肤效应而产生电磁辐射。这种电磁辐射被引入空气中以促进空气的重整，以此产生的一氧化二氮随后与发动机中的空气/燃料混合物混合。
上述设备在其预期目的上被证明是有效的，然而，还存在一些影响其预期功能的问题。其中一个问题是：所述导电介质占了很大的空间，这使得电磁辐射与离子之间的相互作用在结构的内表面处比在中心位置处更为活跃。在该发明的另一方面，该导电介质在其结构内具有多个并排设置的圆柱形导电元件。在结构内中间位置的导电元件大大地增加了所述相互作用，然而，由于导电元件的圆柱形结构，形成了一些空隙。在毗连的、没有涂上导电层的导电元件外表面之间形成的这些空隙容许大量空气通过，只留下大概70％至80％的空气有待处理。这样便导致所述处理不能以最佳方式进行。此外，所述射频产生单元和倍压器的外壳由金属材料制成，因此当接近发动机安装时就容易变热。这严重影响了或者完全损坏了射频产生单元和倍压器的电子零件。
发明内容
鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种可以克服现有技术缺点的，用于重整内燃机内空气的设备。
本发明的另一个目的在于一种设备，该设备可以有效、优化地处理空气，这样所产生的一氧化二氮随后与燃料/空气混合物混合，这样提高了燃烧的效率，提高了发动机功率以及使环境有害气体的排放得到最小化。
本发明的另一个目的在于提供一种处理空气的设备，其中的导电介质通过以下方式设计：大概90％至100％在其中通过的空气可以得到电磁辐射处理，因此有利于得到与内燃机中空气/燃料混合物混合的一氧化氮的最佳产量。
本发明的另一个目的在于提供一种设备，其中射频产生单元和倍压器的外壳上设有用于防止热量聚集的装置，这样就可以防止所述射频发生单元和倍压器的电子零件损坏。
本发明的另一个目的在于提供一种设备，用于内燃机内空气重整，该设备非常简便，有效，并可对燃料消耗和环境污染方面作出巨大贡献。
以下将通过附图和非限制性实施例来说明本发明。
附图说明
图1为本发明的透视图；
图2为本发明的原理图；
图3为沿图1中线3-3的剖视图；
图4为另一个沿图1中线4-4的剖视图。
具体实施方式
如附图所示，用于重整内燃机内空气的设备10包括用于产生以射频振荡的电流的装置11，还包括导电介质12，该导电介质12通过合适的线，如电极线L，与装置11相连。所述用于产生以射频(rf)振荡的电流的装置11设置为可以与电源连接，所述电源例如内燃机的电池。装置11设置为可产生电磁力，该电磁力将射频(rf)电流带至导电介质12的表面上，从而产生可将空气转化为一氧化二氮的电磁辐射。
所述用于产生以射频振荡的电流的装置包括射频产生单元13，该射频产生单元13通过合适的电线与倍压器14连接。所述射频产生单元13设置为能够产生预定范围内的交流电信号的频率，该预定范围内的频率足够产生将该频率以及互动效应驱动至导电介质表面的电动势。其中的互动效应，通常称为“趋肤效应”，在具有导电介质的空气重整区域内产生电磁辐射，并在其中容许与通过此处的空气相互作用，以便进行重整。经过重整的空气转化成一氧化二氮，随后进入内燃机的燃烧过程中。所述一氧化二氮由氮和氧组成，其中所产生的氧，其重量和体积都比大气多大约50％。
将高浓度的一氧化二氮引入内燃机内的空气/燃料的混合物中，会引起进气岐管以及发动机气缸温度的下降，导致氧浓度变大，以此使大量的氧和氮填充在相同空间，这样便会强化燃烧，从而增强动力性能，减少污染物的积聚以及排放。倍压器14可以将由电源提供的电压增加大约800伏，这样驱动传至导电介质12的射频电流的电动势就足够促进空气的重整了。
所述射频产生单元13和倍压器14被放置在低于外部温度的低温环境中。优选地，所述射频产生单元13和倍压器14被限制于一个外壳15内以防止其电子零件在由内燃机引起的高温环境下老化或者损坏。该外壳包括设置在其表面上的、用于调节其温度的销钉16，或者该外壳本身涂上或加上一层合适的绝缘材料。导电介质12包括一个绝缘的中空结构17，其具有一个被多个中空导电元件18所界定的蜂窝状的空气重整区域。空气重整区域的这些蜂窝状构造在结构17内提供了导电元件的更宽阔的空气处理范围，且保证了更大量的通过该中空结构17的空气的得到重整。这样便进一步加强了重整，并提高了内燃机的效率以及性能。

Claims (6)

1.一种用于重整内燃机内空气的设备，其特征在于：包括用于产生以射频振荡的电流的能量产生装置，以及与该能量产生装置相连的导电介质，所述用于产生以射频振荡的电流的能量产生装置包括与倍压器相连的射频产生单元，所述用于产生以射频振荡的电流的能量产生装置设置为被限定在低于外部温度的周围温度下，且所述导电介质具有空气重整区域，该空气重整区域内具有多个导电元件，这些导电元件被设置为可以将大量电磁辐射引导至空气重整区域内的空气中，以便促进一氧化二氮的产生，产生的一氧化二氮被引入内燃机的空气/燃料混合物中。
2.根据权利要求1所述的用于重整内燃机内空气的设备，其特征在于：所述用于产生以射频振荡的电流的能量产生装置被限定在外壳内，该外壳具有用于调节温度的销钉。
3.根据权利要求1所述的用于重整内燃机内空气的设备，其特征在于：所述用于产生以射频振荡的电流的能量产生装置被限定在绝缘的外壳内。
4.根据权利要求1所述的用于重整内燃机内空气的设备，其特征在于：所述导电元件在空气重整区域内被设置为蜂窝状。
5.根据权利要求4所述的用于重整内燃机内空气的设备，其特征在于：所述导电元件用包括铝、钢、铜、银或锡的材料制成。
6.根据权利要求1所述的用于重整内燃机内空气的设备，其特征在于：所述导电介质是绝缘的。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107079574A (zh) * 2014-10-21 2017-08-18 爱德华多·L·科班基亚特 用于提高燃烧效率并使燃烧污染物最小化的氧激发系统

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160032873A1 (en) * 2013-03-15 2016-02-04 Richard Eckhardt Reducing fuel consumption of spark ignition engines
US11680519B1 (en) 2022-03-07 2023-06-20 Thomas Martens Precombustion nitric oxide exchange chamber (NOEC)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6234155B1 (en) * 1998-06-12 2001-05-22 Competition Cams, Inc. Adjustable trigger switch for nitrous oxide injection application
US20060225671A1 (en) * 2004-12-10 2006-10-12 James Atherley Nitrous-oxide system
US20060254567A1 (en) * 2005-05-10 2006-11-16 Holtzman Barry L Nitrous oxide vapor delivery system for engine power enhancement
US20080006249A1 (en) * 2006-07-10 2008-01-10 Erano Martin Evangelista Electronic pre-combustion treatment device

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4928282B1 (zh) 1968-11-30 1974-07-25
US4043308A (en) 1974-05-09 1977-08-23 Photochem Industries, Inc. Control of the initiation of combustion and control of combustion
US4064852A (en) * 1975-11-06 1977-12-27 Fulenwider Jr Hal Microwave energy apparatus and method for internal combustion engines
US4308847A (en) 1977-12-23 1982-01-05 Ruizzo Jr Gladio Combustion device for IC engine
JPS61283757A (ja) * 1985-06-10 1986-12-13 Hideyori Takahashi デイゼルエンジンにおけるイオン効果型エンジン
US5300266A (en) 1992-05-27 1994-04-05 Scientific Products Corporation Electrical apparatus and method for generating antibiotic
US5845480A (en) * 1996-03-13 1998-12-08 Unison Industries Limited Partnership Ignition methods and apparatus using microwave and laser energy
DE19621531A1 (de) * 1996-05-29 1997-12-04 Daimler Benz Ag Verfahren und Vorrichtung zur verbrennungsfördernden Ansaugluftbehandlung für einen Verbrennungsmotor
IT1314789B1 (it) * 2000-02-09 2003-01-16 E Col Energy Srl Dispositivo e procedimento per ottimizzare la combustione diidrocarburi.
GB2368371B (en) * 2000-10-28 2004-05-12 Ribbit Ltd Method of operating an engine
US6523529B1 (en) 2001-12-21 2003-02-25 Caterpillar Inc. Integration of air separation membrane and coalescing filter for use on an inlet air system of an engine
US6990965B2 (en) 2003-12-16 2006-01-31 Birasak Varasundharosoth Combustion-engine air-intake ozone and air ion generator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6234155B1 (en) * 1998-06-12 2001-05-22 Competition Cams, Inc. Adjustable trigger switch for nitrous oxide injection application
US20060225671A1 (en) * 2004-12-10 2006-10-12 James Atherley Nitrous-oxide system
US20060254567A1 (en) * 2005-05-10 2006-11-16 Holtzman Barry L Nitrous oxide vapor delivery system for engine power enhancement
US20080006249A1 (en) * 2006-07-10 2008-01-10 Erano Martin Evangelista Electronic pre-combustion treatment device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107079574A (zh) * 2014-10-21 2017-08-18 爱德华多·L·科班基亚特 用于提高燃烧效率并使燃烧污染物最小化的氧激发系统
CN107079574B (zh) * 2014-10-21 2020-10-30 爱德华多·L·科班基亚特 用于提高燃烧效率并使燃烧污染物最小化的氧激发系统

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Publication number Publication date
CA2757008A1 (en) 2010-12-23
US8365708B2 (en) 2013-02-05
AU2009348027A1 (en) 2011-08-25
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US20110290222A1 (en) 2011-12-01
WO2010147490A1 (en) 2010-12-23
KR20140043509A (ko) 2014-04-10
EP2443336A1 (en) 2012-04-25

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