DE102007020773A1 - Vorrichtung zur Optimierung der Effizienz einer Verbrennungsmaschine - Google Patents

Vorrichtung zur Optimierung der Effizienz einer Verbrennungsmaschine Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zur Optimierung der Effizienz einer Verbrennungsmaschine, beispielsweise der eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Zuführabschnitt und einen Abführabschnitt, um ein Fluid einem Reaktorraum zuzuführen und abzuführen, wobei der Reaktorraum eine Ionisatoreinheit aufweist, um zumindest einem Teil des dem Reaktorraum zugeführten Fluids negativ geladene Ionen zuzuführen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Optimierung der Effizienz einer Verbrennungsmaschine, beispielsweise der eines Kraftfahrzeugs, einer Flugmaschine, eines Schiffes oder auch andere hier nicht speziell genannte Verbrennungsmaschine, sowie ein System aus einer Verbrennungsmaschine und einer Vorrichtung zur Optimierung der Effizienz der Verbrennungsmaschine und ein das System beinhaltendes Kraftfahrzeug.
  • Bedingt durch ständig steigende Preise für Brennstoff jeder Art durch ein stetiges Steigen des Umweltbewußtseins der Menschen besteht der Bedarf, Vorrichtungen bereitzustellen, die es ermöglichen, den Verbrauch der Brennstoffe zu minimieren. So offenbart beispielsweise die DE 20 2005 018 560 U1 eine Vorrichtung mittels welcher das Übersetzungsverhältnis der Drehzahlen vom Motor zur Lichtmaschine verändert wird. Die DE 197 49 582 A1 offenbart ein System, bei welchem elektronische Sensoren genutzt werden, um das Fahrverhalten des Fahrers über eine vorbestimmte Zeit zu analysieren und den Kraftstoffverbrauch anhand der analysierten Daten zu regulieren. Schlußendlich ist aus dem Stand der Technik DE 195 33 016 A1 bekannt, den Kraftstoffverbrauch durch die Integrierung eines zusätzlichen Elektromotors bei einem Fahrzeug zu optimieren. Problematisch bei den eingangs erwähnten Vorrichtungen ist jedoch, daß diese nur sehr begrenzt dazu dienen, den Kraftstoffverbrauch zu minimieren und dieser Spareffekt nur mittels eines sehr hohen Aufwands ermöglicht wird.
  • Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Optimierung der Effizienz einer Verbrennungsmaschine, beispielsweise der eines Kraftfahrzeugs, sowie ein System aus einer Verbrennungsmaschine und einer Vorrichtung zur Opti mierung der Effizienz der Verbrennungsmaschine vorzusehen, mittels welchen der Verbrauch des Brennstoffs minimiert werden kann und Schadstoffemissionen verringert werden können, wobei dies ohne großen Aufwand realisierbar ist und die Leistungsparameter der Verbrennungsmaschine nicht beeinflusst werden.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Optimierung der Effizienz einer Verbrennungsmaschine, wie der eines Kraftfahrzeugs, einer Flugmaschine, eines Schiffes oder auch andere hier nicht speziell genannte Verbrennungsmaschine, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein System aus einer Verbrennungsmaschine und einer Vorrichtung zur Optimierung der Effizienz der Verbrennungsmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zur Optimierung der Effizienz einer Verbrennungsmaschine, beispielsweise der eines Kraftfahrzeugs, einer Flugmaschine, eines Schiffes oder auch andere hier nicht speziell genannte Verbrennungsmaschine, vorgesehen, umfassend einen Zuführabschnitt und einen Abführabschnitt, um ein Fluid einem Reaktorraum zuzuführen und abzuführen, wobei der Reaktorraum eine Ionisatoreinheit aufweist, um zumindest einem Teil des dem Reaktorraum zugeführten Fluids negativ geladene Ionen zuzuführen. Die Vorrichtung weist somit zweckmäßigerweise einen Zuführabschnitt bzw. -bereich auf, welcher insbesondere als Öffnung oder Durchfluß ausgebildet sein kann. Dieser dient dazu, ein Fluid dem Reaktorraum zuzuführen. Der Reaktorraum ist somit vorteilhafterweise ein im wesentlichen fluiddicht ausgebildeter Raum, wie ein Behälter bzw. Behältnis, welches vorteilhafterweise in sich abgeschlossen ist. Das Fluid kann jeden beliebigen Aggregatszustand aufweisen, beispielsweise fest, flüssig oder gasförmig. So kann das Fluid beispielsweise eine Flüssigkeit darstellen. Besonders bevorzugt ist das Fluid jedoch ein Gas, besonders vorteilhafterweise zumindest teilweise Luft. Der Abführabschnitt bzw. -bereich ist ausgebildet, das in dem Reaktorraum aufbereitete bzw. behandelte bzw. zur Reaktion gebrachte Fluid abzuführen und der Verbrennungsmaschine zuzuführen. Innerhalb des Reaktorraums ist eine Ionisatoreinheit vorgesehen, um zumindest einem Teil des dem Reaktorraum zugeführten Fluids negativ geladene Ionen zuzuführen. Das Zuführen von Ionen kann einerseits durch Zufügen von Ionen erfolgen und/oder durch Umwandeln von in dem Fluid vorhandenen Molekülen oder Atomen in Ionen. Die Ionen sind hierbei derart ausgebildet, daß diese negativ geladen sind. Die Ionisation erfolgt hierbei zweckmäßigerweise durch Anlagerung eines oder mehrerer Elektronen an einem Atom oder Molekül, so daß das Atom oder Molekül als negativ geladenes Ion zurückbleibt. Die Ionisatoreinheit kann verschiedene Funktionsprinzipien aufweisen. So kann die Ionisatoreinheit beispielsweise negativ geladene Ionen mittels hoher elektrischer Spannung oder auf Basis von ionisierender Strahlung erzeugen. Die Ionisation mittels elektrostatischer Aufladung – beispielsweise zwischen zwei Elektroden – kann infolge einer reinen Gleichspannung, gepulster Gleichspannung oder durch Rückkopplung durch Messung des Restladungsfeldes erfolgen. Die Ionisationsenergien liegen vorzugsweise in der Größenordnung von mehreren Elektronenvolt, wobei diese abhängig vom zu ionisierenden Material und dessen aktuellem Anregungszustand ist. So ist es zunehmend schwieriger, bereits ionisierte Atome oder Moleküle weiter zu ionisieren. Durch Zuführen von negativ geladenen Ionen in eine Verbrennungsmaschine kann daher die Effizienz der Verbrennungsmaschine optimiert werden, so daß vorteilhafterweise der Verbrauch minimiert wird.
  • Vorteilhafterweise weist die Ionisatoreinheit zumindest eine erste Elektrode und zumindest eine zweite Elektrode auf, zwischen welchen eine elektrische Spannung angelegt ist. Die erste und die zweite Elektrode sind zweckmäßigerweise voneinander beabstandet, wobei der Abstand besonders vorteilhafterweise in einem Bereich zwischen 0 bis ca. 50 mm liegt. Ein Abstand von 0 mm wäre denkbar, wenn zwischen den Elektroden eine sehr dünne, isolierende Folie angeordnet ist. Zwischen der ersten und der zweiten Elektrode liegt eine elektrische Spannung an. Diese kann als Gleichspannung oder gepulste Gleichspannung ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise ist diese jedoch als vorzugsweise gepulste Wechselspannung vorgesehen. Zur Optimierung der Effizienz der Verbrennungsmaschine liegt eine Spannung von mehreren kV zwischen der ersten und der zweiten Elektrode an, welche zweckmäßigerweise variabel eingestellt werden kann. Vorteilhafterweise weist die Vorrichtung zumindest eine erste und zumindest eine zweite Elektrode auf. Es versteht sich, daß auch eine Vielzahl von ersten Elektroden und eine Vielzahl von zweiten Elektroden vorgesehen sein können. So kann beispielsweise eine einzige erste Elektrode mit einer Vielzahl von zweiten Elektroden zusammenwirken oder eine Vielzahl von ersten Elektroden mit einer einzigen zweiten Elektrode.
  • Vorteilhafterweise sind die erste und die zweite Elektrode derart im Reaktorraum angeordnet, daß diese zumindest teilweise von dem dem Reaktorraum zugeführten Fluid umströmt werden. Infolgedessen können die erste und zweite Elektrode derart im Reaktorraum angeordnet sein, daß diese durch das Fluid umströmt bzw. durchströmt bzw. zumindest kontaktiert werden. Die erste und zweite Elektrode können frei im Reaktorraum angeordnet sein, so daß die Ionisatoreinheit keine definierte Raumform aufweist; alternativ kann die Ionisatoreinheit jedoch einen im Reaktorraum definierten Raum (in Form eines offenen Behälters) ausbilden, in welchem die erste und zweite Elektrode angeordnet sind.
  • Zweckmäßigerweise sind die erste und die zweite Elektrode entlang der Strömungsrichtung des dem Reaktorraum zugeführten Fluids angeordnet. In anderen Worten können die erste und zweite Elektrode im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung des Fluids angeordnet sein, so daß die erste Elektrode in Bezug auf die zweite Elektrode stromaufwärts angeordnet ist.
  • Vorteilhafterweise sind die erste und zweite Elektrode in Strömungsrichtung gesehen derart angeordnet, daß diese sich zumindest teilweise überlappen. In anderen Worten sind die erste und zweite Elektrode in Strömungsrichtung gesehen entweder auf gleicher Höhe angeordnet oder insoweit versetzt, daß ein Ende der ersten Elektrode zumindest auf gleicher Höhe liegt wie ein Anfang der zweiten Elektrode.
  • Vorzugsweise ist zumindest eine der ersten und zweiten Elektrode plattenförmig ausgebildet. Der Begriff "plattenförmig" ist in diesem Zusammenhang insbesondere derart zu verstehen, daß die Elektrode eine im wesentlichen zweidimensionale Erstreckung aufweist, wobei die plattenförmige Elektrode ebenfalls gewölbt ausgebildet sein kann.
  • Zusätzlich oder alternativ kann zumindest eine der ersten und zweiten Elektrode im wesentlichen linienförmig ausgebildet sein. Der Begriff "linienförmig" ist hierbei derart zu verstehen, daß die Elektrode eine im wesentlichen eindimensionale Erstreckung aufweist, wie z. B. ein Stift, Stab, dünnes Rohr, etc. Die linienförmige Erstreckung kann insbesondere im wesentlich parallel zur Strömungsrichtung des Fluids liegen. In einer alternativen Ausführungsform können die zumindest eine der ersten und zweiten Elektrode jedoch auch im wesentlichen quer zur Strömungsrichtung des Fluids angeordnet sein.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die erste und zweite Elektrode als sich zumindest teilweise überlappende Zylinder ausgebildet. Die erste und zweite Elektrode kann somit vorteilhafterweise im wesentlichen zueinander konzentrisch angeordnet sein. Eine Überlappung wird insbesondere erzielt, indem zumindest eine der ersten und zweiten Elektrode hohlzyliderförmig ist, innerhalb welcher sich die andere Elektrode erstreckt. Infolgedessen kann die innere Elektrode auch massiv ausgebildet sein. Die Zylinder können jede beliebige Querschnittsform aufweisen, beispielsweise eine gekrümmte oder vieleckige Querschnittsform besitzen. Vorteilhafterweise sind die erste und zweite Elektrode als Kreiszylinder ausgebildet.
  • Zweckmäßigerweise ist das Fluid ein Gas, vorzugsweise zumindest teilweise Luft. In diesem Zusammenhang kann die Vorrichtung zur Optimierung der Effizienz einer Verbrennungsmaschine somit insbesondere bei einer Gasverbrennungsmaschine, wie einem Ottomotor oder einem Dieselmotor Anwendung finden.
  • Vorteilhafterweise ist die Ionisatoreinheit in Strömungsrichtung des dem Reaktorraum zugeführten Fluids gesehen hinter einem Partikelfilter angeordnet. Infolgedessen wird gewährleistet, daß das die Ionisatoreinheit bzw. den Reaktorraum verlassende Fluid keinem weiteren Filtervorgang unterliegt, bevor es dem Verbrennungsraum zugeführt wird. Dies führt zu einer besonders hohen Effizienz der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Steuer- bzw. Regeleinheit auf, um die Ionisatoreinheit zu steuern bzw. zu regeln. Die Regelung der Ionisatoreneinheit erfolgt mittels eines Ein- und Ausschalters sowie einer Steuerung der Spannung, um somit die Leistungsfähigkeit des Gerätes an die Verbrennungsmaschine anzupassen und zu optimieren.
  • Weiterhin erfindungsgemäß ist ein System aus einer Verbrennungsmaschine und einer Vorrichtung zur Optimierung der Effizienz der Verbrennungsmaschine vorgesehen, umfassend einen Zuführabschnitt, um ein Fluid einem Reaktorraum zuzuführen und einen Abführabschnitt, um das Fluid aus dem Reaktorraum abzuführen und der Verbrennungsmaschine zuzuführen, wobei der Reaktorraum eine Ionisatoreinheit aufweist, um zumindest einem Teil des dem Reaktorraum zugeführten Fluids negativ geladene Ionen zuzuführen.
  • Vorzugsweise wird das über den Abführabschnitt den Reaktorraum verlassende Fluid der Verbrennungsmaschine direkt zugeführt. Der Begriff "direkt" ist hierbei derart zu verstehen, daß zwischen dem Abführabschnitt und der Verbrennungsmaschine bzw. deren Verbrennungs- bzw. Reaktorraum keine zwischengeschalteten Elemente vorgesehen sind, die insbesondere fähig sind, das Fluid zu beeinflussen, wie Filtern o. ä..
  • Ferner vorzugsweise weist das System einen Partikelfilter auf, der in Strömungsrichtung des dem Reaktorraum zugeführten Fluids gesehen vor der Ionisatoreinheit angeordnet ist. Der Partikelfilter kann insbesondere als Luftfilter ausgebildet sein, um das gasförmige Fluid vor Verschmutzungen zu filtern. In Strömungsrichtung gesehen ist somit die Ionisatoreinheit dem Partikelfilter, und die Verbrennungsmaschine der Ionisatoreinheit nachgeschaltet.
  • Es versteht sich, daß die weiteren Vorteile und Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Optimierung der Effizienz einer Verbrennungsmaschine ebenfalls bei dem erfindungsgemäßen System aus einer Verbrennungsmaschine und einer Vorrichtung zur Optimierung der Effizienz der Verbrennungsmaschine vorgesehen sein können.
  • Weiterhin erfindungsgemäß ist ein Kraftfahrzeug vorgesehen, umfassend eine Verbrennungsmaschine und eine Vorrichtung zur Optimierung der Effizienz der Verbrennungsmaschine, welche einen Zuführabschnitt, um ein Fluid einem Reaktor raum zuzuführen und eine Abführabschnitt, um das Fluid aus dem Reaktorraum abzuführen und der Verbrennungsmaschine zuzuführen, aufweist, wobei der Reaktorraum eine Ionisatoreinheit aufweist, um zumindest einem Teil des dem Reaktorraum zugeführten Fluids negativ geladene Ionen zuzuführen.
  • Es versteht sich, daß die weiteren Vorteile und Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Optimierung der Effizienz einer Verbrennungsmaschine sowie des Systems aus einer Verbrennungsmaschine und einer Vorrichtung zur Optimierung der Effizienz der Verbrennungsmaschine ebenfalls in dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug Anwendung finden können.
  • Es ist somit insbesondere die Verwendung einer Vorrichtung zur Optimierung der Effizienz einer Verbrennungsmaschine mit einem Zuführabschnitt und einem Abführabschnitt, um ein Fluid einem Reaktorraum zuzuführen und abzuführen, wobei der Reaktorraum eine Ionisatoreinheit aufweist, um zumindest einem Teil des dem Reaktorraum zugeführten Fluids negativ geladene Ionen zuzuführen, für eine beliebige Verbrennungsmaschine auf Basis von festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen vorgesehen. Die Vorrichtung kann insbesondere in einem Kraftfahrzeug mit einem Ottomotor, einem Dieselmotor oder einer Verbrennungsmaschine beruhend auf einer Befeuerung durch Flüssiggas, Autogas oder Wasserstoff Anwendung finden. Auch kann die Vorrichtung bei Heizkraftwerken, Biokraftstoffverbrennungsanlagen und Heizungsanlagen verwendet werden.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung verschiedener beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Figuren, wobei einzelne Merkmale einzelner Ausführungsformen zu neuen Ausführungsformen kombiniert werden können. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Ansicht einer ersten beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • 2 eine schematische Ansicht einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • 3 eine schematische Ansicht einer dritten beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • 4 eine schematische Ansicht einer ersten beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems.
  • 5 eine schematische Ansicht einer zweiten beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems.
  • 6 eine schematische Ansicht einer dritten beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems.
  • 7 eine schematische Ansicht einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Ionisatoreinheit.
  • 8 schematische Ansichten von beispielhaften Elektrodenanordnungen und -formen in verschiedenen Ausführungsformen der Ionisatoreinheit.
  • 9 schematische Ansichten von beispielhaften Elektrodenanordnungen und -formen in verschiedenen Ausführungsformen der Ionisatoreinheit.
  • In 1 ist eine schematische Ansicht einer ersten beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Optimierung der Effizienz einer Verbrennungsmaschine dargestellt. Die Vorrichtung weist einen Zuführabschnitt 2 und einen Abführabschnitt 4 auf, welche jeweils in einem Reaktorraum 6 münden. In anderen Worten ist der Zuführabschnitt 2 vorgesehen, um ein Fluid dem Reaktorraum 6 zuzuführen. Der Abführabschnitt 4 ist vorgesehen, das reagierte bzw. aufbereitete Fluid aus dem Reaktorraum 6 herauszuführen bzw. abzuführen.
  • In dem Reaktorraum 6 ist eine Ionisatoreinheit 8 vorgesehen. Die Ionisatoreinheit 8 ist insbesondere ausgelegt, zumindest einem Teil des dem Reaktorraum 6 zugeführten Fluids negativ geladene Ionen zuzuführen. Die Zuführung kann erfolgen, indem dem Fluid zusätzliche Ionen zugeführt werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Zuführung von negativ geladenen Ionen auch durch eine Ionisierung von Atomen bzw. Molekülen des dem Reaktorraum zugeführten Fluids erfolgen. Die Ionisierung erfolgt hierbei in der Art, daß zumindest ein zusätzliches Elektron an ein neutrales Atom oder Molekül angelagert wird, so daß sich ein negativ geladenes Ion ergibt.
  • Das Fluid kann jeden beliebigen Aggregatszustand haben, so daß als Fluid ein Gas, eine Flüssigkeit oder sonstiger Stoff, vorgesehen werden kann. In bevorzugter Ausführungsform ist das Fluid jedoch ein Gas, nämlich insbesondere zumindest teilweise Luft.
  • Der Ionisatoreinheit 8 kann das Fluid über den Zuführabschnitt 2 direkt zugeführt werden, oder – wie in 2 dargestellt – ein Partikelfilter 10 vorgeschaltet sein. Der Partikelfilter 10 ist hierbei derart angeordnet, daß die Ionisatoreinheit 8 in Strömungsrichtung des dem Reaktorraum 6 zugeführten Fluids gesehen hinter dem Partikelfilter 10 angeordnet ist. Es wird somit gewährleistet, daß eine Beeinflussung (beispielsweise durch eine weitere Filterung) des aufbereiteten Fluids, welches den Abführabschnitt 4 verläßt, nicht stattfindet.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann hierbei insbesondere innerhalb des Partikelfiltergehäuses angeordnet sein (vgl. 2) oder – wie in 3 dargestellt – außerhalb des Partikelfiltergehäuses. Es versteht sich, daß der Partikelfilter 10 auch jedem anderen beliebigen Filter entsprechen kann, beispielsweise einem Aktivkohlefilter oder einer Filtervorrichtung auf atomarer Ebene.
  • In 4 ist eine schematische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems aus einer Verbrennungsmaschine und einer Vorrichtung zur Optimierung der Effizienz der Verbrennungsmaschine dargestellt. Das System weist einen Reaktorraum 6 mit einem Zuführabschnitt 2 und einem Abführabschnitt 4 auf. In dem Reaktorraum 6 ist eine Ionisatoreinheit vorgesehen, um zumindest einem Teil des dem Reaktorraum 6 zugeführten Fluids negativ geladene Ionen zuzuführen. Der Abführabschnitt 4 ist vorgesehen, um das aufbereitete Fluid aus dem Reaktorraum 6 abzuführen und einer Verbrennungsmaschine 12 zuzuführen.
  • Dem Reaktorraum 6 vorgeschaltet und insbesondere der Ionisatoreinheit 8 vorgeschaltet ist der Partikelfilter 10. Der Partikelfilter 10 dient der Filterung von über eine Frischluftzufuhr 14 zugeführter Umgebungsluft. Es versteht sich, daß der Reaktorraum 6 auch innerhalb des Partikelfilters 10 angeordnet sein kann, so lange die Ionisatoreinheit 8 in Strömungsrichtung des Fluids gesehen hinter dem Partikelfilter wirkt. Zur Steuerung der Ionisatoreinheit 8 ist eine Steuer- bzw. Regeleinheit 16 vorgesehen, um die Vorrichtung ein- bzw. auszuschalten und/oder die Spannung zwischen den Elektroden 18, 20 zu steuern und somit die Vorrichtung an die jeweilige Größe der Verbrennungsmaschine an zupassen.
  • In 5 ist eine weitere schematische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems dargestellt, wobei die Steuer- bzw. Regeleinheit 16 hierbei, zumindest teilweise, an der Ionisatoreinheit 8 bzw. dem Reaktorraum 6 angeordnet ist.
  • Wie eingangs erwähnt, kann das erfindungsgemäße System ohne Partikelfilter 10 oder mit Partikelfilter 10 ausgebildet sein. Eine schematische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform ohne Partikelfilter 10 ist in 6 dargestellt. Auch in dieser Ausführungsform erfolgt die Zuführung des den Reaktorraum 6 verlassenden aufbereiteten Fluids über den Abführabschnitt 4 in die Verbrennungsmaschine 12 direkt. Der Begriff "direkt" ist hierbei derart zu verstehen, daß keine zwischengeschalteten, das aufbereitete Fluid beeinflussenden Elemente vorgesehen sind.
  • Eine beispielhafte Ausführungsform der Ionisatoreinheit 8 ist in 7 dargestellt. Die Ionisatoreinheit 8 weist zumindest eine erste Elektode 18 und eine zweite Elektrode bzw. Gegenelektrode 20 auf. In der dargestellten Ausführungsform ist eine Vielzahl von ersten Elektroden 18 dargestellt, welche mit einer einzigen zweiten Elektrode 20 zusammenwirken. Es versteht sich, daß ebenfalls auch eine Vielzahl von zweiten Elektroden 20 vorgesehen sein können. Die erste und zweite Elektrode 18, 20 sind voneinander beabstandet, vorzugsweise in einem Bereich von bis ca. 50 mm. Zwischen der ersten Elektrode 18 und der zweiten Elektrode 20 liegt eine elektrische Spannung an, welche als Gleichspannung, gepulste Gleichspannung, Wechselspannung oder Mischform hiervon, ausgebildet sein kann. Vorteilhafterweise liegt jedoch eine zweckmäßigerweise gepulste Wechselspannung vor. Die erste und zweite Elektrode 18, 20 sind derart im Reaktorraum 6 angeordnet, daß diese zumindest teilweise von dem dem Reaktorraum zugeführten Fluid durchströmt werden, so daß dem Fluid negativ geladene Ionen 22 zugeführt werden.
  • In den 8 und 9 sind verschiedene Ausführungsformen und Anordnungen der ersten und zweiten Elektroden 18, 20 abgebildet. Diese Abbildungen verstehen sich nur als beispielhafte Ausführungsformen der Elektroden und können in beliebiger Anordnung und Zahl vorgesehen sein. Insbesondere sind die dargestellten Elektrodenformen nur sinnbildlich und in Verbindung mit den dargestellten Erläuterungen zu verstehen.
  • Erklärungen zu den Varianten A–N: Die Öffnungen in den Flächenelektroden können rund als auch mehreckig ausgelegt sein, die jeweils stilistisch angedeuteten Elektroden können gleichzeitig mehrfach angeordnet sein, eine Kombination von mehreren Elektrodenarten kann erfindungsgemäß zur Anwendung kommen und die Flächeelektroden können mit einer oder auch mehreren kreisrunden oder auch vieleckigen Öffnungen versehen sein. Abgebildeten Varianten sind sinnbildlich und in Verbindung mit diesen Erläuterungen zu verstehen
  • Beispiele und Versuchsexperimente:
  • Erzielt wurden die folgenden Ersparnisse an Kraftstoffverbrauch unter der Nutzung eines Nachrüstsatzes gemäß der Erfindung:
    • 1. Bei einem Daewoo Leganza 2.0., Baujahr 2001, 93 KW wurde bei einer Erprobung mit konstanter Geschwindigkeit von 120 Km/h ein Verbrauch von 4,0 Ltr/100 Km erzielt. Dieses entspricht einer Ersparnis von ca. 30%.
    • 2. Eine weitere Erprobung mit einem Mercedes Benz 300 Tdi, Automatic, Baujahr 1997, gleichfalls bei konstanter Geschwindigkeit von 120 km/h ergab eine Dieseleinsparung von 19%.
  • 2
    Zuführabschnitt
    4
    Abführabschnitt
    6
    Reaktorraum
    8
    Ionisatoreinheit
    10
    Partikelfilter
    12
    Verbrennungsmaschine
    14
    Frischluftzufuhr
    16
    Steuer- bzw. Regeleinheit
    18
    erste Elektrode
    20
    zweite Elektrode
    22
    negativ geladene Ionen
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 202005018560 U1 [0002]
    • - DE 19749582 A1 [0002]
    • - DE 19533016 A1 [0002]

Claims (15)

  1. Vorrichtung zur Optimierung der Effizienz einer Verbrennungsmaschine, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Zuführabschnitt (2) und einen Abführabschnitt (4), um ein Fluid einem Reaktorraum (6) zuzuführen und abzuführen, wobei der Reaktorraum (6) eine Ionisatoreinheit (8) aufweist, um zumindest einem Teil des dem Reaktorraum (6) zugeführten Fluids negativ geladene Ionen (22) zuzuführen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ionisatoreinheit (8) zumindest eine erste Elektrode (18) und zumindest eine zweite Elektrode (20) aufweist, zwischen welchen eine elektrische Spannung angelegt ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die erste und die zweite Elektrode (18, 20) derart im Reaktorraum (6) angeordnet sind, dass diese zumindest teilweise vom dem Reaktorraum (6) zugeführten Fluid umströmt werden.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die erste und die zweite Elektrode (18, 20) entlang der Strömungsrichtung des dem Reaktorraum (6) zugeführten Fluids angeordnet sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die erste und die zweite Elektrode (18, 20) in Strömungsrichtung gesehen sich zumindest teilweise überlappen.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2–5, wobei zumindest eine der ersten und zweiten Elektrode (18, 20) plattenförmig ausgebildet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2–6, wobei zumindest eine der ersten und zweiten Elektrode (18, 20) im wesentlichen linienförmig ausgebildet ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2–5, wobei die erste und zweite Elektrode (18, 20) als sich zumindest teilweise überlappende Zylinder ausgebildet sind.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fluid ein Gas, vorzusgweise zumindest teilweise Luft ist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ionisatoreinheit (8) in Strömungsrichtung des dem Reaktorraum (6) zugeführten Fluids gesehen hinter einem Partikelfilter (10) angeordnet ist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend eine Steuer- bzw. Regeleinheit (16), um die Ionisatoreinheit (8) zu steuern bzw. zu regeln.
  12. System aus einer Verbrennungsmaschine und einer Vorrichtung zur Optimierung der Effizienz der Verbrennungsmaschine, umfassend einen Zuführabschnitt (2), um ein Fluid einem Reaktorraum (6) zuzuführen, und einen Abführabschnitt (4), um das Fluid aus dem Reaktorraum (6) abzuführen und der Verbrennungsmaschine (12) zuzuführen, wobei der Reaktorraum (6) eine Ionisatoreinheit (8) aufweist, um zumindest einem Teil des dem Reaktorraum (6) zugeführten Fluids negativ geladene Ionen (22) zuzuführen.
  13. System nach Anspruch 12, wobei das über den Abführabschnitt (4) den Reaktorraum (6) verlassende Fluid der Verbrennungsmaschine (12) direkt zugeführt wird.
  14. System nach einem der Ansprüche 12 oder 13, weiterhin aufweisend einen Partikelfilter (10), der in Strömungsrichtung des dem Reaktorraum (6) zuge führten Fluids gesehen vor der Ionisatoreinheit (8) angeordnet ist
  15. Kraftfahrzeug, umfassend eine Verbrennungsmaschine (12) und eine Vorrichtung zur Optimierung der Effizienz der Verbrennungsmaschine, welche einen Zuführabschnitt (2), um ein Fluid einem Reaktorraum (6) zuzuführen, und einen Abführabschnitt (4), um das Fluid aus dem Reaktorraum (6) abzuführen und der Verbrennungsmaschine (12) zuzuführen, aufweist, wobei der Reaktorraum (6) eine Ionisatoreinheit (8) aufweist, um zumindest einem Teil des dem Reaktorraum (6) zugeführten Fluids negativ geladene Ionen (22) zuzuführen.
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