CS241182B1

CS241182B1 - Ionization device connection for air negative ions winning for internal combustion engines

Info

Publication number: CS241182B1
Application number: CS844775A
Authority: CS
Inventors: Jiri Stefanko; Jaroslav Honzak; Jaroslav Hrouda
Original assignee: Jiri Stefanko; Jaroslav Honzak; Jaroslav Hrouda
Priority date: 1984-06-22
Filing date: 1984-06-22
Publication date: 1986-03-13
Also published as: CS477584A1

Abstract

Řešení řeší nový způsob elektrického zapojení oinizačního zařízení ke stávající elektrovýzbroji pro vysoce účinnou výrobu záporných iontů vzduchu zvýhodňující nasávaný vzduch spalovacích motorů. Podstata spočívá v zapojení autoregulačního obvodu a násobiče záporného stejnosměrného vysokého napětí ke stávající elektrovýzbroji spalovacích motorů. Uvedené zapojení je určeno .především k použití v automobilovém, lodním, leteckém i vojenském průmyslu.A new way of electrical connection solves the solution oinization equipment to existing electrical equipment for high efficiency production negative air ions favoring the intake air of internal combustion engines. Essence consists of engaging an autoregulatory circuit and negative DC multipliers high voltage to existing electrical equipment internal combustion engines. The mentioned connection is intended primarily for use in the automotive, ship, air and military industry.

Description

Řešení řeší nový způsob elektrického zapojení oinizačního zařízení ke stávající elektrovýzbroji pro vysoce účinnou výrobu záporných iontů vzduchu zvýhodňující nasávaný vzduch spalovacích motorů. Podstata spočívá v zapojení autoregulačního obvodu a násobiče záporného stejnosměrného vysokého napětí ke stávající elektrovýzbroji spalovacích motorů. Uvedené zapojení je určeno .především k použití v automobilovém, lodním, leteckém i vojenském průmyslu.The solution solves a new method of electrical connection of the winding device to the existing electrical equipment for the highly efficient production of negative air ions favoring the intake air of internal combustion engines. The essence is to connect the autoregulation circuit and the negative DC high voltage multiplier to the existing electrical equipment of internal combustion engines. This connection is intended primarily for use in the automotive, marine, aviation and military industries.

.. Vynález řeší nový způsob elektrického zapojení ionizačního zařízení ke stávající elektrovýzbroji pro vysoce účinnou výrobu záporných iontů zvýhodňující nasávaný vzduch pístových spalovacích motorů.The invention solves a new method of electrical connection of an ionization device to existing electrical equipment for the highly efficient production of negative ions, favoring the intake air of piston internal combustion engines.

Je známo několik způsobů úpravy spalovacího vzduchu či směsi paliva a vzduchu elektrickými prostředky. Tato úprava se provádí např. jiskrovými ionizátory, anebo střídavým vysokým napětím popsané např. v německém patentovém spise č. 290 42 34 a anglickém patentovém spise č. 2 084 244 A. Za těchto podmínek vzniká vysoký počet iontů jak kladných, tak záporných, přičemž koeficient unipolárnosti se pohybuje v rozmezí hodnoty 1 až 6. Pro kompenzaci výše uvedeného nepříznivého poměru koeficientu unipolárnosti je použito výkonných zdrojů vysokého napětí, zejména 15 až 70 kV a nebo výkonné zdroje pro jiskrové výboje. Při obou těchto způsobech se vytváří mimo jiné ozón O_:; a oxidy dusíku NO_X, což jsou plyny pro zdraví člověka škodlivé.Several methods for treating combustion air or a mixture of fuel and air by electrical means are known. This treatment is carried out, for example, by spark ionizers or by alternating high voltages as described, for example, in German Patent Specification No. 290 42 34 and English Patent Specification No. 2,084,244 A. Under these conditions, a high number of ions, both positive and negative, is produced. the unipolar coefficient is in the range of 1 to 6. To compensate for the above-mentioned unfavorable coefficient of unipolar coefficient, high-voltage power sources, in particular 15 to 70 kV, or power supplies for spark discharges are used. In both of these processes, ozone O is generated, inter alia _; and NO _x , which are gases harmful to human health.

Předmětem vynálezu, který odstraňuje uvedené nevýhody dosud známých elektrických zapojení ionizačních zařízení u spalovacích motorů, je nové elektrické zapojení k lonizátoru pro vznik záporných iontů. Podstata vynálezu spočívá v zapojení autoregulačního obvodu a násobiče záporného stejnosměrného vysokého elektrického napětí ke stávající elektrovýzbroji spalovacích motorů. V důsledku jiného charakteru zapojení elektrovýzbroje vznětových motorů oproti zážehovým, je nutné zapojení vznětových motorů doplnit ještě o část, vyrábějící vysoké střídavé napětí.The object of the invention, which overcomes the disadvantages of the prior art electrical connections of ionizing devices in internal combustion engines, is a new electrical connection to a negative ion ionizer. SUMMARY OF THE INVENTION The principle of the invention is to connect a self-regulating circuit and a negative DC high voltage multiplier to the existing electrical equipment of internal combustion engines. Due to the different nature of the diesel engine's electrical equipment, compared to the petrol engine, it is necessary to add a high-voltage component to the diesel engine.

Zapojení ionizačního zařízení pro vznětové motory doplněné o přídavnou vysokonapěfovou soustavu lze použít i pro zážehové motory, čímž se úplně vyloučí vliv. zanedbatelného Ionizačního příkonu na zapalovací soustavu zážehových motorů. Autoregulační obvod se skládá z doutnavkové výbojky a z odporu. Činnost autoregulačního obvodu zapojeného do vysokonapěťového střídavého okruhu, spočívá v potlačení proudových nárazů za současného vzniku měkké korony, tj. nevzniká jiskrový výboj, ani se nevyužívá tolik vysokých ionizačních napětí, zejména 15 až 70 kV.The connection of the ionisation equipment for diesel engines, supplemented by an additional high-voltage system, can also be used for petrol engines, thus eliminating the influence completely. negligible Ionization power per spark ignition system. The self-regulating circuit consists of a glow lamp and a resistance. The operation of the self-regulating circuit connected to the high-voltage AC circuit is to suppress current surges while producing a soft corona, i.e., no spark discharge, nor use of so high ionization voltages, especially 15 to 70 kV.

V součinnosti omezovače proudových nárazů je v činnosti i doutnavkové výbojka, u které se využívá pří tomto zapojení jejího zpožděného zápalu, čímž přejde 75 až 85 % energie v první fázi náběhu impulsu plusové amplitudy na zapalovací svíčky, na nichž se tato energie vybíjí, a to zejména při těžkých klimatických podmínkách v prvních spouštěcích taktech spalovacího motoru. Násobič záporného stejnosměrného vysokého napětí se skládá ze dvou vysokonapěťových usměrňovačích ventilů, např. vysokonapěťových diod a ze dvou vysokonapěťových kondenzátorů. Násobič záporného stejnosměrného vysokého napětí se s výhodou využívá z toho důvodu, že se v principu požaduje vyšší záporné ionizační napětí.A glow lamp is also used in conjunction with the current surge limiter, which utilizes its delayed ignition for this engagement, thereby transferring 75 to 85% of the energy in the first phase of the plus amplitude pulse start to the spark plugs that discharge it. especially under severe climatic conditions in the first starting cycles of the internal combustion engine. The negative DC high voltage multiplier consists of two high voltage rectifier valves, such as high voltage diodes, and two high voltage capacitors. A negative DC high voltage multiplier is preferably used because, in principle, a higher negative ionization voltage is required.

Vzhledem k tomu, že je časová střída sepnutí a rozepnutí nestejná, vzniká tímto výhodné vyšší záporné napětí v postačujícím rozmezí minus 4 až minus 10 kV. Tímto se plně využívá zpětného běhu komutačního napětí v zapalovací cívce sekundárního vinutí pro vyšší účinek zvýhodněného vzduchu, obsahující vyšší počet záporně nabitých iontů, tj. koeficient unipolárnosti 0,1 až 0,5. Z dosavadní zkušenosti ve světě jsou velmi dobré výsledky ve vztahu ionizační energie — člověk, za předpokladu použití záporných iontů s koeficientem unipolárnosti menším než 1.Since the switching time of the switch-on and switch-off cycles is uneven, an advantageously higher negative voltage is obtained in a sufficient range of minus 4 to minus 10 kV. This fully exploits the commutation voltage backflow in the ignition coil of the secondary winding for a higher effect of the favored air containing a higher number of negatively charged ions, i.e. a coefficient of unipolarity of 0.1 to 0.5. Experience in the world has shown very good results in the ionization energy - human relationship, assuming the use of negative ions with a coefficient of unipolarity of less than 1.

Za předpokladu ochuzení o náboj iontu je tento záporný iont pohyblivější, tj. 1,9 (cm²/ /Vsj, kde intenzívně vyhledává neutrální iont paliva, aby vykompenzoval svůj náboj. Výsledkem je prudké zvýšení chemické slučovací reakce. Tím nastane zvýšení výkonu spalovacích motorů při daleko nižších ionizačních napětích, napr. minus 4 až minus 10 kV, oproti stávajícím řešením ve světě, kde se využívají střídavá či stejnosměrná plusová vysoká napětí většinou v rozmezí 15 až 70 kV. Tudíž je při našem řešení snížen odběr elektrické energie, potřebný k vytvoření záporných iontů na pouhých 0,5 až 3 % stávajícího výkonu zapalovacích soustav spalovacích motorů. Z tohoto důvodu je možné použít tohoto zapojení přímo na stávající zapalovací soustavu zážehových motorů v důsledku nízkých energetických potřeb. Tím také i klesnou náklady, a to minimálně o 80 %, na výkonné energetické zdroje vysokých napětí pro vznětové motory.Assuming depletion of the ion charge, the negative ion is more mobile, ie 1.9 (cm ² / / Vsj), where it intensively searches for a neutral fuel ion to compensate for its charge, resulting in a sharp increase in the chemical coupling reaction. at much lower ionization voltages, eg minus 4 to minus 10 kV, compared to existing solutions in the world where AC or DC plus high voltages are mostly used in the range of 15 to 70 kV. Generation of negative ions for only 0.5% to 3% of the existing IGC output, so it can be applied directly to the existing IGC ignition system due to low energy requirements, thus reducing costs by at least 80% %, for efficient energy sources high voltage drawbar for diesel engines.

Další výhody tohoto řešení spočívají ve vyšším výkonu spalovacího motoru až o 20 proč. při stejném toku paliva oproti současnému stavu, z čehož vyplývá úspora pohonných hmot při stávajícím výkonu motoru až o 15 % oproti stávajícímu stavu. Předpokladem těchto vyšších účinků je správné seřízení motoru na nový spalovací režim, přičemž zároveň dojde ke snížení hladiny hlučnosti chodu motoru až o 10 % a projeví se výrazně 1 detergenční účinky jak v prostoru ventilů, tak i v prostoru olejové vany motoru a rovněž i pro udržování čistých karburátorů. Řešení proto působí 1 regeneračními účinky na olej a tím zvyšuje životnost oleje v motoru až o 50 %. Dokonalejším spalováním se dosáhne snížení obsahu jedovatých splodin, až o 20 °/o. Měření obsahu kysličníku uhelnatého CO ve výfukových plynech je nutné provádět chemickou analýzou, aby při měření elektrickou sondou nedocházelo ke zkreslení měření v důsledku vybuzeného stavu kysličníku uhelnatého.Other advantages of this solution are higher engine power by up to 20 why. at the same fuel flow compared to the current state, resulting in fuel savings of up to 15% compared to the current state at existing engine power. The prerequisite of these higher effects is the correct adjustment of the engine to the new combustion mode, while at the same time reducing the noise level of the engine by up to 10% and will have significantly 1 detergent effects in both valve and oil sump space and also to maintain of clean carburetors. The solution therefore has 1 regenerative effects on the oil and thus increases the oil life in the engine by up to 50%. Improved combustion results in a reduction of toxic products of up to 20 ° / o. The measurement of the carbon monoxide content of the exhaust gases must be carried out by chemical analysis in order to avoid measurement distortion due to the carbon monoxide excited state.

Na připojeném výkresu je zobrazeno schéma zapojení, kde na obr. 1 je zapojení pro zážehové motory se stávající vysokonapě241182 ťovou soustavou a na obr. 2 je zapojení pro spalovací motory s přídavnou vysokonapěťovou soustavou, a to jak pro zážehové nebo vznětové.In the accompanying drawing, a wiring diagram is shown, in which Fig. 1 is a connection for spark ignition engines with an existing high voltage system and Fig. 2 is a connection for internal combustion engines with an additional high voltage system, both for spark ignition or compression ignition.

Obvod násobiče 16 záporného stejnosměrného vysokého napětí s autoregulačním obvodem 15 je připojen na stávající elekircvýzbroj vysokého střídavého napětí, tj. zapalovací cívku 1, přerušovač s kontaktem 2, a vývod na svíčku nebo rozdělovač 3.The negative DC high voltage multiplier circuit 16 with the self-regulating circuit 15 is connected to an existing high-voltage AC power supply, ie a ignition coil 1, a breaker with contact 2, and a spark plug or splitter 3.

K vývodu zapalovací cívky lak vývodu na svíčku případně rozdělovače 3 je připojen autoregulační obvod 15, který se skládá ze sériového zapojení odporu 4 a doutnavkové výbojky 5, dále pokračuje na násobič 16 záporného stejnosměrného vysokého napětí, kde je autoregulační obvod 15 připojen na vstup násobiče 16 záporného stejnosměrného vysokého napětí s vysokonapěťovým usměrňovacím ventilem 6 — anodou a s dalším vysokonapěťovým usměrňovacím ventilem 8 — katodou, přičemž vysokonapěťové usměrňovači ventily 6, 8 jsou připojeny v můstku násobiče 16 záporného stejnosměrného vysokého napětí na vývody vysokonapětových kondenzátorůAn ignition coil 15 is connected to the ignition coil terminal of the spark plug or manifold outlet 3, which consists of a series connection of a resistor 4 and a glow lamp 5, and continues to a negative DC high voltage multiplier 16 where the autoregulation circuit 15 is connected to the multiplier 16 input. negative DC high voltage with high voltage rectifier valve 6 - anode and another high voltage rectifier valve 8 - cathode, the high voltage rectifier valves 6, 8 are connected in the negative DC high voltage multiplier bridge 16 to the high voltage capacitor terminals

7, 9, které jsou v uzlu můstku uzemněny na kostru vozidla 10. Vývody pro ionizační elektrody 11 ionizátoru 13 jsou vyvedeny z můstku násobiče 16 záporného stejnosměrného vysokého napětí, tj. z katody vysokonapěťového usměrňovacího ventilu 6 a z anody vysokonapěťového usměrňovacího ventilu 8.The terminals for the ionization electrodes 11 of the ionizer 13 are led out of the negative DC high voltage multiplier bridge 16, i.e. the cathode of the high-voltage rectifier valve 6 and the anode of the high-voltage rectifier valve 8.

Zapojení ionizačního zařízení pro získání záporných iontů vzduchu pro vznětové nebo zážehové motory je stejné jako zapojení popsané v předcházejícím odstavci, pouze je nutné toto zapojení doplnit o část, která vyrábí vysoké střídavé napětí.The wiring of the ionisation device for obtaining negative air ions for compression ignition or spark ignition engines is the same as the one described in the previous paragraph, except that the wiring must be supplemented by a part producing high AC voltage.

Sáný vzduch 12 do ionizátoru 13 je nasáván -přes ionizační elektrody 11 do sacího potrubí 14.’The suction air 12 into the ionizer 13 is sucked through the ionization electrode 11 into the suction line 14. "

Zapojení ionizačního zařízení pro získání záporných iontů vzduchu je určeno především k použití tohoto zařízení u všech druhů spalovacích motorů, jako .např. u motorových silničních vozidel, motorových kolejových vozidel, motorových lodí, letadel a rovněž i u speciálních vojenských vozidel jako tanků a u další vojenské pojízdné techniky.The connection of the ionization device for obtaining negative air ions is intended primarily for use of this device in all kinds of internal combustion engines, such as e.g. motor vehicles, rail vehicles, motor ships, aircraft, as well as special military vehicles such as tanks and other military mobile vehicles.

Claims

Subject

An ionisation device for obtaining negative air ions for internal combustion engines comprising an AC high voltage source, wherein the AC high voltage source comprises a high voltage system, a self-regulating circuit and a negative DC negative voltage multiplier with a predominance, characterized in that the self-regulating circuit (15) it consists of a resistor (4) and a glow lamp (5) connected in series, and a negative DC high voltage multiplier (16) consists of high voltage rectifier valves (6, 8) and high voltage capacitors (7, 9). wherein the input from the autoregulation circuit (15) to the negative DC high voltage multiplier (16) is divided into the high voltage rectifier valve anode (6) anode and the high voltage rectifier valve (8) cathode, wherein the high voltage rectifier valves (6, 8) ) are connected in the negative DC high voltage multiplier bridge (16) to the high voltage capacitors (7, 9) terminals which are grounded at the bridge node to the vehicle body (10), the leads for the ionization electrodes (11) lead out of the multiplier bridge 16) a negative DC high voltage, i.e. from the high voltage rectifier valve cathode (6) and the high voltage rectifier valve anode (8).

Connection according to Claim 1, characterized in that the high-voltage rectifier valves (6, 8) are formed by high-voltage diodes.