DE102010016340A1

DE102010016340A1 - Turbomaschinen-Gasmischer

Info

Publication number: DE102010016340A1
Application number: DE102010016340A
Authority: DE
Inventors: Gilberto Abu Gannam
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-05-25
Filing date: 2010-04-06
Publication date: 2010-12-02
Also published as: FR2945836A1; BRPI0901795A2; IT1400501B1; ITMO20100152A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart einen Gasverwirbler für eine Turbomaschine, der eine Erfassungsvorrichtung für Gase (5), eine Verwirbelungsdüse (6) und ein Verbindungsrohr (8) umfasst, und dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Teil der Gase nach dem Turbolader oder Lader oder Nachkühler entfernt wird, um es in den Eintrittssammler in einer nicht-zentrierten Art und Weise injiziert zu werden, um eine angeregte Verwirbelungsformation hervorzurufen, welche eine Verwirbelungsbewegung ist, die, sobald sie angefangen hat, in die Zylinder des Motors eintritt, um eine bessere Brennstoffmischung, wie eine Verbrennungsluft und folglich eine effizientere Verbrennung bereitzustellen. Es ist wichtig hervorzuheben, dass diese angeregte Verwirbelung in die Zylinder eintritt, ohne eines Verwirbelungsverlusts, was das Luftgemisch, die Gase und den injizierten Brennstoff verbessert.

Description

1. Einführung
Die vorliegende Erfindung offenbart einen Gasverwirbler für eine Turbomaschine, der eine herbeigeführte Turbulenz in dem Eintrittssammler des Turboladers eines Motors, in einem Automotor oder in einem Dieselmotor erzeugt, wobei diese herbeigeführte Turbulenz, nachdem eine Verwirbelungsbewegung gestartet ist, ein besseres Brennstoff-Gas-Gemisch in den Zylindern des Motors bereitstellt und dadurch eine effizientere Verbrennung hervorruft. Die meisten vollständigen Brennstoffverbrennungen bieten einen geringen Verbrauch und reduzieren partikelförmige Kohlenstoff-, Monoxid- und Kohlenwasserstoffemissionen in dem Abgasrohr.
2. Gebiet der Erfindung
Das Gebiet der Erfindung für diesen Gasverwirbler für eine Turbomaschine ist auf das Gebiet der Mechanik gerichtet und die Erfindung ist dazu gedacht, im Allgemeinen bei motorbetriebenen Fahrzeugen eingesetzt zu werden.
3. Aufgabe
Die Aufgabe dieses Gasverwirblers für eine Turbomaschine ist es, die partikelförmigen Emissionen, welche die Luft von Städten verschmutzen, zu reduzieren, die Umweltverschmutzung zu reduzieren sowie beim Reduzieren der Treibhausgasemissionen mitzuhelfen.
4. Stand der Technik
Wie allgemein bekannt ist, wurde verifiziert, dass im Stand der Technik und entsprechend einer Recherche, die in der Datenbank des INPI (Brazilian Institute of Industrial Property) durchgeführt worden ist, die folgenden Patente aufgefunden wurden:
Das Dokument PI 9811403-4, das am 28. August 1998 eingereicht worden ist, stellt unter dem Titel „Heat Exchanger Swirler" einen Wärmetauscher (10) mit Plattenpaaren oder gestapelten Rohren (12), die die Strömungspassage festlegen, vor. Die Verwirbler (18, 30, 45, 50, 60) sind aus einer Art expandierten Metalls hergestellt, welches gewundene Reihen (32, 43) aufweist. Die Windungen (32, 34) sind periodisch unterbrochen, um nicht gewundene Druckrückgewinnungszonen (40), die zwischen oder nach den Windungen (32, 34) positioniert sind, zu bilden. Darüber hinaus können die Reihen (32, 34) dazwischen wegbewegt werden, um längliche neutrale Zonen (65, 61) zwischen gewundenen Reihen zu erhalten. Die Druckrückgewinnungszonen (40, 56, 61) und die länglichen neutralen Boxen (62) reduzieren den Druck des Wärmetauschers (10), damit dieser ohne eine zu große Reduzierung der thermischen Übertragung fällt.
Das Dokument PI 0600651-5, das am 14. Februar 2006 mit dem Titel „Continuous Flow Electric Swirler" angemeldet wurde, befasst sich mit einem Modul, in dessem Inneren es ein kugelförmiges Ventil gibt, das sich mit einer hohen Rotation dreht, die durch einen elektrischen Mikromotor angeregt wird, was den Sauerstofffluss verwirbelt, so dass ein unregelmäßiges Unterbrechen des Flusses bewirkt wird, was einen hoch-frequenten Vibrationsreiz hervorruft. Dies geschieht bei einem Eingang mit einem inneren Durchmesser von 22 mm in einem Winkel von 90° in dem zentralen Bereich des Moduls, wo das zylindrische Ventil mit einem Anschluss mit einem Außendurchmesser von 15 mm ist. Über dem zylindrischen Ventil gibt es einen 12/3 Volt Mikromotor, der durch das zylindrische Ventil ein Schließen und Öffnen mit einer hohen Rotation durchführt und von einer 12 Volt Energieversorgung oder, bei der Batterieversion, durch eine 3 Volt Batterie angetrieben wird, die in einem versiegelten Modul enthalten ist, das von dem Verwirbelungsmodul getrennt ist, um es für eine individuelle Anwendung zerlegbar zu machen.
Durch die Analyse beider Dokumente ist klar, dass sie Vorrichtungen oder Geräte mit unterschiedlichen technischen Merkmalen sind und vollständig unterschiedliche Anwendungen bezwecken.
5. Technologische Neuheit
Mit dem Ziel, diese Unannehmlichkeiten zu lösen sowie angemessene technische Alternativen darzulegen, wurde der Gasverwirbler für eine Turbomaschine entworfen und entwickelt, der eine Vorrichtung darstellt, die eine angeregte Turbulenz in dem Eintrittssammler der Turbomaschine bewirkt und folgendes bietet:

– weniger Verbrauch, bessere Brennstoffmischung sowie bessere Verbrennungsluft und folglich eine effizientere Verbrennung;
– Reduzierung der partikelförmigen Kohlenmonoxydemissionen und Kohlenwasserstoffemissionen im Abgasrohr;
– Im Falle von Turbomaschinen mit Nachkühler kann eine kleine Menge an Gasen nach dem Nachkühler gesammelt werden und in den Eingang des Eintrittssammlers injiziert werden, um eine Verwirbelungsformation zu ermöglichen;
– In allen Fällen, sogar bei der Verwendung eines Nachkühlers, ist es möglich, eine kleine Menge an Gasen nach dem Entladungssammler der Maschine oder sogar in dem Ausgang des Abgasrohrs zu sammeln und es in den Eingang des Eintrittssammlers zu injizieren.

6. Kurze Beschreibung der Figuren
Um einen vollständigen und kompletten Überblick zu erhalten, wie dieser Gasverwirbler einer Turbomaschine gemäß der vorliegenden Erfindung beschaffen ist, sind die folgenden Figuren, auf welche verwiesen wird, beigefügt:
1: zeigt das Erfassen von Gasen nach dem Nachkühler oder, im Falle von dessen Abwesenheit, nach der Turbine mit dem Injizieren in den Eingang des Eintrittssammlers mit der Verwirbelungsdüse unter Anwendung eines Rohrs.

Detail A: Detail der Erfassungsvorrichtung von Gasen von dem Nachkühler der Turbine.
Detail B: Erweitertes Detail der Installation der Verwirbelungsdüse.

2: Entspricht der Erfassungsvorrichtung von Gasen des Abgas- oder Entladungssammlers und der Gasinjektion in den Eingang des Eintrittssammlers unter Anwendung der Verwirbelungsdüse, die durch das Verbindungsrohr verbunden ist. Dieses Erfassen muss vor der Turbine gemacht werden, jedoch funktioniert es auch vor der Turbine, ist aber weniger effizient.
3: Stellt das Erfassen der Gase nach dem Abgassammler bei der Anwendung der Verwirbelungsdüse dar, die durch das Verbindungsrohr mit dem Eingang des Abgasrohrs verbunden ist.
7. Beschreibung der Erfindung
Wie durch die Figuren, die beigefügt und ein integrierter Bestandteil dieser Offenbarung sind, vermittelt wird, ist der Gasverwirbler für eine Turbomaschine durch einen Motorblock 1, einer Abgasturbine 2, ein Abgasrohr 3, einen Abgasentladungssammler 4, eine Erfassungsvorrichtung von Gasen 5, eine Verwirbelungsdüse 6, einen Eintrittssammler 7 und ein Verbindungsrohr 8 definiert.
Der Gasverwirbler der Turbomaschine ist durch das Entfernen eines Teils des Gases nach dem Turbolader oder Lader oder Nachkühler gekennzeichnet, um ihn in den Eintrittssammler in einer nicht-zentrierten Weise zu injizieren, um eine angeregte Verwirbelungsformation hervorzurufen, sowie um einem Teil des Abgases des Motors nach dem Entladungssammler zu entfernen, um ihn in den Eintrittssammler in einer exzentrischen Art zu injizieren, um eine angeregte Verwirbelungsformation hervorzurufen.
Die angeregte Verwirbelung ist eine wirbelnde Bewegung, die, sobald sie angefangen hat, in die Zylinder des Motors eintritt, um eine besseres Brennstoffgemisch, wie eine Verbrennungsluft, und folglich eine effizientere Verbrennung bereit zu stellen.
Es ist wichtig darauf hinzuweisen, dass diese angeregte Verwirbelung in die Zylinder eindringt, ohne Verlust der Verwirbelung, was das Luftgemisch, die Gase und den eingespritzten Brennstoff verbessert.
Im Falle eines Motors mit einem Kompressor, insbesondere eines Laders (supercharger), wird die Installation in der gleichen Art und Weise bewerkstelligt.
8. Kurze Schlussfolgerung
Es ist für alles Beschriebene und Dargestellte verifiziert, dass die vorliegende Erfindung einen Gasverwirbler einer Turbomaschine betrifft, der perfekt die relevanten Normen erfüllt, was das Patent dazu führt, eine wichtige Lücke, die in dem Markt existiert, zu füllen, wodurch es für das was dargestellt ist und als Konsequenz davon das entsprechende Privileg verdient.
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 Nicht-Patentliteratur

- PI 9811403-4, das am 28. August 1998 eingereicht worden ist, stellt unter dem Titel „Heat Exchanger Swirler” [0004]
- PI 0600651-5, das am 14. Februar 2006 mit dem Titel „Continuous Flow Electric Swirler” [0005]

Claims

Gasverwirbler für eine Turbomaschine, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasverwirbler ein Erfassungsmittel von Gasen (5), eine Installation einer Verwirbelungsdüse (6) und ein Verbindungsrohr (8) umfasst und ein Teil der Gase nach dem Turbolader an dem Eintrittsbereich oder bei dem Lader, oder bei dem Nachkühler entfernt wird, um es in den Eintrittssammler in einer nicht-zentrierten Art und Weise zu injizieren, um eine angeregte Verwirbelungsformation hervorzurufen.
Gasverwirbler für eine Turbomaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil der Gase des Motorabgases nach dem Entladungssammler entfernt wird, um es in dem Eintrittssammler in einer exzentrischen Art und Weise zu injizieren, um eine angeregte Verwirbelungsformation hervorzurufen.