EP2245294B1 - Verfahren zur vermeidung und/oder zum verringern von schadstoffanteilen im abgas einer verbrennungsmaschine - Google Patents

Verfahren zur vermeidung und/oder zum verringern von schadstoffanteilen im abgas einer verbrennungsmaschine Download PDF

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EP2245294B1
EP2245294B1 EP08867324.9A EP08867324A EP2245294B1 EP 2245294 B1 EP2245294 B1 EP 2245294B1 EP 08867324 A EP08867324 A EP 08867324A EP 2245294 B1 EP2245294 B1 EP 2245294B1
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EP
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fuel
line
internal combustion
combustion engine
hand
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Aloys Wobbeb
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Wobben Properties GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M27/00—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like
    • F02M27/04—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like by electric means, ionisation, polarisation or magnetism

Definitions

  • the present invention relates to a method for avoiding and / or reducing pollutant levels in the exhaust gas of an internal combustion engine as well as a device for reducing and / or to avoid pollutant levels in the exhaust gas of an internal combustion engine.
  • soot filters are increasingly used in diesel vehicles recently, which filter out a part of the resulting during the combustion of diesel fuel soot 'from the exhaust gas and thus can not be released into the environment.
  • catalysts are known in which pollutant components of the exhaust gas are reduced by chemical reactions.
  • the document mentions the construction of an electro-acoustic signal generator which generates a first signal of the order of 1.1 kHz and a second signal of the order of 1.5 kHz and these electro-acoustic signals via an antenna derived from the fuel before being fed into the internal combustion engine.
  • the method according to WO 00/33954 intended to increase the octane rating of the fuel, in the example described on pages 24, 25 of the document, an increase of 5%.
  • US 2005/126160 discloses a method for avoiding and / or reducing pollutant levels in the exhaust of an internal combustion engine, wherein the fuel is applied to the internal combustion engine with electromagnetic signals before entering the combustion chamber.
  • the object of the present invention is now to at least reduce the formation of pollutants, in particular of soot particles, during the combustion process in an internal combustion engine and, above all, to improve the exhaust gas behavior of an internal combustion engine compared with the prior art.
  • the invention is based on the finding that e.g. Although the soot produced during a combustion process can be trapped (for example, by filtering), since it inevitably arises, it must someday also be disposed of in an environmentally sound manner. Even a catalyst that causes chemical changes in the exhaust gas of the internal combustion engine is merely a reaction to already formed pollutants.
  • the invention now proposes such pollutants not at all, or if so, then to a much lesser extent during combustion to arise.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an internal combustion engine according to the invention.
  • the internal combustion engine has a tank 10 for receiving fuel, from which a fuel line 12 extends to a container 20 according to the invention. From this container 20 according to the invention, the fuel line 12 continues to the fuel pump 30 and from there to the injection pump 40.
  • the injection pump 40 provides the fuel via unspecified injection lines the motor 50 available in which it is then burned.
  • Such engines with injection pumps are known in the art widely known.
  • the fuel pump 30 may also be disposed between the tank 10 and the container 20 of the invention to deliver the fuel.
  • a frequency generator 60 is provided, which via lines 62 electromagnetic signals of predetermined frequencies and in sufficient amplitude - u.U. amplified accordingly by means of an amplifier - transmits to the container 20 and there to transfer members (antennas), which are arranged within the container 20.
  • the frequency generator 60 generates a plurality of different discrete frequencies, preferably more than two, more preferably more than three, or more than four, or more than five, or more than six, or more than seven, or more than eight, or more as nine, or more than 10, or more than 11, or more than 12, or more than 13, or more than 14, or more than 15, or more than 16, or more than 17, or more than 18, or more than 19, or more than 20, or more than 21, or more than 22, or more than 23, or more than 24, or more than 25.
  • 18 sinusoidal signals with the following frequency values are mentioned: 21.33 kHz, 23.55 kHz, 25.55 kHz, 26.66 kHz, 27.73 kHz, 30.23 kHz, 30.44 kHz, 34.33 kHz, 42.22 kHz, 44 , 11kHz, 48,35kHz, 49,11kHz, 52,33kHz, 54,33kHz, 57,78kHz, 63,33kHz, 65,11kHz, 66,66kHz.
  • An alternative example of the above frequencies are 19 sinusoidal signals with the following frequency values: 21.33 kHz, 23.55 kHz, 25.55 kHz, 26.32 kHz, 26.66 kHz, 27.73 kHz, 30.23 kHz, 30.44 kHz, 34.33 kHz, 42 , 22kHz, 44,11kHz, 48,35kHz, 49,11kHz, 52,33kHz, 54,33kHz, 57,78kHz, 63,33kHz, 65,11kHz, 66,66kHz.
  • Transverse and longitudinal waves are preferably transmitted with the above sinusoidal signal frequencies.
  • the fuel coming from the tank 10 thus flows through the fuel line 12 into the container 20, where it is acted upon by the signal generated by the frequency generator 60 with the frequencies and then via the further fuel line 12 and the fuel pump 30 to the injection pump and from this finally in the Motor 50 transported. There, the fuel is then combusted under reduced pollutant development, so that the exhaust gases emitted by the engine 50 already contain fewer pollutant components without further treatment than exhaust gases of an internal combustion engine with a conventional fuel supply.
  • the above-described principles of the invention can also be applied to stationary internal combustion engines, such as a diesel generator. All that needs to be done is to place a container 20 around the fuel line.
  • the electromagnetic signals having different frequencies are applied to the antennas in the container so that the fuel flowing through the fuel line is affected by the electromagnetic signals generated by the antenna.
  • the signals from the frequency generator 60 may be applied to the transmission links (antennas) continuously, at fixed time intervals (eg every 5 to 10 seconds for 2 to 5 seconds each) or at random time intervals.
  • Fig. 2 now shows another block diagram of a fuel treatment according to the invention.
  • the fuel processing unit 20 is disposed between the engine 50 and the fuel tank 10.
  • the fuel from the fuel tank 10 is preferably pumped via a fuel pump 11 to the fuel processing unit.
  • the sine signal generator is a frequency generator 60 whose output signals are brought by means of an amplifier 61 in the desired amplitude / power.
  • Fig. 3 now shows the electrical circuit diagram of the frequency generator or the associated transmission unit.
  • the frequency generator 18 generates different electrical frequencies, preferably sinusoidal signals, whose respective frequency is indicated in the blocks. These frequencies are amplified by the preamplifier 61 and then in each case two further amplifiers, in the example shown, four channel amplifiers 63 and 64, respectively. To power the entire unit is the power supply of an automobile of usually 12 volts.
  • the amplifiers 63 and 64 are arranged downstream of transmission elements, namely the amplifier 63 is a transmission member in the form of an electrical line, which forms a coil by forming a winding in the line, preferably even six individual coils.
  • the number of turns of the respective coils may be 30 but may of course also assume a different order of magnitude in the range of e.g. from 5 to 100 turns. It is also possible that the number of turns of the individual coils differ from each other.
  • the amplifier 64 is followed by a spanned in a flat plane line downstream (hereinafter called flat line), which in turn by a transformer or a transmission member is connected to the amplifier, wherein the number of coils on the input side of the transformer is significantly higher than on the output side and preferably the bonding ratio 13: 1 but is also another order of eg 5: 1 or 55: 1 or each other deviation may be assumed.
  • flat line a flat plane line downstream
  • Fig. 4 now shows the electromechanical structure of the fuel preparation unit.
  • This consists of a substantially hollow cylindrical body and is completed on the one hand with a lid which is provided with a connection for a hose from a fuel tank. Finally, the lid also receives a plug for electrical connection of the transformers (antennas) located in the fuel conditioning unit to the frequency generator.
  • the lid is preferably provided with a fuel-resistant seal and bolted to the hollow cylindrical body or otherwise secured.
  • the housing of the hollow cylindrical body is preferably made of stainless steel, e.g. 2.5mm thick stainless steel with a welded flange and the volume should be of the order of 0.3 to 5 l, preferably about 1.5 l.
  • the coils shown are provided with a ferrite core, the flat cable shown consists of a steel sheet, it being noted that the material specifications are to be understood only as an example. Other metals or electrically conductive materials can be used to achieve the inventive purpose.
  • the transmission unit is provided with a cavity in order to avoid the direct contact between electrically conductive parts on the one hand and the fuel in the hollow cylindrical volume on the other hand.
  • the cavity can be formed for example by a GFRP lamination, which in turn not only protects the electrically conductive parts from contact with the fuel, but also stabilizes the entire transmission unit accomplished.
  • the transmission unit is provided on the output side output, e.g. a hose connection in order to forward the escaping fuel to the internal combustion engine can.
  • Fig. 5 now shows the transmission unit both in cross-section and in the plan view, wherein it should be noted that the size of the representation is shown reduced by about 1: 2.
  • the line shown in the plane is a meandering line, so that a bottom and top side is formed, on each of which bobbins are formed, and these bobbins each take turns, eg 30 turns, a continuous wire, for example of 0.8 mm 2 copper, so that six coils connected in series are formed.
  • the flat line is preceded by a transfer member, preferably a turn ratio of 13: 1, wherein the respective 13 turns of a 0.8 mm 2 copper wire and the one turn consists of a 1.5 mm 2 copper wire and the one turn the flat cable is electrically connected.
  • the entire transfer unit is enclosed by a glass fiber reinforced plastic (FRP) lamination, which in turn stabilizes the entire unit.
  • FRP glass fiber reinforced plastic
  • the transfer unit is located inside the fuel processing unit in a rail or arrangement in order to avoid the mechanical oscillation of the transfer unit within the hollow volume, so that it is reliably avoided that the transfer unit strikes the wall inside the fuel processing unit ,
  • Fig. 6 shows a typical installation of the device according to the invention in a vehicle, in the example shown, a passenger car.
  • the fuel processing unit according to the invention is arranged in the engine compartment in a vertical orientation, so that the fuel flows from above through the lid into the interior of the fuel unit and in turn leaves the fuel unit in the lower part and is supplied to the engine.
  • the device according to the invention with the in Fig. 3 Described frequencies described, it can be a very significant reduction in the exhaust gases usually located particles - also commonly called particulate matter or soot - achieve.
  • Measurements carried out on a specific vehicle show a reduction of the particles compared to a vehicle with untreated fuel of 76.8%, but at the same time could also reduce fuel consumption by 2.3%, the formation of carbon dioxide by 2.3% and the formation of carbon monoxide can be reduced by 1.4%.
  • the chlorinated hydrocarbons were also reduced by 30.9%.
  • a particularly preferred embodiment is not only to generate constant electromagnetic signals (waves), but to generate one part as transverse waves and another part as longitudinal waves.
  • Fig. 3 shows such an example of the treatment of diesel (diesel vehicle).
  • different frequencies are indicated in two columns, namely in the left column, the electromagnetic waves (signals) are shown with their frequency indication, which generate a transverse wave, while in the adjacent right column, the waves (signals) with their Frequency values are shown, which generate a longitudinal wave.
  • a transverse wave also called a transverse, shear or shear wave
  • a longitudinal wave also called a longitudinal wave
  • a longitudinal wave is a physical wave which oscillates in the direction of propagation, and a longitudinal wave always needs a medium (eg also the fuel) to move on.
  • a well-known example of a longitudinal wave is otherwise sound in air or water
  • an example of a Transverse wave is a water wave, which is a hybrid of longitudinal waves and transverse waves.
  • the other tables show test reports to prove the success of pollutant avoidance by the measures according to the invention.
  • the measurements were made by a neutral entity, which in turn had no knowledge of what was actually installed in the vehicle, the measurements were made as usual gas measurements.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung und/oder zum Verringern von Schadstoffanteilen im Abgas einer Verbrennungsmaschine als auch eine Vorrichtung zum Verringern und/oder zur Vermeidung von Schadstoffanteilen im Abgas einer Verbrennungsmaschine.
  • Im Stand der Technik sind Vorrichtungen bekannt, mittels denen umweltschädigende Anteile des Abgases verringert werden können. So werden bei Dieselfahrzeugen in jüngster Zeit vermehrt sogenannte Rußfilter eingesetzt, welche einen Teil des bei der Verbrennung von Dieselkraftstoff entstehenden Ruß' aus dem Abgas herausfiltern und somit nicht in die Umwelt gelangen lassen. Bei Fahrzeugen mit Ottomotoren sind sogenannte Katalysatoren bekannt, in welchen durch chemische Reaktionen Schadstoffanteile des Abgases verringert werden.
  • Diesen Lösungen ist gemein, dass die Verbrennungsprodukte entstehen und erst im Nachhinein durch Filterung oder chemische Veränderung von der Umwelt fern gehalten werden.
  • Als allgemeiner Stand der Technik sei auf die Dokumente WO 00/33954 A1 , US 2002/0152674 A1 , DE 195 12 394 A1 , WO 2004/025110 , WO 02/16024 sowie WO 00/15957 A1 verwiesen. Ganz besonders verwiesen sei auf den Stand der Technik gemäß WO 00/33954 . Dieser Stand der Technik lehrt ein Verfahren zur Aufbereitung bzw. Behandlung von Flüssigkeiten mittels elektroakustischer Signale. In dem Dokument ist u.a. auch erwähnt, einen elektroakustischen Signalgenerator auszubilden, der ein erstes Signal in der Größenordnung von 1,1 kHz und ein zweites Signal in der Größenordnung von 1,5 kHz erzeugt und wobei diese elektroakustischen Signale über eine Antenne, die vom Kraftstoff vor Zuführung in die Verbrennungsmaschine umspült wird, zuzuleiten. Das Verfahren gemäß WO 00/33954 soll dabei dazu dienen, die Oktanzahl des Kraftstoffs zu erhöhen, im beschriebenen Beispiel auf den Seiten 24, 25 des Dokuments, eine Erhöhung von 5%.
  • Als weiteren Stand der Technik sei auf die Dokumente US 2005/126160 A1 , EP 1 179 710 A , WO 2005/012717 A , WO 02/075144 A , WO 2004/025110 , US 20031001439 A1 sowie WO 2005/001274 A verwiesen.
  • US 2005/126160 offenbart ein Verfahren zur Vermeidung und/oder zum Verringern von Schadstoffanteilen im Abgas einer Verbrennungsmaschine, wobei der Kraftstoff vor dem Eintritt in die Brennkammer die Verbrennungsmaschine mit elektromagnetischen Signalen beaufschlagt wird.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nunmehr, die Entstehung von Schadstoffen, insbesondere von Rußpartikeln, während des Verbrennungsvorgangs in einer Verbrennungsmaschine wenigstens zu verringern und vor allem das Abgasverhalten einer Verbrennungsmaschine gegenüber dem Stand der Technik zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst, wie aber auch durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 3.
  • Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass z.B. der bei einem Verbrennungsvorgang entstehende Russ zwar aufgefangen werden kann (z.B. durch Filterung), da er aber unvermeintlich entsteht, irgendwann auch umweltverträglich wiederum beseitigt werden muss. Auch ein Katalysator, der chemische Veränderungen im Abgas der Verbrennungsmaschine bewirkt, ist lediglich eine Reaktion auf bereits entstandene Schadstoffe.
  • Dem gegenüber schlägt die Erfindung nun vor, solche Schadstoffe erst gar nicht, oder wenn schon, dann in erheblich verringertem Umfang bei der Verbrennung, entstehen zu lassen.
  • Es konnte nun überraschend gefunden werden, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren bzw. auch durch die erfindungsgemäße Vorrichtung Schadstoffe z.T. in ganz drastischem Maße verringert werden konnten, ohne eine wesentliche Veränderung an der Verbrennungsmaschine vornehmen zu müssen.
  • Gerade vor dem Hintergrund, dass sowohl die Feinstaubbelastung, die mit Betrieb von Verbrennungsmaschinen einhergeht als auch die Erzeugung von anderen Schadstoffen, z.B. Stickoxiden, Kohlendioxiden, Schwefelwasserstoffen etc. (die üblichen gasförmigen Zusammensetzungen von Abgasen) zunehmend nicht nur eine direkte Bedrohung für die menschliche Gesundheit darstellen, sondern auch die Verbrennungsprodukte der Verbrennungsmaschinen weltweit in ganz erheblichem Maße für die Klimaveränderung verantwortlich gemacht werden, möchte die Erfindung einen technisch neuen Ansatz aufzeigen, dessen Realisierung sehr schnell umgesetzt werden kann und wobei diese Realisierung in ganz erheblichem Maße wenigstens bestimmte Verbrennungsprodukte reduziert. Auch kann durch die Realisierung der Erfindung der Verbrauch der Verbrennungsmaschine reduziert werden.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in Figuren ausgeführten Beispielen näher erläutert:
    • Fig. 1
    zeigt eine schematische Darstellung gemäß der Erfindung;
    Fig. 2
    zeigt ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Kraftstoffaufbereitung;
    Fig. 3
    zeigt ein elektrisches Blockschaltdiagramm der erfindungsgemäßen Kraftstoffaufbereitung;
    Fig. 4
    zeigt den elektromechanischen Aufbau der erfindungsgemäßen Kraftstoffaufbereitung;
    Fig. 5
    zeigt einen Querschnitt sowie auch eine Aufsicht auf die Übertrager einer erfindungsgemäßen Kraftstoffaufbereitung;
    Fig. 6
    zeigt eine typische Einbauposition einer erfindungsgemäßen Kraftstoffaufbereitung in einem Fahrzeug.
    • Tabelle 1 zeigt eine Übersicht über die Auswertung verschiedener Messprotokolle; und
    • Tabellen 2
      bis 7 zeigen konkrete Prüfberichte (Abgasprüfung Hannover; TÜV Nord).
  • Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Verbrennungsmaschine gemäß der Erfindung. Die Verbrennungsmaschine weist einen Tank 10 zur Aufnahme von Kraftstoff auf, von dem eine Kraftstoffleitung 12 zu einem erfindungsgemäßen Behälter 20 verläuft. Von diesem erfindungsgemäßen Behälter 20 verläuft die Kraftstoffleitung 12 weiter zur Kraftstoffpumpe 30 und von dort aus zur Einspritzpumpe 40. Die Einspritzpumpe 40 stellt den Kraftstoff über nicht näher bezeichnete Einspritzleitungen dem Motor 50 zur Verfügung, in dem er dann verbrannt wird. Solche Motoren mit Einspritzpumpen sind im Stand der Technik vielfach bekannt.
  • Natürlich kann die Kraftstoffpumpe 30 auch zwischen dem Tank 10 und dem erfindungsgemäßen Behälter 20 angeordnet sein, um den Kraftstoff zu fördern.
  • Weiterhin ist ein Frequenzgenerator 60 vorgesehen, der über Leitungen 62 elektromagnetische Signale vorgegebener Frequenzen und in ausreichender Amplitude - u.U. mittels eines Verstärkers entsprechend verstärkt - zu dem Behälter 20 überträgt und dort an Übertragungsglieder (Antennen) abgibt, welche innerhalb des Behälters 20 angeordnet sind. Der Frequenzgenerator 60 erzeugt eine Vielzahl von verschiedenen, diskreten Frequenzen, bevorzugt mehr als zwei, besonders bevorzugt mehr als drei, oder mehr als vier, oder mehr als fünf, oder mehr als sechs, oder mehr als sieben, oder mehr als acht, oder mehr als neun, oder mehr als 10, oder mehr als 11, oder mehr als 12, oder mehr als 13, oder mehr als 14, oder mehr als 15, oder mehr als 16, oder mehr als 17, oder mehr als18, oder mehr als 19, oder mehr als 20, oder mehr als 21, oder mehr als 22, oder mehr als 23, oder mehr als 24, oder mehr als 25.
  • Als konkretes Beispiel dieser Frequenzen seien 18 Sinussignale mit folgenden Frequenzwerten genannt: 21,33kHz, 23,55kHz, 25,55kHz, 26,66kHz, 27,73kHz, 30,23kHz, 30,44kHz, 34,33kHz, 42,22kHz, 44,11kHz, 48,35kHz, 49,11kHz, 52,33kHz, 54,33kHz, 57,78kHz, 63,33kHz, 65,11kHz, 66,66kHz.
  • Ein Alternativbeispiel zu den vorstehenden Frequenzen seien 19 Sinussignale mit folgenden Frequenzwerten: 21,33kHz, 23,55kHz, 25,55kHz, 26,32kHz, 26,66kHz, 27,73kHz, 30,23kHz, 30,44kHz, 34,33kHz, 42,22kHz, 44,11kHz, 48,35kHz, 49,11kHz, 52,33kHz, 54,33kHz, 57,78kHz, 63,33kHz, 65,11kHz, 66,66kHz.
  • Mit den vorstehenden Sinussignal-Frequenzen werden bevorzugt Transversal- und Longitudinalwellen übertragen.
  • Wenn der eine oder andere der oben genannten Frequenzwerte weggelassen wird, so ist die Erfindung durchaus ausführbar, allerdings kann es dann sein, dass die erzielte Wirkung nicht so vollständig ist wie bei den vorgenannten Frequenzwerten.
  • Der vom Tank 10 kommende Kraftstoff fließt somit über die Kraftstoffleitung 12 in den Behälter 20, wird dort mit dem von dem Frequenzgenerator 60 erzeugten Signal mit den Frequenzen beaufschlagt und dann über die weitere Kraftstoffleitung 12 und die Kraftstoffpumpe 30 zur Einspritzpumpe und von dieser schließlich in den Motor 50 transportiert. Dort wird der Kraftstoff dann unter verringerter Schadstoffentwicklung verbrannt, so dass die von dem Motor 50 abgegebenen Abgase ohne weitere Nachbehandlung bereits weniger Schadstoffanteile enthalten als Abgase einer Verbrennungsmaschine mit einer herkömmlichen Kraftstoffzufuhr.
  • Die oben beschriebenen Prinzipien der Erfindung lassen sich auf jede beliebige Verbrennungsmaschine anwenden, d.h. beispielsweise in einem Dieselmotor, aber auch einem Otto-Motor o.dgl. Derartige Verbrennungsmaschinen können sowohl in Fahrzeugen als auch in Schiffen eingesetzt werden.
  • Die oben beschriebenen Prinzipien der Erfindung lassen sich jedoch ebenfalls bei stationären Verbrennungsmaschinen, wie beispielsweise bei einem Dieselgenerator einsetzen. Dazu muss lediglich ein Behälter 20 um die Kraftstoffleitung herum angeordnet werden. Die elektromagnetischen Signale mit unterschiedlichen Frequenzen werden an die Antennen in dem Behälter angelegt, so dass der durch die Kraftstoffleitung fließende Kraftstoff durch die durch die Antenne erzeugten elektromagnetischen Signale beeinflusst wird.
  • Die Prinzipien der Erfindung lassen sich somit bei jeder Verbrennungsmaschine einsetzen, welche Kraftstoff über eine Kraftstoffleitung zugeführt bekommt, d.h. auch bei Verbrennungsmaschinen ohne Einspritzung.
  • Die Signale von dem Frequenzgenerator 60 können kontinuierlich, in festen Zeitintervallen (z.B. alle 5 bis 10 Sekunden für jeweils 2 bis 5 Sekunden) oder in zufälligen Zeitintervallen an die Übertragungsglieder (Antennen) angelegt werden.
  • Fig. 2 zeigt nun ein weiteres Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Kraftstoffaufbereitung.
  • Wie zu erkennen, ist die Kraftstoffaufbereitungseinheit 20 zwischen der Verbrennungsmaschine 50 und dem Kraftstofftank 10 angeordnet. Der Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 10 wird dabei bevorzugt über eine Kraftstoffpumpe 11 zur Kraftstoffaufbereitungseinheit gepumpt.
  • Der Sinussignalgenerator ist ein Frequenzgenerator 60, dessen Ausgangssignale mittels eines Verstärkers 61 in die gewünschte Amplitude/Leistung gebracht werden.
  • Fig. 3 zeigt nun den elektrischen Schaltplan des Frequenzgenerators bzw. der damit verbundenen Übertragungseinheit.
  • Wie zu erkennen, erzeugt der Frequenzgenerator 18 verschiedene elektrische Frequenzen, bevorzugt Sinussignale, deren jeweilige Frequenz in den Blöcken angegeben wird. Diese Frequenzen werden durch den Vorverstärker 61 verstärkt und dann jeweils zwei weiteren Verstärkern, im dargestellten Beispiel vier Kanalverstärkern 63 und 64, zugeführt. Zur Energieversorgung der gesamten Einheit dient die Spannungsversorgung eines Automobils von üblicherweise 12 Volt.
  • Den Verstärkern 63 und 64 sind Übertragungsglieder nachgeordnet, nämlich dem Verstärker 63 ein Übertragungsglied in Form einer elektrischen Leitung, welche auch durch Bildung einer Windung in der Leitung eine Spule bildet, bevorzugt sogar sechs einzelne Spulen. Beispielhaft sei erwähnt, dass die Zahlen der Windungen der jeweiligen Spulen bei 30 liegen kann aber auch eine andere Größenordnung selbstverständlich annehmen kann im Bereich z.B. von 5 bis 100 Windungen. Es ist auch möglich, dass die Zahl der Windungen der einzelnen Spulen sich voneinander unterscheidet.
  • Dem Verstärker 64 ist eine in einer flachen Ebene aufgespannte Leitung nachgeordnet (nachfolgend Flachleitung genannt), welche ihrerseits durch einen Transformator bzw. ein Übertragungsglied mit dem Verstärker verbunden ist, wobei die Spulenzahl auf der Eingangsseite des Transformators deutlich höher ist als auf der Ausgangsseite und bevorzugt das Bindungsverhältnis 13:1 beträgt aber auch eine andere Größenordnung von z.B. 5:1 oder auch 55:1 oder jede andere Abweichung hiervon annehmen kann.
  • Fig. 4 zeigt nun den elektromechanischen Aufbau der Kraftstoffaufbereitungseinheit. Diese besteht aus einem im Wesentlichen hohlzylindrischen Körper und ist einerseits mit einem Deckel abgeschlossen, der mit einem Anschluss für einen Schlauch von einem Kraftstofftank versehen ist. Schließlich nimmt der Deckel auch einen Stecker auf zur elektrischen Verbindung der in der Kraftstoffaufbereitungseinheit befindlichen Übertrager (Antennen) mit dem Frequenzgenerator.
  • Der Deckel ist bevorzugt mit einer kraftstoffresistenten Dichtung versehen und an den hohlzylindrischen Körper angeschraubt oder auf sonstige Weise befestigt.
  • Das Gehäuse des hohlzylindrischen Körpers besteht bevorzugt aus Edelstahl, z.B. 2,5mm dickem Edelstahl mit einem angeschweißten Flansch und das Volumen sollte in der Größenordnung von 0,3 bis 5 l, bevorzugt etwa 1,5 l liegen.
  • Die dargestellten Spulen sind mit einem Ferritkern versehen, die dargestellte Flachleitung besteht aus einem Stahlblech, wobei zu bemerken ist, dass die Materialangaben nur beispielhaft zu verstehen sind. Auch andere Metalle oder elektrisch leitende Materialien können eingesetzt werden, um den erfinderischen Zweck zu erzielen.
  • Die Übertragungseinheit ist mit einer Einhöhlung versehen, um den direkten Kontakt zwischen elektrisch leitenden Teilen einerseits und dem Kraftstoff in dem hohlzylindrischen Volumen andererseits zu vermeiden. Die Einhöhlung kann z.B. durch eine GFK-Laminierung gebildet werden, die ihrerseits nicht nur die elektrisch leitenden Teile vor dem Kontakt mit dem Kraftstoff schützt, sondern auch eine Stabilisierung der gesamten Übertragungseinheit bewerkstelligt.
  • Schließlich ist die Übertragungseinheit ausgangsseitig Ausgang versehen, z.B. einem Schlauchanschluss, um den austretenden Kraftstoff zur Verbrennungsmaschine weiterleiten zu können.
  • Fig. 5 zeigt nun die Übertragungseinheit sowohl im Querschnitt als auch in der Aufsicht, wobei zu bemerken ist, dass die Größe der Darstellung etwa 1:2 verkleinert dargestellt ist.
  • Zunächst einmal ist in der Aufsicht zu erkennen, dass die in der Ebene abgebildete Leitung eine Leitung ist, die mäanderförmig verläuft, so dass eine Unterund Oberseite gebildet ist, an denen jeweils Spulenkörper ausgebildet sind und diese Spulenkörper nehmen jeweils Windungen auf, z.B. 30 Windungen, eines durchgehenden Drahtes, z.B. aus 0,8 mm2 Kupfer, so dass sechs in Reihe geschaltete Spulen gebildet werden.
  • Wie bereits beschrieben, ist der Flachleitung ein Übertragungsglied vorgeschaltet, bevorzugt einem Windungsverhältnis von 13:1, wobei die jeweils 13 Windungen aus einem 0,8 mm2 Kupferdraht und die eine Windung aus einem 1,5 mm2 Kupferdraht besteht und die eine Windung mit der Flachleitung elektrisch verbunden ist.
  • Wie im Querschnitt dargestellt, wird die gesamte Übertragungseinheit durch eine GFK (glasfaserverstärkter Kunststoff)-Laminierung umschlossen, die ihrerseits die gesamte Einheit stabilisiert.
  • Zur weiteren Stabilisierung kann vorgesehen werden, dass die Übertragungseinheit im Inneren der Kraftstoffaufbereitungseinheit in einer Schiene oder Anordnung liegt, um das mechanische Schwingen der Übertragungseinheit innerhalb des Hohlvolumens zu vermeiden, so dass sicher vermieden wird, dass die Übertragungseinheit im Inneren der Kraftstoffaufbereitungseinheit gegen die Wandung schlägt.
  • Fig. 6 zeigt einen typischen Einbau der erfindungsgemäßen Einrichtung in ein Fahrzeug, im dargestellten Beispiel ein Personenkraftwagen.
  • Dabei ist zu erkennen, dass die erfindungsgemäße Kraftstoffaufbereitungseinheit im Motorraum in vertikaler Ausrichtung angeordnet ist, so dass der Kraftstoff von oben durch den Deckel in das Innere der Kraftstoffeinheit strömt und im unteren Teil wiederum die Kraftstoffeinheit verlässt und dem Motor zugeführt wird.
  • Wird nun die erfindungsgemäße Einrichtung mit den in Fig. 3 genannten Frequenzen beschrieben, so lässt sich eine ganz erhebliche Reduktion der in den Abgasen üblicherweise befindlichen Partikel - auch üblicherweise Feinstaub oder Russ genannt - erzielen. Messungen, die an einem konkreten Fahrzeug durchgeführt wurden belegen eine Reduktion der Partikel gegenüber über einem Fahrzeug mit unbehandeltem Kraftstoff von 76,8%, gleichzeitig konnte aber auch der Verbrauch um etwa 2,3%, die Entstehung von Kohlendioxid um 2,3% sowie die Entstehung von Kohlenmonoxid um 1,4% reduziert werden. Auch konnten die Chlorkohlenwasserstoffe um 30,9% reduziert werden.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform besteht darin, nicht nur gleichbleibende elektromagnetische Signale (Wellen) zu generieren, sondern einen Teil als Transversalwellen und einen anderen Teil als Longitudinalwellen zu generieren.
  • Fig. 3 zeigt ein solches Beispiel für die Behandlung von Diesel (vom Dieselfahrzeug). In der linken Seite der Figur sind in zwei Spalten verschiedene Frequenzen angegeben, nämlich in der linken Spalte werden die elektromagnetischen Wellen (Signale) mit ihrer Frequenzangabe gezeigt, die eine Transversalwelle erzeugen, während in der daneben liegenden rechten Spalte die Wellen (Signale) mit ihren Frequenzwerten dargestellt sind, die eine Longitudinalwelle erzeugen.
  • Zur Erklärung sei darauf verwiesen, dass eine Transversalwelle (auch Quer-, Schub- oder Scherwelle genannt) physikalische Welle ist, bei der eine Schwingung senkrecht zu ihrer Ausbreitungsrichtung erfolgt. Eine Longitudinalwelle (auch Längswelle) ist hingegen eine physikalische Welle, die in Ausbreitungsrichtung schwingt und eine Longitudinalwelle benötigt immer ein Medium (z.B. auch den Kraftstoff), um sich fortzubewegen. Ein bekanntes Beispiel für eine Longitudinalwelle ist ansonsten Schall in Luft oder Wasser, während ein Beispiel für eine Transversalwelle eine Wasserwelle ist, die eine Mischform aus Longitudinalwellen und Transversalwellen ist.
  • Die weiteren Tabellen zeigen Prüfprotokolle zum Beleg des Erfolgs der Schadstoffvermeidung durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen. Die Messungen wurden durch eine neutrale Instanz vorgenommen, die ihrerseits keine Kenntnis darüber hatte, was konkret in dem Fahrzeug eingebaut wurde, die Messungen wurden wie übliche Gasmessungen vorgenommen.

Claims (7)

  1. Verfahren zur Vermeidung und/oder zum Verringern von Schadstoffanteilen im Abgas einer Verbrennungsmaschine,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoff vor dem Eintritt in die Brennkammer der Verbrennungsmaschine mit elektromagnetischen Signalen von mehr als vier vorgegebenen Frequenzen beaufschlagt wird, wobei die Signale oberhalb des Spektrums von 0 bis 20 kHz liegen und die Signale über ein Übertragemodul abgegeben werden, wobei das Übertragemodul in einer Kraftstoffaufbereitungseinhalt untergebracht ist, welche über eine Kraftstoffzuleitung einerseits und eine Kraftstoffableitung andererseits verfügt, dass die Kraftstoffaufbereitungseinheit aus einem Gehäuse besteht, in dessen Inneren das Übertragungsmodul aufgenommen wird und das Übertragungsmodul aus einer Spulenanordnung und einer Flachleitung besteht, die Spulenanordnung aus einer Vielzahl von Spulen besteht, die miteinander verbunden sind und die Flachleitung aus einer in einer Ebene angeordneten Leitung besteht, die bevorzugt mäanderförmig verläuft.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass elektromagnetische Signale von mehr als 5, bevorzugt mehr als 10, bevorzugt 18 verschiedenen Frequenzen über den Übertragungsmodul abgegeben werden.
  3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinheit eine Ummantelung aufweist, um einen direkten Kontakt zwischen dem Kraftstoff einerseits und den elektrisch leitenden Teilen des Übertragungsmoduls andererseits zu verhindern.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffaufbereitungseinheit ein im Wesentlichen hohlzylindrischen Körper aufweist, wobei der Körper verschlossen ist und einen Anschluss zur Verbindung mit dem Kraftstofftank einerseits und einen Anschluss zur Ausgabe des Kraftstoffes und zu dessen Weiterleitung an die Verbrennungsmaschine andererseits aufweist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinheit eine in der Ebene abgewickelte Leistung, bevorzugt Flachleitung, aufweist, an der beidseitig Spulen liegen, die miteinander in elektrischer Verbindung stehen und die elektromagnetischen Signale sowohl an die in der Ebene abgewickelte Leitung als auch an die zu Spulen aufgewickelten Leitungen angelegt werden.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetischen Signale von einem Frequenzgenerator erzeugt werden und zwischen dem Frequenzgenerator und der zu einer Ebene abgewickelten Leitung ein Übertragungsglied mit einem Übersetzungsverhältnis von n:1 angeordnet ist, wobei n bevorzugt eine Zahl zwischen 2 und 100, besonders bevorzugt 13 ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenkörper etwa m-Windungen aufweisen, wobei m eine Zahl in der Größenordnung von etwa 5 bis 100, besonders bevorzugt 30 ist.
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