ES1068680U - Dispositivo de generacion de hidrogeno para motores de combustion interna. - Google Patents
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Abstract
1. Dispositivo de generación de hidrógeno para motores de combustión interna en vehículos, caracterizado porque comprende una cuba de electrólisis (1) de una disolución de sal cáustica en agua, que está conectada al sistema eléctrico (2) del motor (3) a través de unos medios de control (4), presentando esta cuba de electrólisis (1) una salida del gas hidrógeno producido conectada a un mezclador (5) intercalado en el conducto (6) de suministro de combustible del motor (3), presentando este mezclador (5) asociado un vaporizador ionizador (7) de combustible previo, que habilita la mezcla del combustible en forma de vapor y el hidrógeno antes de su alimentación al motor (3). 2. Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de control (4) comprenden un amperímetro (41) en serie con la cuba de electrólisis (1) para el control de la corriente que circula por el electrolito. 3. Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de control (4)comprenden un mecanismo de puesta en marcha/paro configurado por al menos un relé (42) instalado a la entrada de la conexión con el sistema eléctrico (2) del motor (3), habilitando la detención de la producción de hidrógeno con el motor (3) parado. 4. Dispositivo, según la reivindicación 3, caracterizado porque comprende un relé (43) gobernado por un sensor de presión de aire en el motor (3). 5. Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de control (4) comprenden un dispositivo de interferencia (44) en la centralita de inyección de combustible del motor. 6. Dispositivo, según la reivindicación 5, caracterizado porque el dispositivo de interferencia (44) es un potenciómetro. 7. Dispositivo, según la reivindicación 5, caracterizado porque el dispositivo de interferencia (44) es un microprocesador. 8. Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque la cuba de electrólisis (1) está constituida por un depósito (11) con unos electrodos (12a) negativos, unos electrodos positivos (12b) y unos electrodos neutros (12c). 9. Dispositivo, según la reivindicación 8, caracterizado porque comprende un electrodo negativo (12a), dos electrodos positivos (12b) y dos electrodos neutros (12c). 10. Dispositivo, según la reivindicación 8, caracterizado porque el depósito (11) y/o los electrodos (12a, 12b, 12c) de la cuba de electrólisis (1) son de acero. 11. Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque el vaporizador ionizador (7) de combustible comprende una carcasa (71) con una conexión a una fuente de calefacción (8), y una espiral (72) de circulación del combustible a vaporizar, encontrándose en dicha carcasa (71) unos imanes ionizadores (73) del combustible vaporizado. 12. Dispositivo, según la reivindicación 11, caracterizado porque la fuente de calefacción (8) es una derivación de gases calientes del escape del motor o una derivación de agua caliente del sistema de refrigeración.
Description
Dispositivo de generación de hidrógeno para
motores de combustión interna.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de generación de hidrógeno para motores de combustión
interna, más concretamente en un dispositivo que permite añadir una
cierta cantidad de hidrógeno gas al combustible para reducir su
consumo y las emisiones de contaminantes.
En la actualidad los vehículos automóviles están
dotados generalmente de un motor de combustión interna que consume
un combustible, principalmente gasolina o gasóleo, aunque existen
motores que consumen gas natural, gas butano y otros
combustibles.
El principal problema es que estos combustibles
son hidrocarburos o derivados de hidrocarburos, procedentes del
petróleo y o de otros combustibles fósiles, produciendo una gran
cantidad de gases contaminantes, principalmente dióxido de
carbono. Además, en la actual situación energética mundial estos
combustibles se están haciendo muy caros, por lo que se están
buscando otras soluciones alternativas.
Una de las alternativas en estudio por muchos
laboratorios es el uso del hidrógeno, que en su combustión
reacciona con el oxígeno y produce como residuo agua, que no es
contaminante. El hidrógeno puede ser utilizado en motores de
combustión interna, ya sea de nuevo diseño o adaptados.
Sin embargo, el transporte de dicho hidrógeno
presenta un gran problema, ya que solo es posible manejarlo en
depósitos de gas comprimido a alta presión o de forma licuada en
depósitos criogénicos. Cualquiera de estas soluciones limita la
autonomía de un automóvil, ya que los depósitos de gas comprimido no
presentan una alta capacidad que permita una gran autonomía. A su
vez, los depósitos criogénicos son voluminosos y muy pesados.
El dispositivo de generación de hidrógeno para
motores de combustión interna en vehículos, objeto de esta
invención, presenta unas particularidades técnicas destinadas a
optimizar una producción de hidrógeno en el propio vehículo de forma
razonable, y que pueda mezclarse con el combustible de alimentación
al motor fácilmente, con lo que es muy sencillo adaptar este
dispositivo a un vehículo ya existente, reduciendo su consumo y
contaminación notablemente.
Así, el dispositivo comprende una cuba de
electrólisis de una disolución de sal caustica en agua, estando
esta cuba de electrólisis conectada al sistema eléctrico del motor
a través de unos medios de control, presentando esta cuba de
electrólisis una salida del gas hidrógeno producido conectada a un
mezclador intercalado en el conducto de suministro de combustible
del motor, presentando este mezclador asociado un vaporizador
ionizador de combustible previo, que habilita la mezcla del
combustible en forma de vapor y el hidrógeno antes de su
alimentación al motor.
Así, el combustible utilizado, principalmente
gasolina, es enriquecido con el hidrógeno antes de entrar en el
motor, consiguiendo una reducción importante de dicho consumo de
combustible, y también una considerable reducción de las emisiones
de dióxido de carbono al realizarse el suplemento de hidrógeno.
Además, con este dispositivo se evita tener que
transportar almacenado el gas hidrógeno, que es altamente explosivo
y peligroso, sino que se produce según la necesidad del vehículo
cuando éste se encuentra en marcha.
Para incrementar dicha seguridad en la
producción del hidrógeno los medios de control comprenden un
amperímetro en serie con la cuba de electrólisis para el control de
la corriente que circula por el electrólito. Así, con un consumo de
unos 25 amperios proveniente de la batería o sistema eléctrico del
automóvil a 13 voltios, se pueden producir unos 60 a 80 litros de
gas hidrógeno a la hora, que son suficientes para el correcto
funcionamiento del motor.
También se ha previsto que los medios de control
comprendan un mecanismo de puesta en marcha/paro configurado por al
menos un relé instalado a la entrada de la conexión con el sistema
eléctrico del motor, habilitando la detención de la producción de
hidrógeno con el motor parado y permitiendo su funcionamiento solo
cuando se va a circular.
Adicionalmente, un segundo relé de los medios de
control está gobernado por un sensor de presión de aire en el
motor, principalmente del vació de admisión, con lo que se asegura
que no se produce hidrógeno cuando el motor se detiene.
En el caso de que el motor esté equipado con
inyección electrónica los medios de control comprenden un
dispositivo de interferencia en la centralita de inyección de
combustible del motor, con el fin de "engañar" a dicha
centralita para que admita el aporte de hidrógeno suplementario
como combustible gastado.
En un primer caso el dispositivo de
interferencia es un potenciómetro sencillo instalado en los
sensores de regulación de la centralita. En casos más elaborados el
dispositivo de interferencia es un microprocesador con un mapa
concreto correspondiente al conjunto del motor.
La cuba de electrólisis está constituida por un
depósito con unos electrodos negativos, unos electrodos positivos y
unos electrodos neutros. Más concretamente la cuba, que puede ser
cilíndrica o prismática comprende un electrodo negativo, dos
electrodos positivos y dos electrodos neutros.
Se ha previsto que el depósito y/o los
electrodos de la cuba de electrólisis son de acero de alta
calidad.
El vaporizador ionizador de combustible
comprende una carcasa con una conexión a una fuente de calefacción
y una espiral de circulación del combustible a vaporizar,
encontrándose en dicha carcasa unos imanes ionizadores del
combustible vaporizado. Así se consigue que el combustible, por
ejemplo gasolina, se convierta en vapor que se mezcla mejor con el
hidrógeno. En dicha vaporización también se produce una rotura de
las moléculas de combustible en moléculas más pequeñas que se
combinan mejor y optimizan la combustión. Este combustible
vaporizado es orientado por los imanes ionizadores de una forma
polar para su correcta combustión.
La fuente de calefacción puede ser una
derivación de gases calientes del escape del motor o una derivación
de agua caliente del sistema de refrigeración, permitiendo un
reaprovechamiento de la energía que se disipa fuera del motor.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las
características de la invención, se acompaña a la presente memoria
descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo
y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
- La figura 1 muestra un esquema de la
instalación del dispositivo en un motor de vehículo.
- La figura 2 muestra una sección transversal de
la cuba de electrólisis, mostrando los electrodos.
- La figura 3 muestra una vista esquemática en
perspectiva del vaporizador ionizador.
- La figura 4 muestra un esquema de bloques de
los medios de control.
Como se puede observar en las figuras
referenciadas el dispositivo de generación de hidrógeno para
motores de combustión interna en vehículos comprende una cuba de
electrólisis (1) de una disolución de sal cáustica en agua, estando
conformada dicha cuba de electrólisis (1) por un depósito (11) en
cuyo interior se encuentran un electrodo negativo (12a), dos
electrodos positivos (12b) y dos electrodos neutros (12c), todo
ello realizado en acero de alta calidad. Esta cuba de electrólisis
(11) esta conectada al sistema eléctrico (2) del motor (3), por
ejemplo a la batería, a través de unos medios de control (4).
Estos medios de control (4) comprenden un
amperímetro (41) de control de producción de hidrógeno óptima
(entre 60 y 80 litros de hidrógeno a la hora) cuando indica
aproximadamente 25 amperios de corriente. Dichos medios de control
(4) comprenden un primer relé (42) de puesta en marcha/paro y un
segundo relé (43) gobernado con un sensor de presión de aire (no
representado) en motor (3) para su seguridad de funcionamiento y
así detener la producción de hidrógeno cuando es preciso.
Estos medios de control (4) comprenden un
dispositivo de interferencia (44) en la centralita de inyección de
combustible (no representada) del motor (3), tal como un
potenciómetro o un microprocesador.
La cuba de electrólisis (1) presenta una salida
de gas hidrógeno producido conectada a un mezclador (5) intercalado
en el conducto (6) de suministro de combustible al motor (3), en
este caso gasolina. Este mezclador (5) presenta asociado un
vaporizador ionizador (7) de combustible previo, que habilita la
mezcla del combustible en forma de vapor y el hidrógeno antes de su
alimentación al motor (3).
El vaporizador ionizador (7) de combustible
comprende una carcasa (71) con unas conexiones a una fuente de
calefacción (8), en este caso el circuito de gases calientes del
escape, encontrándose en el seno de dicha carcasa (71) una espiral
(72) de circulación del combustible a vaporizar, el cual al pasar a
fase vapor se divide en moléculas más pequeñas. Esta carcasa (71)
presenta también unos imanes ionizadores (73) del combustible
vaporizado.
Una vez descrita suficientemente la naturaleza
de la invención, así como un ejemplo de realización preferente, se
hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma,
tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser
modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las
características esenciales de la invención que se reivindican a
continuación.
Claims (12)
1. Dispositivo de generación de hidrógeno para
motores de combustión interna en vehículos, caracterizado
porque comprende una cuba de electrólisis (1) de una disolución de
sal caustica en agua, que está conectada al sistema eléctrico (2)
del 5 motor (3) a través de unos medios de control (4), presentando
esta cuba de electrólisis (1) una salida del gas hidrógeno
producido conectada a un mezclador (5) intercalado en el conducto
(6) de suministro de combustible del motor (3), presentando este
mezclador (5) asociado un vaporizador ionizador (7) de combustible
previo, que habilita la mezcla del combustible en forma de vapor y
el hidrógeno antes de su alimentación al motor (3).
2. Dispositivo, según la reivindicación 1,
caracterizado porque los medios de control (4) comprenden un
amperímetro (41) en serie con la cuba de electrolisis (1) para el
control de la corriente que circula por el electrólito.
3. Dispositivo, según la reivindicación 1,
caracterizado porque los medios de control (4) comprenden un
mecanismo de puesta en marcha/paro configurado por al menos un relé
(42) instalado a la entrada de la conexión con el sistema eléctrico
(2) del motor (3), habilitando la detención de la producción de
hidrógeno con el motor (3) parado.
4. Dispositivo, según la reivindicación 3,
caracterizado porque comprende un relé (43) gobernado por un
sensor de presión de aire en el motor (3).
5. Dispositivo, según la reivindicación 1,
caracterizado porque los medios de control (4) comprenden un
dispositivo de interferencia (44) en la centralita de inyección de
combustible del motor.
6. Dispositivo, según la reivindicación 5,
caracterizado porque el dispositivo de interferencia (44) es
un potenciómetro.
7. Dispositivo, según la reivindicación 5,
caracterizado porque el dispositivo de interferencia (44) es
un microprocesador.
8. Dispositivo, según la reivindicación 1,
caracterizado porque la cuba de electrólisis (1) está
constituida por un depósito (11) con unos electrodos (12a)
negativos, unos electrodos positivos (12b) y unos electrodos
neutros (12c).
9. Dispositivo, según la reivindicación 8,
caracterizado porque comprende un electrodo negativo (12a),
dos electrodos positivos (12b) y dos electrodos neutros (12c).
10. Dispositivo, según la reivindicación 8,
caracterizado porque el depósito (11) y/o los electrodos
(12a, 12b, 12c) de la cuba de electrólisis (1) son de acero.
11. Dispositivo, según la reivindicación 1,
caracterizado porque ele vaporizador ionizador (7) de
combustible comprende una carcasa (71) con una conexión a una
fuente de calefacción (8), y una espiral (72) de circulación del
combustible a vaporizar, encontrándose en dicha carcasa (71) unos
imanes ionizadores (73) del combustible vaporizado.
12. Dispositivo, según la reivindicación 11,
caracterizado porque la fuente de calefacción (8) es una
derivación de gases calientes del escape del motor o u derivación
de agua caliente del sistema de refrigeración.
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|---|---|---|---|---|
| IT201700081338A1 (it) * | 2017-07-18 | 2019-01-18 | Mario Michele Bove | Sistema per l’ottimizzazione del rendimento di motori a combustione interna |
| WO2023043302A1 (ru) * | 2021-09-16 | 2023-03-23 | Игорь Геннадьевич ДАВЫДОВ | Способ активации топливных элементов |
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