DE10239760A1

DE10239760A1 - Verfahren und Vorrichtung zur elektromagnetischen Behandlung des Wasserstoffes der feuchten Verbrennungsluft und des Brennstoffes für Verbrennungskraftmaschinen und -Einrichtungen

Info

Publication number: DE10239760A1
Application number: DE2002139760
Authority: DE
Inventors: Andreas Kreisel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-08-29
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2004-03-18
Also published as: WO2004020811A1; DE10239760A8; DE10393410D2; AU2003266184A1

Abstract

Die Erfindung betrifft die elektromagnetische Behandlung des Wasserstoffs der natürlich feuchten Verbrennungsluft und des Brennstoffes allgemein, d. h. also, alle mit atmosphärischer Luft und fossilem Brenn- oder Kraftstoff, auch Wasser, betriebenen Verbrennungskraftmaschinen und -Einrichtungen. DOLLAR A Aufgabe der Erfindung ist es, dem Wasserstoff der Verbrennungsluft und des Brennstoffes vor Eintritt in den Brennraum Energie zu übertragen, so dass dieser und seine Verbindungen mit Sauerstoff und Kohlenstoff, also Wasser und Kohlenwasserstoff, keine Zustandsänderung erfahren, und die aufgenommene Energie im Verlauf des Verbrennungsprozesses in die Reaktion einzubringen, um so die Verbrennungsreaktion zu vervollständigen. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass den Wasserstoffkernen unter den Bedingungen des Energieüberganges in ihrem magnetischen Spinmoment die Strahlungsenergie eines breiten elektromagnetischen Spektrums dreidimensional, d. h. in Resonanz mit der lokalen magnetischen Energie der Wasserstoffkerne, über die Zeit, in Quanten mit steigenden Energiebeträgen übertragen wird, und die so aufgenommene Energie mit Eintritt der wasserstoffhaltigen Medien in die Verbrennungsraktion durch induzierte Emission freigesetzt wird. Übertragen wird die Energie des multifrequenten elektromagnetischen Feldes, welches reaktionsbedingt aus dem Brennraum der selben Brennkraftmaschine oder -Einrichtung emittiert wird, für welche Luft und Brennstoff bestimmt sind, ...

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft die elektromagnetische Behandlung des Wasserstoffes der natürlich feuchten Verbrennungsluft und des Brennstoffes für Verbrennungskraftmaschinen und -Einrichtungen, wie zum Beispiel Hubkolbenmotoren, Verbrennungsturbinen, Öl- und Gasheizungen, sowie sonstige mit atmosphärischer Luft und flüssigen oder gasförmigen fossilen Brennstoffen auch mit reinem Wasserstoff, betriebene Verbrennungseinrichtungen.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Verfahren und Vorrichtungen, welche geeignet sind unter Einwirkung elektromagnetischer Strahlung gezielt den Wasserstoff der Verbrennungsluft und des Brennstoffes zu behandeln, sind nicht bekannt.
Ziel der Erfindung
Das Ziel der Erfindung ist es, den Kraft- beziehungsweise Brennstoffverbrauch, sowie die Schadstoffbelastung des Abgases der Verbrennungskraftmaschinen und -Einrichtungen, bei erhöhtem Verbrennungswirkungsgrad zu senken.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, dem Wasserstoff der natürlich feuchten Verbrennungsluft und des Kraftstoffes durch eine elektromagnetische Behandlung, vor Eintritt in den Brennraum, Energie zu übertragen, so, daß seine Verbindungen mit dem Sauerstoff oder Kohlenstoff, also Wasser und Kohlenwasserstoff, bis zum Eintritt in die Verbrennungsreaktion keine Zustandsänderung erfahren, also keine Temperatur- und Volumenänderung erfolgt. Bekanntlich stirbt jede Verbrennungsreaktion infolge Energiemangels aufgrund der vergrößerten Reaktionsabstände, und bleibt somit unvollständig. Deshalb ist es eine weitere Aufgabe der Efrindung, die vom Wasserstoff aufgenommene Energie, zu dem für die Vertollständigung der Verbrennungsreaktion geeignetem Zeitpunkt in die Reaktion einzubringen.
Wesen der Erfindung
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß den Kernen oder Protonen des Wasserstoffes der feuchten Verbrennungsluft und des Brennstoffes, unter den Bedingungen des Energieüberganges in ihrem magnetischen Spinmoment, oder ihrem Kemspinresonanzspektrum, die Strahlungsenergie eines multifrequenten elektromagnetischen Feldes, über den Weg durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, in Quanten mit steigender Frequenz und somit ansteigenden Energiebeträgen, übertragen wird, und diese Energie im Brennraum, bewirkt durch induzierte spontane Emission, der Verbrennungsreaktion im reaktionsfördernd geeignetem Moment zugeführt wird.
Es wird das aus dem oder den Brennräumen derselben Verbrennungskraftmaschine oder -Einrichtung reaktionsbedingt emittierte elektromagnetische Feld verwendet, für welche die so zubehandelnen Medien Verbrennungsluft und Brennstoff bestimmt sind. Auch kann hier die Energie eines ähnlichen geeigneten elektromagnetischen Feldes, erzeugt durch eine andere Einrichtung, den Protonen übertragen werden. Dadurch, daß die Protonen der Verbrennungsluft und des Brennstoffes so die selben Energiebeträge oder Quanten in ihrem magnetischen Spinmoment aufgenommen haben, welche aus der Verbrennungsreaktion von Luft und Brennstoff selbst emittiert werden, kommt es nun in der Reaktion mit den so behandelten Reaktanden zur zweifach gestüzten Resonanz der Strahlungskomponenten der freiwerdenden Energiebeträge, und damit zu der angestrebten Erhöhung der, die Verbrennungsreaktion vorantreibenden Energien.
Hier zunächst in Kurzform eine Erklärung des Begriffes magnetische Kern- oder Protonenspinresonaz. Die Mehrzahl der Wasserstoffatome sind 1H Isotope. Das heißt, ihr Kern besteht nur aus einem Proton, das Neutron fehlt. Dieses Proton hat einen Spin oder Drehimpuls, welcher zusammen mit der Kernladung ein magnetisches Moment ergibt. Spin und magnetisches Moment sind gequantelt, das heißt, sie können nur bestimmte Werte annehmen. Die Spinquantenzahl des Protons ist 1/2, daraus ergeben sich die Magnetquantenzahlen plus 1/2 und minus 1/2, das heißt, das magnetische Moment als Vektor gesehen, stellt sich in einem Magnetfeld parallel oder antiparallel zu den Feldlinien, dabei entsprich die parallele Besetzung dem energieärmeren, die antiparallele dem energiereicheren Zustand. Die Protonen können also zwei Zustände einnehmen, sie erfüllen damit eine Grundvoraussetzung zur Energieaufnahme oder -Abgabe. Dabei ist der energieärmere Zustand immer stärker besetzt als der energiereiche, wobei das Besetzungsverhältnis mit der Stärke des einwirkenden Magnetfeldes ansteigt. Durch Einwirkung elektromagnetischer Strahlung geeigneter Frequenz kann die so entstandene Energiedifferenz aufgefüllt werden, das heißt, die Protonen absorbieren unter Resonanzbedingungen die Strahlungsenergie in ihrem magnetischen Moment, und gehen so in einen höheren Energiezustand über. Mit steigender lokaler magnetischer Flußdichte der Protonen erhöht sich die Resonanzfrequenz, und damit die übergehende Strahlungsenergie. Die Protonenresonanz im Erdmagnetfeld beträgt zum Beispiel 1,7 KHz.
Das detailierte Wissen zur zwei- und mehrdimensionalen magnetischen Kernspinresonanz wird in der weiteren Beschreibung vorausgesetzt.
Erfindungsgemäß erfolgt die Übertragung der Strahlungsenergie auf das magnetische Moment dadurch, daß die wasserstofftragenden Medien Verbrennungsluft und Brennstoff, vor Eintritt in den Brennraum, durch jeweils eine, in den Zuführungsleitungen integrierte erfindungsgemäße, filterähnliche Vorrichtung geleitet werden, deren Filtermaterial, zum Beispiel Zellstoff, in großer Dichte mit elektromagnetisch erregbaren, atomaren- oder Mikroresonatoren, beispielsweise mit Nickelatomen bestückt ist. Die elektrischen Komponenten, des zum Beispiel aus den Brennräumen einer zyklisch arbeitenden Brennkraftmaschine emittierten elektromagnetischen Feldes, werden an meßtechnisch ermittelt günstiger Position, an der Oberfläche derselben, durch einen elektrischen Leiter oder andere geeignete Mittel erfaßt, und wie gegeben, oder mit durch bekannte Einrichtungen sinusförmig verstärkter Intensität über eine Flächenantenne oder Übertragerspule, gegen die Stromrichtung des die Vorrichtung durchströmenden Mediums, als gepulstes multifrequentes elektromagnetisches Feld in das resonatorbehaftete Filter- oder Trägermaterial eingestrahlt.
Die Resomatoren bauen nun mit den eingestrahlten Frequenzen zunächst ein wechselnd gerichtetes Magnetfeld auf, welches zeitlich phasenverschoben von einem elektrischen Feld umschlungen wird.
Da die Wasserstoffatome der Medien in unmittelbarer Nähe an den Resonatoren vorbeistreichen, und die Magnetfeldstärke bekanntlich im umgekehrten Verhältnis zum Quadrat des Abstandes von der Quelle abnimmt, wird das lokale Magnetfeld ihrer Protonen mit magnetrichtungsgleichem Spin wechseld, mit zunehmender Intensität verstärkt, da das Medium gegen das eingestrahlte Feld strömt.
Somit entsteht in unendlich vielen Fällen der Zustand, daß sich ein Proton mit entsprechender lokaler magnetischer Flußdichte in dem von einem benachbarten Resonator, oder der Antenne, abgestrahlten, energetisch gleichwertigen, elektromagnetischen Feld befindet, womit die magnetische Energie des Protonenspins und die elektromagnetische Energie des das Proton umgebenden Feldes in Resonanz sind, und so ein bestimmter Energiebetrag der Strahlung, auch Quant genannt, auf das Proton übergeht. Damit wird die magnetische Energie des Protonenspins erhöht, und die Voraussetzung für den Übergang eines Quants mit nächst höherer Frequenz, und somit höherem Energiebetrag, geschaffen. Da alle Frequenzen zur Verfügung stehen, und die Resonatoren miteinander komuniszieren, damit Schwingkreise für die verschiedensten Frequenzen bilden, können so gleichzeitig viele Quanten unterschiedlichster Energie, über den Weg durch die erfindungsgemäße Vorrichtung mit steigender Frequenz, den Protonen übertragen werden.
Die Einstrahlung des elektromagnetischen Feldes mit wechselnder Intensität bewirkt zum einen, eine Verstärkung desselben infolge Selbstinduktion im resonatorbehaftetem Filtermaterial, zum anderen eine Pulsung der Magnetfelder an den Resonatoren, und damit eine Erhöhung der möglichen Resonanzen. Die Einstrahlrichtung gegen den Medienstrom wird deshalb gewählt, weil die Resonatoren die ihnen übertragene Energie an die Protonen abgeben, und so die Energie des eingestrahlten Feldes in Einstrahlrichtung abgebaut wird.
Die den Protonen so übertragene Energie ist mit den Medien Verbrennungsluft und Brennstoff über längere Zeit transportfähig, da die Elektronenwolke der Wasserstoffatome die Energieabgabe weitestgehend verhindert, und doch abgegebene Energiebeträge untereinander resonieren, sozusagen eine Stehwelle, bevorzugt im dichten Medium beispielsweise im flüssigen Brennstoff, bilden, und so Energieverluste ständig ausgeglichen werden.
Mit Eintritt der wasserstofftragenden Medien Verbrennungsluft und Brennstoff in die Verbrennungsreaktion im Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine oder -Einrichtung, bewirkt ein aus der Reaktion emittierter, elektromagnetischer Impuls, welcher alle Frequenzen enthält mit denen den Protonen Energie in Quanten mit steigenden Beträgen übertragen wurde, die spontane Energieabgabe derselben. Ebenso verliert die schützende Elektronenwolke der reagierenden Wasserstoffatome mit einsetzender Reaktion kurzzeitig ihre Wirkung, wodurch die Protonen zur Energieabgabe gezwungen werden. Die Einzelschwingungen der so aus den Komponenten Verbrennungsluft und Brennstoff freigesetzten elektromagnetischen Impulse kommen nun mit denen des eigentlichen Reaktionspektrums in Resonanz, womit eine wesentliche Energieerhöhung, und damit eine Verfollständigung der Verbrennungsreaktion verbunden ist.
Vorzüge der Erfindung
Ein bedeutender Vorzug der Erfindung ist, daß hier mit minimalem technischem Aufwand, teilweise nur durch Nachrüstung ohnehin erforderlicher Einrichtungen, unter Nutzung einer Verlustenergiekomponente, eine wesentliche Brennstoffeinsparung, Wirkungsgradsteigerung und Reduzierung der Schadstoffe im Abgas erzielt wird. Die vorteilhaften Wirkungen des Verfahrens addieren sich zu denen, welche heute durch Anwendung modernster Verbrennungstechnologie erreicht werden. Jede Verbrennungskraftmaschine und -Einrichtung kann erfindungsgemäß aus- oder nachgerüstet werden. Die Laufkultur von Hubkolbenverbrennungsmotoren wird deutlich verbessert, und die Betriebstemperatur schneller erreicht. Energiefressende- und verschleißfördernde Ablagerungen im Brennraum werden abgebaut, und ihre Neubildung verhindert. Eine weitere vorteilhafte Wirkung bei Anwendung des Verfahrens besteht darin, daß so besonders an Fahrzeugen, welche mit hoher Geschwindigkeit von einer Verbrennungskraftmaschine angetrieben werden, der Fahrtwiderstand verringert wird. Dadurch, daß die der Bewegung entgegengerichtete Kraft geschwächt wird, welche durch Bewegung des elektromagnetischen Feldes, übertragen vom Motor auf die Außenhaut des Fahrzeuges, durch das Erdmagnetfeld und andere Felder, induziert wird, da die Energie des vom Motor erzeugten Feldes weitestgehend den Wasserstoffkernen über-tragen wird. Aus einem Vorlagegefäß, welches einmal mit erfindungsgemäß behandeltem Kraftstoff befällt wurde, kann ständig, in einem bestimmten Verhältnis von Zulauf und Volumen der Vorlage, Kraftstoff mit der Qualität von behandeltem Kraftstoff entnommen werden.
Ausführungsbeispiel
In den Zellstofffilterteilen eines Luftfiltereinsatzes und Kraftstoffvortilters eines durch eine Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Fahrzeuges werden, durch Behandlung in einer entsprechenden Elektrolytlösung, atomare Resonatoren eingelagert, und lagestabilisiert. Medienausgangsseitig der Filterteile wird eine Flächenantenne montiert und über einen elektrischen Leiter mit der Oberfläche des Motors an, meßtechnisch ermittelt, einer ein starkes Feld liefernden Position, verbunden. In die Leiter wird je ein sinuspulsliefernder Breitbandverstärker mit geeignetem Frequenzbereich geschaltet.
Quellennachweis

– Herzog, Messerschmidt, NMR-Spektroskopie für Anwender VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim, 1994
– Olah, Einführung in die theoretische Chemie, Akademie – Verlag Berlin, 1960
– Hollas, Moderne Methoden in der Spektroskopie, Vieweg Verlagsgesellschaft mbH, Wiesbaden, 1995

Claims

Verfahren zur elektromagnetischen Behandlung des Wasserstoffes der feuchten Verbrennungsluft und des Brennstoffes für Verbrennungskraftmaschinen und -Einrichtungen, gekennzeichnet dadurch, – daß die wasserstofftragenden Medien Verbrennungsluft und Brennstoff durch je ein in den Zuführungsleitungen integriertes Gehäuse geleitet werden, welches mit einem mediendurchlässigem Trägermaterial, in hoher Dichte behaftet mit elektromagnetisch erregbaren, atomaren- und Mikroresonatoren ausgefüllt ist, – daß die Signale des elektromagnetischen Feldes am Erzeuger in bekannter Weise erfaßt, transportiert, verstärkt, und durch geeignete Mittel bewirkt, als gepulstes, multifrequentes elektromagnetisches Feld, gegen die Medienstromrichtung in das resonatorbestückte, mediendurchströmte Trägermaterial eingestrahlt werden, – daß so, oder in anderer Weise, den Wasserstoffkernen und zum Teil den freien Elektronen der Verbrennungsluft und des Brennstoffes die Energie a) des reaktionsbedingt aus dem Brennraum derselben Verbrennungskraftmaschine oder -Einrichtung emittierten elektromagnetischen Feldes, für welche Luft und Brennstoff bestimmt sind, b) eines fremden, hierfür geeigneten, multifrequenten elektromagnetischen Feldes, c) zeitgleich unter differenzierten Resonanzbedingungen, d) über den Weg durch das resonatorbehaftete Trägermaterial, in Quanten mit steigenden Energiebeträgen, in ihrem magnetischem Spinmoment überfragen wird, – dass die den Wasserstoffkernen der wasserstofftragenden Medien so übertragenen Energiequanten, mit Eintritt der Medien in die Verbrennungsreaktion, durch induzierte Emission freigesetzt, und mit dem Reaktionsspektrum des Verbrennungsprozesses in Resonanz gebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Informationen eines hierfür geeigneten, multifrequenten elektromagnetischen Feldes – auf Datenträger gespeichert, – verbrennungsfördernd manipuliert, – aus Einzelsignalen oder -Gruppen zusammengestellt, durch bekannte Mittel bewirkt, als elektromagnetisches Feld gegen die Medienstromrichtung in das Trägermaterial eingestrahlt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass zusätzlich – ein Niedertrequenzfeld, – ein Magnetfeld, – Ultraschall, mit gepulster Intensität, gegen die Medienstromrichtung in das Trägermaterial eingestrahlt wird.
Verfahren nach Anspruch 1–3, gekennzeichnet dadurch, daß ein Vorlagegefäß, integriert in der Brennstoffzuführungsleitung mit einem so behandeltem Brennstoff befüllt wird.
Verfahren nach Anspruch 1–3, gekennzeichnet dadurch, daß ein oder mehrere poröse Körper, deren innere und äußere Oberfläche mit Resonatoren behaftet ist, mit so behandeltem Brennstoff getränkt, in den Brennstofftank, oder in ein Vorlagegefäß, integriert in der Brennstoffzuführungsleitung, eingebracht werden.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß in der Verbrennungsluft- und Brennstoffzuführungsleitung (2) ein mediendichtes, bevorzugt zylindrisches Gehäuse (1) mit gegenüberliegendem, axial angeordnetem Medienein- und -Ausgang, gefüllt mit einem dichten, mediendurchlässigem Trägermaterial (3), zum Beispiel Zellstoff, welches in großer Dichte mit lagestabilisierten, elektromagnetisch enegbaren, atomaren- oder Mikroresonatoren (4), beispielsweise mit Nickelatomen bestückt ist, medienausgangsseitig versehen mit einer Flächenantenne (5), zum Beispiel Metallgaze, auf dem Trägermaterial angeordnet, welche über einen elektrischen Leiter (6) elektrisch leitend mit einer, ein gepulstes, multifrequentes, elektromagnetisches Feld erzeugenden Einrichtung (7), beispielsweise mit der Oberfläche eines Hubkolbenverbrennungsmotors verbunden ist, integriert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, dass – in den Leiter (6) ein Kondensator (15), – in einem weiteren, die Antenne (5) mit der Masse (14), oder einem feldarmen Bauteil verbindenden Leiter (12), ein Potentiometer (13), geschaltet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, gekennzeichnet dadurch, daß in den elektrischen Leiter (6) eine – die Intensität der elektrischen Signale verstärkende Einrichtung (8), – pulsende Einrichtung (9) geschaltet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, daß anstelle des elektrischen Leiters (6) eine drahtlose Übertragungseinrichtung, und anstelle der Flächenantenne (5) eine Übertragerspule tritt.
Vorrichtung nach Anspruch 6-9, gekennzeichnet dadurch, daß die Resonatoren (4) aus – Atomgemischen – Schichten, angeordnet in Medienstromrichtung verschiedener Metalle und Halbleiterelementen bestehen, – daß die Resonatoren mit in Medienstromrichtung zunehmender Dichte in das Trägermaterial eingelagert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6-10, gekennzeichnet dadurch, daß medienausgangsseitig des Trägermaterials (3) eine – Niederfrequenzquelle (16) – Magnetspule (10) – Ultraschallquelle (11) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6-11, gekennzeichnet dadurch, daß ein Luftfilter bekannter Bauart erfindungsgemäß nachgerüstet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6-11, gekennzeichnet dadurch, daß ein Kraft- oder Brennstofffilter erfindungsgemäß nachgerüstet ist.