ES2383675B1

ES2383675B1 - Vehículo sin emisiones, con recuperación de combustible y motor aislado térmicamente.

Info

Publication number: ES2383675B1
Application number: ES200900574A
Authority: ES
Inventors: Jacinto Castellano Canales
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-03-02
Filing date: 2009-03-02
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2029-03-02
Also published as: ES2383675A1

Abstract

Vehículo sin emisiones, con recuperación de combustible y motor aislado térmicamente.#La invención consiste en un vehículo que el combustible que usa es capaz de recuperarlo y volver a iniciar el ciclo incluso fuera de condiciones atmosféricas (1, 16, 24 y 25).#Interviene la corriente eléctrica, de baterías (20) previamente cargadas y su uso directo después de producirse en el generador (5, 6, 6a, 6b, 8 y 10), así que el objeto principal de la invención es obtener el máximo de energía eléctrica en todo el proceso de uso del vehículo, permitiendo aprovechar todos los picos máximos y mínimos de dicha energía.#Aprovecha: la energía calorífica de la combustión de dichos gases con un aislamiento térmico del sistema (22), la energía cinética de frenada y en condiciones favorables de desplazamiento (6, 6a y 6b), la energía vibratoria con un sistema piezoeléctrico (10), la energía mecánica cuando se detiene la transmisión mecánica a las ruedas, la energía eólica en la refrigeración (8), la energía solar y la solar térmica (9 y 11). Se recarga el vehículo en la red eléctrica (21) tanto para las baterías (20), como los depósitos de gas de apoyo (18, 19 y 20a).

Description

VEHICULO SIN EMISIONES, CON RECUPERACION DE

COMBUSTIBLE Y MOTOR AISLADO TERMICAMENTE.

OBJETO DE LA INVENCION

s: La presente invención se refiere a un vehículo cuyo sistema de combustible

es el agua, concebido para conseguir la recuperación de ENERGIA QUE

INTERVIENE EN EL PROCESO DE SU USO, la solar fotovoltaica y

térmica, así como la carga de depósitos de gas y las baterías de la

conexión del vehículo a la Red General Eléctrica, con tarifa nocturna y

10: diurna

o la carga de hidrógeno y oxígeno desde depósitos de acumulación o a

través del sistema de generación del propio vehículo y reserva de la propia

vivienda del usuario, con un sistema de obtención independiente del

vehículo, red pública de estos gases o bien estaciones de servicio, etc,.

15: El principal objetivo de la invención es conseguir un vehículo limpio que

recupere el máximo de energía para lo cual se opta por la eliminación de

cualquier escape aunque en un período de transición hasta su total

introducción en el mercado, es una invención que permite hibridarlos con

los existentes de combustibles que producen C02 en la combustión

20: introduciendo la cadena del carbono en la invención y cerrar el ciclo con

CH4 no dependiente del petróleo.

Reducir a cero las emisiones de C02 y otros gases contaminantes y lo que

es más importante climatológicamente el máximo aislamiento térmico de la

combustión del motor, lo que supone la reducción de la expulsión del calor

25: producido en los motores de combustión al medio ambiente, gracias al

aprovechamiento de las energía que interviene en el funcionamiento del

vehículo. Así como la reducción de la contaminación acústica, lo que nos

permite tener unas ciudades libres de polución y de ruido, protección del

patrimonio frente a la contaminación y lo más importante la salud de las

30: personas.

Otro objeto de la presente invención es un sistema de conjunto que hace

que el vehículo pueda aprovechar toda la infraestructura de fabricación

existente, siendo esta una directriz en la invención la de evitar crear una

infraestructura de fabricación nueva, excepto el mecanismo de producción

de gas plasmógeno que nos reservamos su fabricación exclusiva por ser

uno de los elementos principales del sistema, , así como el sistema de

ignición, con el fin de no revelar su tecnología y datos obtenidos del

s: rendimiento de 2W/Igas fruto de los ensayos de investigación.

otro objeto de la invención es que pueda ser fabricado con materiales y

componentes existentes en las cadenas de fabricación preferentemente en

la industria española del automóvil.

Otro objeto de la presente invención es que sirvan los vehículos de

10: fabricantes de distintas marcas, con las modificaciones que introduce la

invención.

La presente invención plantea un sistema capaz de desarrollarse por

módulos acoplables a distintas medidas y marcas de vehículos, facilitando

el montaje de los mismos, y teniendo en cuenta siempre las condiciones de

15: seguridad y estabilidad de los vehículos que incorporen el sistema.

El sistema descrito es un sistema que se adapta a la red de talleres

mecánicos para su mantenimiento.

La presente invención permite que el vehículo pueda hibridarse con una

cantidad de cilindros del motor que funcionan con combustible tradicional

20: (con escape y catalizador silenciador) y el resto de cilindros con el sistema

de la invención, manteniendo los sistemas de aprovechamiento energético

para toda la hibridación, lo que supone la incorporación de un depósito de

combustible de derivados del petróleo, con una reducción de capacidad de

los depósitos de los otros sistemas ( baterías y de gas) o bien alargar la

25: autonomía del vehículo. También la hibridación se puede entender con lo

expuesto anteriormente y con dos motores independientes el de la

invención más el convencional.

Otra ventaja de la invención es que si desde la propia vivienda del usuario

se dispone de una instalación de producción de energía alternativa para

30: recargar el vehículo, esto lo convierte en un vehículo 100% limpio.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Es conocido que en los métodos convencionales la energía calorífica de la

combustión se pierde y representa un problema pues el objetivo actual es

disiparla en el medio ambiente hasta conseguir los 80°C. de funcionamiento

s: del motor, también la energía cinética, cada vez que frenamos toda la

energía de la mitad de la masa por el cuadrado de la velocidad se pierde,

también la eólica en el rozamiento del vehículo con el aire en las zonas de

refrigeración del vehículo esa energía se pierde, lo mismo con la energía

de vibración (ruedas, amortiguadores, vibración del motor etc.), lo mismo

10: que la solar térmica y fotovoltaica.

Ha transcurrido bastante tiempo desde entonces y de haber dado este

paso en 1975, hoy la patente se habría extinguido y con las dificultades de

sacar un proyecto como este adelante entre otras razones que no expondré

aquí, la principal de hoy es la lucha contra el cambio climático y la

15: destrucción del planeta por la contaminación así como el problema que

supone la dependencia del petróleo.

Son conocidos los vehículos que existen en el mercado con motor de

explosión basado en los combustibles de gasolina, gasoil, o gas y

actualmente la hibridación con el motor eléctrico que aprovecha como

20: generador la energía cinética de la frenada.

Entre los vehículos no contaminantes está el motor de hidrógeno y el

eléctrico, en la presente invención se usa en la combustión el hidrogeno,

oxigeno y el gas plasmógeno (H/0) en combinación estequiométrica y sin

los demás gases de la atmosfera (Nitrógeno Argón etc.) en diferencia con

25: el motor solo de Hidrogeno, además de estar aislado térmicamente. La

presente invención lo que incorpora son generadores eléctricos con el fin

de convertir la mayor parte de las perdidas energéticas en electricidad, y

algunos de los generadores su uso como motor eléctrico en los sistemas

de refrigeración ó apoyo al motor de explosión para aumento de la potencia

30: en situaciones requeridas.

Son conocidas las pilas combustibles en el sistema de producción

energética en dos direcciones la de gas o la de electricidad, aunque es

posible que pudiera formar parte rendimientos superiores al 40%.: del sistema, podría agregarse en

s: Respecto a los sistemas relacionados con invención cabe citar los siguientes documentos: el campo de la presente

10 15: La patente ES 2234397 81 "Motor de hidrógeno de energía recuperable" basado en motores de flotación sumergidos en agua y accionados por la diferencia de densidad de los gases con el agua, y el agua producida por la electrolisis inversa de estos gases, decantada a distinta altura accionan un motor de contrapesos por gravedad del agua al volver al sistema de electrólisis, todos unidos por correas de transmisión tanto entre sí como a los generadores eléctricos, cuyo objeto es obtener energía eléctrica de los generadores y la electrolisis inversa, para disociar el agua en hidrogeno y oxigeno y reiniciar el ciclo.

20: La patente ES 2345107 T3 "Motor de combustión interna que utiliza hidrógeno" basado en hidrogenar la gasolina, llevarla en un depósito de combustible, para separarla del hidrógeno y producir a voluntad la mezcla de la combustión, con hidrogeno, gasolina, y gasolina hidrogenada.

25 30: La patente ES 2292125 T3 "Sistema de motor de combustión interna con capacidad para generar hidrógeno" basado en la misma patente anterior siendo del mismo autor. La patente ES 2343031 T3 "Motor de combustión interna de combustible de gas y método de control para el motor de combustión interna de combustible gas" basado en las patentes anteriores, al ser el mismo autor, con la variación del sistema de inyección en la cámara de combustión del motor.

Los sistemas de las patentes relacionadas, la que usa un motor de contrapesos es un sistema imposible de acoplar a un vehículo, los otros

sistemas se refieren a separar el hidrógeno de las gasolinas previamente

hidrogenadas y su ventaja sobre los sistemas del mercado con gasolinas

normales es reducir la contaminación.

s: La presente invención lo único que tiene en común con estos sistemas el

uso de gas Hidrógeno, todos los demás sistemas empleados en la

presente invención son novedosos y nada tienen que ver con las

mencionadas patentes.

10

DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN

La invención consiste en un vehículo que el combustible que usa es capaz

de recuperarlo y volver a iniciar el ciclo. El método consiste en el uso del

agua acidulada como electrolito, cuya electrolisis produce hidrógeno y

15: oxígeno, para mantener la concentración de este electrolito y seguir

produciendo hidrogeno y oxigeno basta con añadir la cantidad decantada

de la combustión con lo que el ciclo queda cerrado y solo habría que añadir

el agua que se pierda por fallos en la estanqueidad del sistema.

En este ciclo de producir hidrógeno y oxigeno, quemarlo y volver a

20: recuperar el agua de la combustión para empezar el ciclo, interviene la

corriente eléctrica que se puede usar directamente después de producirse

en el generador con las rectificaciones que requiera la demanda del

sistema abastecido, así el objeto principal de la invención es obtener el

máximo de energía eléctrica en todo el proceso de uso del vehículo

25: permitiendo aprovechar todos los picos máximos y mínimos de dicha

energía, para la obtención del máximo rendimiento en la obtención de los

gases combustibles y carga de las baterías, se aplicará la Ley de Faraday

máxima intensidad a mínimo voltaje, por lo que la intervención se realiza

con producción de corriente alterna fundamentalmente y su transformación

30: para obtener la máxima intensidad y su conversión a corriente continúa

para obtener los gases separados en ánodo y cátodo, el sistema también

lleva incorporado un generador de gas plasmógeno monoatómico,

generado por corriente continua pulsante en alta tensión en presencia de un electrolito Hidróxido Sódico (NaOH), denominado electrólisis por alta frecuencia, los pulsos de tensión sobre la dilución del electrolito en agua con un regulador de PH y a una determinada frecuencia nos permite obtener 1.867 litros de gas por litro de agua con solo 3,74Kw

Aprovechamiento de la energía calorífica de combustión, para ello se hace circular el refrigerante del motor por un intercambiador de calor, este cede calor a un gas que hace girar una turbina conectada al compresor y alternador con un recuperador y refrigerador en el proceso, aprovechando dicha energía calorífica para convertirla en energía eléctrica. Aprovechamiento por el mismo sistema de la energía calorífica del vapor de agua del escape, de este una parte se condesará, de la cual aprovecharemos su energía y otra volverá a la inyección de la mezcla de combustión para aumentar la potencia mecánica al aumentar el peso específico de la mezcla.

Aprovechamiento de la energía solar térmica sobre la carrocería del vehículo con el mismo principio anterior, utilizando el mismo sistema con las opciones de separado combinado, con la ventaja de que el vehículo parado y expuesto al sol aprovecha dicha energía es un rendimiento pequeño y seria para modelos en zonas cálidas y con pocos recursos energéticos accesibles.

Aprovechamiento de la energía cinética, se basa en convertir la energía cinética del vehículo en movimiento en electricidad, para ello en el proceso de detener el vehículo, levantar el pie del acelerador para aminorar la marcha o establecer el proceso de frenado, éste llevará un sensor de recorrido que se activa al levantar el pie del acelerador, al accionar el freno para reducir velocidad o detener el vehículo, dicho sensor de recorrido tiene cuatro funciones:

1) En bajadas y en determinadas pendientes, mediante programa informático detectará el exceso de energía para mantener la velocidad deseada por el conductor y en caso de exceso optimizará la energía

con el corte del consumo al motor o entrando en funcionamiento los

S: alternadores del sistema de aprovechamiento de energía cinética para convertirla en eléctrica. Cuando el sistema deje sin trasmitir la tracción del motor de explosión esta energía se convertirá también en eléctrica, entrando en funcionamiento el sistema que pone los generadores eléctricos en la situación de punto muerto.

10: 2) En el recorrido del pedal de freno este recorrido hará la función de pasar la energía cinética del vehículo variando la intensidad de fuerza a transmitir de las ruedas a los sistemas de generadores (alternadores) los situados, en el eje de transmisión y en el diferencial.

15 20: 3) En la tercera parte del sensor de recorrido del freno se activará el sistema de cambio a la inversa, las marchas automáticamente bien con la propia caja de cambio del vehículo o una en sistema independiente cuya función es multiplicar las revoluciones de los alternadores y aumentar la producción eléctrica de tal manera que si para salir del punto muerto o estado de reposo del vehículo usamos 16 , después 26 , 36 ,46 ,56 y 66 , según el número de marchas, para frenarlo las ruedas transmitirán la energía cinética a los alternadores desde la marcha en que esté cuando se quiere detener hasta las marchas más cortas, 66 , sa, 4a,3a,2a y 1a.

4): La cuarta función es el recorrido, en que por necesidad en espacio y tiempo tiene que entrar el freno de disco o freno convencional.

25 30: Aprovechamiento de la energía solar, esta será por células fotosensibles insertadas en carrocería, dicho sistema será eficiente para vehículos que pueden aprovechar el sol, ya que se ha de introducir un inversor y luego se ha de volver a transformar en corriente continua otra vez para el proceso de obtención de gas y tal recubrimiento sería un elemento encarecedor del vehículo y se contempla en la invención para aquellos casos en que sea rentable como es en zonas despobladas y de mucho sol, el cual sería un recuperador compatible.

Aprovechamiento de la energía eólica, sistema de radiador de refrigeración dinámico de turbina, con aerogenerador, compresor axial, intercambiador paralelo al eje axial y turbina axial. Sistema de radiador de refrigeración dinámico de turbina, con aerogenerador, compresor centrífugo, intercambiador desplazado del eje y turbina centrífuga, la combinación axial o centrifuga será impuesta por el requerimiento de las dimensiones del vehículo ocupando menos espacio las centrifugas y permitiendo además desplazar el intercambiador. La fuente de calor que alimenta al intercambiador es la proveniente del motor, motivo por el que se aísla térmicamente.

Aprovechamiento de la energía mecánica, del motor en la función de punto muerto, el mismo sistema informático pondrá en funcionamiento los mecanismos que acciona los alternadores del motor, los del eje transmisor y los del diferencial, sin necesidad de parar y arrancar el motor, en punto muerto y paro del vehículo se puede recuperar la energía haciendo que en esta situación el consumo del motor de combustión accione los generadores sin necesidad de paro del motor.

Aprovechamiento de la energía (acústica) vibratoria, se plantean tres sistemas para aprovechar las vibraciones: los neumáticos con la calzada, amortiguadores cuya energía la absorbe el muelle y el aceite, y las vibraciones del motor de explosión.

Los movimientos del amortiguador en energía rotatoria y ésta en eléctrica o incorporando un sistema piezoeléctrico. En la presente invención se incorpora rueda piroeléctrica con mecanismo piezoeléctrico en el interior del neumático y sistema aplicable para producir energía eléctrica en amortiguadores y recubrimiento del bloque del motor.

Toda estas recuperaciones de energía van destinadas a reducir el consumo, ya que la contaminación es cero, pero el sistema al ser la energía eléctrica, la base de producción del combustible permite un aprovechamiento energético que en otros sistemas sería imposible.

Para el sistema del motor al menos las camisas de los cilindros habrán de

s: ser diferentes del motor tradicional, ya que serán de cerámica reforzada, acero inoxidable de aleación para aguantar altas temperaturas o recubiertas con teflón endurecido, de estas posibilidades la preferencia es por el sistema de teflón ya que el agua lubrica y el vapor de escape seria limpio y se habrá de realizar un mínimo filtrado de a recuperación del agua o el vapor de escape de la combustión.

10 15: Aunque no se ha representado este sistema es aplicable a otros diseños de motores, Wankel, en combinación con combustibles o biocombustibles para enriquecer la mezcla con el oxígeno y el hidrógeno con cilindros que usen hidrogeno y oxigeno solo y el resto de cilindros y combustible fósil o biocombustible, etc así mismo es aplicable al motor de turbina siendo este el que proporcionara mayor rendimiento manteniendo las características de aislamiento térmico del motor y el aprovechamiento del calor de los gases en su condensación o aprovechamiento en forma de vapor bajándole la temperatura para introducirlos en el sistema, sin que se produzca ningún

escape.

20: El sistema presentado es un sistema cerrada pero la invención permite que el agua de escape se vierta y se reponga la de consumo de un depósito de agua, de forma similar a los depósitos de combustible o biocombustible, siendo esta invención aplicable a cualquier caso de ve vehículo: industrial, agrícola, de ferrocarril, de carretera, marítimo, etc.

25: El sistema es compatible con sistemas energéticos alternativos instalados en la vivienda, nave, fábrica, estación de servicio, etc., así como la carga de la red eléctrica preferible en tarifa nocturna, cargando por la noche para usar por el día o en lugares habilitados para este fin.

La energía eléctrica absorbida para descomponer un mol de agua en hidrogeno y oxigeno es de 285,83 Kj/mol, el agua es 18g/mol. Así que para descomponer 1 litro de agua sería necesario 4,4072kw/h.

S

30

1.000g ------------------------= 55,508 mol 18,01528 g/mol.

55,508 mol x 285,83 Kj/mol =12.865,851x103 Julios

15.865, 851x1 03 Julios AE= ------------------------------------= 4,4072 Kw/h. 3,6x1 06 J/kw/h.

Potencia del sistema por litro de agua, usando la mezcla de

(hidrogeno+Oxigeno+ vapor de agua+ agua pulverizada).

Li{hidrogeno+oxigeno) = 1OOMJ/kg PM = 18 g/mol. F= 1 PMagua = 18g/mol.

PM+H20 F Qc =Li 22,4 F + PM H20 PM AGUA 18 1

100. = ~o.17Kj/litrq

22,4 1 + .11! 18

Potencia similar a la de la gasolina.

O bien en forma de Peroxido de Hidrogeno (H202)

PM Peroxido de Hidrogeno = 34g/mol. Cuyo sistema incluiría la ayuda de catalizador en el proceso de inyección para superar la potencia de la gasolina y complementaria el sistema de almacenaje del oxígeno. La potencia del vehículo y la recuperación de energía de este se define en el proceso de fabricación de acuerdo con la demanda, sin embargo la oferta preferente es la de la máxima recuperación de energía y dando por muy buena la que permita un 80% de recuperación, incluida la energía solar fotovoltaica y térmica.

El efecto de recuperación de combustible permite que el motor pueda funcionar en dos tiempos( 5o/o) al no tener que expulsar todo el vapor de agua y restos de gases no quemados, se elimina el efecto biela(5% ), lo que supondrá elevar el rendimiento del motor de un 30% a un 40% con estas modificaciones, con la refrigeración apoyada por la energía eólica

S: se recuperara un 20%, con los generadores de frenada o reducción de energía cinética un 10%, entre un 5 y un 10% en la energía gravitatoria por desplazamientos bajadas de pendientes y un 5% en energía vibratoria lo que supondría una recuperación que podría ser superior al 80% y el 20% o más no recuperado, dependiendo de los sistemas instalados se repondrá de las baterías y los depósitos de gas cargados de la red eléctrica o el sistema elegido de hibridación con deposito y motor convencional para aportar este 20% ..

10 15: En función de la cual se dimensionan los alternadores prefiriendo los iguales o superiores a 4kw/h x litro de agua sobre el consumo en litros por cada 1 OOkm. Por ejemplo para un consumo de 101. cada 1 OOKm. Recuperar 44kw/h. Se dispondrá de al menos una potencia de los alternadores de 44 Kw/h. con la salvedad de las mejoras en la incorporación de la forma de combinar los combustibles (plasma de hidrógeno, oxígeno, agua y vapor de agua etc.) y la forma de contener en la cámara de explosión del vehículo temperaturas de ruptura de la molécula de agua que serán objeto de otra patente de invención.

DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

20 25: La Figura 1 es una vista con esquemas y vistas frontales del Productor de gases H2 y 0 2, sistema de refrigeración, depósitos de agua y sistemas de recuperación de agua condensada, depósitos de combustible de gas H2 y 0 2, (UC) unidades de control, llaves de carga del sistema y completados en más detalle mediante las Figuras 4 y 5 descrito para una realización preferente de la presente invención.

30: La Figura 2 complementaria de la Figura 1 por el orden de las Figuras (1 ,2 Y 3) es una vista con esquemas, vistas frontales y sección del motor de implosión aislado térmicamente, sistema de inyección de combustible sistema de refrigeración, sistema de producción de gas plasmógeno H/0 y producción de gas H2 y 0 2, sistema de baterías de

carga de energía y toma de carga de la red eléctrica, (UC) unidades de control y (CD) central de distribución, descrito para una realización preferente de la presente invención.

S 10: La Figura3 complementaria de la Figura 1 por el orden de las Figuras (1 ,2 Y 3) son vistas en sección, frontales y en planta de los sistemas de aprovechamiento y producción de energía eléctrica y complementados con más detalles en las Figuras 4,5 y 6 descrito para una realización preferente de la invención. La Figura 4 sistema de radiador de refrigeración dinámico de turbina, con aerogenerador compresor axial, intercambiador paralelo al eje axial y turbina.

15: La Figura 5 sistema de radiador de refrigeración dinámico de turbina con aerogenerador, compresor centrífugo, intercambiador desplazado del eje y turbina centrífuga.

20: La Figura 6 rueda piroeléctrica con mecanismo piezoeléctrico en el interior del neumático y sistema aplicable para producir energía eléctrica en amortiguadores y recubrimiento del bloque del motor.

25: La Figuras 7 y 8 plantas y alzado del vehículo con la ubicación de los sistemas que comprende la invención en distintos modelos de vehículos señalando que el objetivo en el diseño del tipo de vehículo es la que la máxima resistencia al viento del vehículo se produce en las zonas del refrigerador dinámico de turbina, para mejor aprovechamiento de la energía eólica

30: Para completar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor compresión de las características de la invención se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, siete hojas en las que con carácter ilustrativo y no limitativo

se ha representado los distintos esquemas de principio, con secciones,

alzados, plantas, etc. Realizada de acuerdo con el objeto de la

presente invención.

A la vista del plano puede observarse:

S

En una realización preferente de la invención, Motor de explosión(1)

con inyección de oxigeno(1 a), inyector de hidrogeno(1 b) e inyección de

vapor de agua con gas plasmógeno(1 e), después de la entrada de la

mezcla (1c) y compresión de la misma se produce la inyección de

10: hidrógeno y oxígeno, mezclas estequiométricas reguladas por sistema

informático cuyo control depende de la temperatura cuya lectura será por

sondas de acuerdo con las solicitaciones de potencia del conductor

(aceleración, velocidad, rendimiento, etc.

15: En una realización preferente de la invención, Escape de vapor de

combustión paso a un depósito de expansión(2) para no disminuir la

potencia del motor y que actúa además como silenciador escape hacia

un intercambiador de calor (3) y recogida de la condensación en el

desgasificador(13). El regular de vapor permite extraer a temperatura

20: determinada la cantidad de vapor requerida para optimizar el

rendimiento de la mezcla con el gas plasmógeno(24) y los gases

procedentes del desgasificador, previo filtrado.

En una realización preferente de la invención, Desgasificador(13),

25: filtrado del agua condensada y recogida en el depósito de agua

destilada(4), conexión al sistema electrolítico de forma automática para

mantener la concentración requerida al electrolito(16). Conexión del

depósito con bombeo y compresor para añadir el agua pulverizada

requerida por la optimización del rendimiento de la mezcla explosiva de

30: combustión(1 d). En el recorrido hacia el bloque motor de la demanda de

esta agua se realiza por volumen y temperatura, dentro del sistema de

control.

En una realización preferente de la invención, Aprovechamiento de la energía calorífica de la combustión proveniente de la refrigeración del motor mediante el intercambiador sumergido en un gas a presión (Helio, Nitrógeno, Hidrogeno, etc.) (5). Este sistema es válido para el desarrollo de motores de alta temperatura, y en el circuito de ida del motor (1g) (>de 300°C), aislado térmicamente. La preferencia es por el helio pero la función es convertir la energía recuperada mediante la turbina y el alternador en energía eléctrica(5). compuesto dicho sistema por intercambiador de calor(5a), compresor(5b), turbina(5c), intercambiador con el retorno(5d), refrigerador (5e) conectado a radiador dinámico de turbina(5f) (8) en el mismo eje(5f,5b,5c, y 5g) unido al generador(5g).

En una realización preferente de la invención, Aprovechamiento de la energía cinética, recorrido del pedal de freno(a1, a2, 03, ~), controla los generadores (6, 6a, 6b), alojados en el eje de transmisión, el generador(6) accionado por control eléctrico del rotor, en las frenadas dentro del ámbito a, en desplazamientos con pendiente favorable que suponga un aumento de energía, generador de hasta 30Kw y que puede funcionar como motor eléctrico de apoyo al aumento de potencia en situaciones que se requiera. Generador(6a) rotor inductor de imán permanente en forma hueca(?a) sujeto al eje de transmisión por cojinetes que entra en rotación por acción del sistema de frenado en las posiciones(a1, a2, a3) a través de accionar este a su vez un sistema de embrague por platos de fricción(7b) que cesa cuando se retira la acción de frenada y el rotor queda suelto como volante de inercia produciendo energía hasta su total parada. Generador(6b) accionado por el sistema(01, a2, a3), y transmisión regulada por sistema eléctrico que optimiza el aprovechamiento de la energía de frenada con poleas de diámetro de relación variable de enlace por cadena con dos volantes de inercia( V1 y V2) accionados por( 02 y a3) que mantienen el giro solo del inductor después de finalizar la acción de (a2 y a3) hasta su total detención.

En una realización preferente de la invención, Aprovechamiento de

la energía mecánica en desplazamiento con pendiente favorable y que el

sistema de generador eléctrico(6) produce ganancia de energía.

S

En una realización preferente de la invención, Aprovechamiento de

la energía eólica(8), con generador sin escobillas(8h) que es un

generador partido, en el cual una de las partes puede funcionar como

motor para mantener la refrigeración a bajas velocidades del vehículo.

10: sistema compuesto un eje longitudinal sujeto a la estructura por

cojinetes(8ñ), eje sobre el que se sustentan el aerogenerador(8a),

compresor axial o centrifugo(8b y 8d), turbina axial o centrifuga(8c), con

intercambiador(8e), conectado al circuito de refrigeración del motor(1 y

1 g) directamente para sistemas de temperatura baja y conectado al

15: refrigerador (5e) para altas temperaturas . Sistema de intercambiador en

el aire de salida y pre calentador del área de compresión(8f), con

inyector de agua pulverizada (8i y 8j) que funcionara según demanda de

refrigeración y ganancias energéticas al variar la densidad del aire en la

zona de expansión antes de la turbina. Circuito de ida(8k) y retorno(81)

20: accionado por bomba de circulación aislado térmicamente. Aislamiento

térmico de todo el sistema(8n). conexión al circuito eléctrico(28).

Sistema elaborado con materiales ligeros pudiendo ser metálicos fibras

de carbono, vidrio etc. resistentes a las temperaturas de trabajo en

especial en el intercambiador.

25

En una realización preferente de la invención, Rueda

piroeléctrica(10) con mecanismo piezoeléctrico(10b) en el interior del

neumático( 1 O e) y sistema aplicable para producir energía eléctrica en

Rueda con llanta(10f) para soportar la estructura interior en fibra de

30: carbono o otro material resistente y flexible( 1 Ob) que en el área de

deformación(1 Oc) acciona el mecanismo piezoeléctrico que produce la

corriente eléctrica que se extrae por el eje de la llanta conectado aun

rotor con delgas para escobillas según el signo de la corriente(1 Od) y en amortiguadores y recubrimiento del bloque del motor(1 ).

S: Aprovechamiento de la energía solar fotovoltaica(9) Aprovechamiento de la energía solar térmica (11) sistema(8). conectada al

10: En una realización preferente de la invención, Unidades de control (UC), distribución(CD) y regulación(R) computarizadas del sistema.

15: En una realización preferente de la invención, Desgasificador(13), de condensación del vapor de escape, cuya función es recuperar gases no quemados, hidrogeno y oxigeno y poderlos introducir en el sistema de inyección y combustión(1 e).

20: En una realización preferente de la invención, transformación de energía eléctrica proveniente de la red(21) o del sistema de recuperación de energía( S, 6, 6a, 6b, 8h, 1 O y 11) en mínimo voltaje y máxima intensidad(14 y 15), para el proceso electrolítico de recuperación del combustible y que en determinados modelos se sarán superconductores, (Sistema electrolítico con electrolito) para la obtención del combustible de hidrógeno y oxígeno separados(16).

25 30: En una realización preferente de la invención, Generación de combustible(24) gas plasmógeno H/0, energía eléctrica proveniente de la red(21) o del sistema de recuperación de energía(5, 6, 6a, 6b, 8h, 10 y 11) un generador de gas plasmógeno monoatómico, generado por corriente continua pulsante en alta tensión en presencia de un electrólito Hidróxido Sódico (NaOH), denominado electrólisis por alta frecuencia, los pulsos de tensión sobre la dilución del electrólito en agua con un regulador de PH y a una determinada frecuencia nos permite obtener 1.867 litros de gas por litro de agua con solo 3,74Kw, Un convertidor del

gas plasmógeno(25) en H2, 02, que se incorporaran a los depósitos de gas en la fase de carga de la red ya que el gas plasmógeno se ha de usar en plazos tiempo corto evitando la recombinación en H2 y 02, también cuando el sobrante de este gas plasmógeno en el proceso de la mezcla para la combustión no se utilice en el tiempo previsto so incorporara a los depósitos (25).

Depósito de recogida y purificación de los gases de la electrólisis previo paso a los depósitos de almacenamiento(17).

Depósito de metal hidrogenófilo o de metal estable al hidrogeno, de dos capas metálicas para contener gas a presión(18) para almacenamiento de hidrogeno conectado al sistema de producción y con incorporación de fuente de calor regulada y proveniente del sistema de refrigeración para extraer el hidrogeno demandado, con conexión a boca de carga del exterior y reposición de hidrogeno, con las protecciones de seguridad requeridas, válvulas de seguridad, recubrimiento ignifugo con elemento de extinción, gas carbónico de protección catódica y a tierra, etc.

En una realización preferente de la invención, Depósito de Hidrógeno de varias capas de metal inoxidable primera capa(18) relleno de gas inerte o C02 (18a) a presión P, segunda capa(18b) para almacenar hidrogeno(18c) a presión 2P, de metal estable al hidrogeno.

En una realización preferente de la invención, Depósito de Oxígeno de varias capas de metal inoxidable primera capa(19) relleno de gas inerte ó C02 (19a) a presión P, segunda capa(19b) para almacenar oxigeno(198c) a presión 2P, de metal estable al oxigeno. Depósito de presión de oxígeno con las mismas condiciones de seguridad del hidrógeno incluidas, las de deformabilidad y resistencia del depósito con orientación de las salidas de seguridad hacia la zona

menos peligrosa del vehículo y en especial para los usuarios, personas o bienes de dentro y fuera del vehículo.

S: Depósitos para modelos híbridos petróleo o biocombustibles (20a). con combustible derivado del

10: En una realización preferente de la invención, Toma de corriente(21) de la red que permite cargar los depósitos de combustible(18 y 19) con el vehículo en reposo en la vivienda, o aparcamiento público o privado con posibilidad de suministro eléctrico.

15: En una realización preferente de la invención, Aislamiento térmico(22) y acústico del motor(1 ), en piezas desmontables y extraíbles para facilitar el mantenimiento y las reparaciones del motor. Aislamiento térmico que permita conservar el motor a las temperaturas optimas de de funcionamiento y éste caliente cada vez que se arranque el motor, incluso en las condiciones más adversas de temperatura ya que este caparazón es la clave para la recuperación de la energía calorífica.

20: Sistema de obtención y carga de combustible desde una vivienda o estación de servicio con disponibilidad de estos gases(26)

Claims

REIVINDICACIONES

5 10 15 20 25 30 1.-Vehículo sin emisiones, con recuperación de combustible y motor aislado térmicamente que permite volver a iniciar el ciclo incluso fuera de condiciones atmosféricas. Interviene la corriente eléctrica, de baterías previamente cargadas y su uso directo después de producirse en los generadores, así que el objeto principal de la invención es obtener el máximo de energía eléctrica en todo el proceso de uso del vehículo, permitiendo aprovechar todos los picos máximos y mínimos de dicha energía, Caracterizado, porque aprovecha: la energía calorífica de la combustión de dichos gases con un aislamiento térmico del sistema(22), la energía cinética de frenada y en condiciones favorables de desplazamiento(6,6a y 6b), la energía vibratoria con un sistema piezoeléctrico(10),la energía mecánica cuando se detiene la transmisión mecánica a las ruedas, la energía eólica en la refrigeración(8), la energía solar y la solar térmica(9 y 11). Incorpora un sistema de inyección directa de oxigeno(1a), inyección directa de hidrógeno(1b) en la mezcla previa admisión e inyección de vapor de agua con gas plasmógeno(1c). Es un sistema cerrado y válido para la cadena del carbono con obtención del CH4en el cilindro con camisa, parte superior del pistón y parte inferior de la culata como catalizador(1e) que crea las condiciones de presión y temperatura en la admisión de C02 e hidrógeno por (1c) con la inyección del oxigeno(1a) en proporción estequiométrica, pudiendo obtener metano del C02 del escape (1f) en el sistema previo a la inyección además del cilindro. Se recarga el vehículo en la red eléctrica(21) tanto para las baterías(20), como los depósitos de gas de apoyo(18, 19 y 20a). Porque además es un Sistema que se puede utilizar en cualquier vehículo hibrido que use motor eléctrico y de combustión tradicional que necesita escape de gases de la combustión del uso de aire atmosférico y derivados del petróleo o biocombustibles, con la salvedad de que se mantendrían los depósitos de carburante tradicional y el sistema de baterías de los modelos existentes en el mercado. 5 10 15 20 25 30 2.-Vehículo sin emisiones, con recuperación de combustible y motor aislado térmicamente según la reivindicación 1, Caracterizado, porque el Motor de explosión(1) incorpora un sistema de inyección directa de oxigeno(1a), inyección directa de hidrógeno(1b) en la mezcla previa admisión e inyección de vapor de agua con gas plasmógeno(1c), después de la entrada de la mezcla (1c y 1d) Y compresión de la misma (1e), mezclas estequiométricas reguladas por sistema informático cuyo control depende de la temperatura cuya lectura será por sondas de acuerdo con las solicitaciones de potencia del conductor (aceleración, velocidad, rendimiento, etc.) pudiéndose desarrollar en sistema de alta temperatura para pará aprovechar mejor el rendimiento de la energía calorífica(5) y de menor temperatura con solo la refrigeración del sistema(8), con las piezas del motor, camisa, pistón y culata de material inoxidable y en el caso de alta temperatura con aleaciones metálicas derivadas de wolframio o cerámicas termo endurecidas e incluyendo el bloque del motor(1). 3.-Vehículo sin emisiones, con recuperación de combustible y motor aislado térmicamente según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, Caracterizado, porque el Motor de explosión(1) este sistema cerrado es válido para la cadena del carbono con obtención del CH4 en el cilindro con camisa, parte superior del pistón y parte inferior de la culata en níquel y que(1e) funcione como catalizador de presión y temperatura en la admisión de C02 e hidrógeno por (1 c) con la inyección del oxigeno( 1 a) en proporción estequiométrica, pudiendo obtener metano del C02 del escape (1f) e introducir este a presión en un circuito de intercambio de calor con el sistema de refrigeración del bloque del motor e inyectando hidrogeno y todo el recipiente de este sistema donde se comprime y calienta el dióxido de carbono y el hidrógeno en níquel, todo aislado térmicamente. 4.-Vehículo sin emisiones, con recuperación de combustible y motor aislado térmicamente según la reivindicación 3, Caracterizado, porque 5 10 15 20 25 30 el sistema Aislamiento térmico(22) y acústico del motor(1), en piezas desmontables y extraíbles para facilitar el mantenimiento y las reparaciones del motor. Aislamiento térmico que permita conservar el motor a las temperaturas optimas de de funcionamiento y esté caliente cada vez que se arranque el motor, incluso en las condiciones más adversas de temperatura ya que este aislamiento térmico es la clave para la recuperación de la energía calorífica. 5.-Vehículo sin emisiones, con recuperación de combustible y motor aislado térmicamente según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, Caracterizado, porque el sistema de aprovechamiento de la energía calorífica de la combustión proveniente de la refrigeración del motor mediante el intercambiador sumergido en un gas a presión (Helio, Nitrógeno, Hidrógeno, etc.) (5). Este sistema es válido para el desarrollo de motores de alta temperatura, y en el circuito de ida del motor (1g) (>de 300°C), aislado térmicamente. El gas expansivo por la aplicación de calor tiene la función de convertir la energía recuperada mediante la turbina y el alternador en energía eléctrica(5). compuesto dicho sistema por intercambiador de calor(5a), compresor(5b), turbina(5c), intercambiador con el retorno(5d), refrigerador (5e) conectado a radiador dinámico de turbina(5f) (8) en el mismo eje(5f,5b,5c, y 5g) unido al generador(5g). 6.-Vehículo sin emisiones, con recuperación de combustible y motor aislado térmicamente según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, Caracterizado, porque aprovecha la energía eólica de empuje del viento al circular el vehículo, a través de un radiador dinámico de turbina(8) y el calor de refrigeración del motor(1 g), para producir energía eléctrica con generador sin escobillas(8h) que son dos generadores juntos a lo largo del mismo eje, en el cual una de ellos puede funcionar como motor para mantener la refrigeración a bajas velocidades del vehículo. sistema compuesto un eje longitudinal sujeto a la estructura por cojinetes(8ñ), eje sobre el que se sustentan el aerogenerador(8a), compresor axial o 5 10 15 20 25 30 centrífugo(8b y 8d), turbina axial o centrífuga(8c), con intercambiador(8e), conectado al circuito de refrigeración del motor(1 y 1 g) directamente para sistemas de temperatura baja y conectado al refrigerador (5e) para altas temperaturas. Sistema de intercambiador en el aire de salida y pre calentador del área de compresión(8f), con inyector de agua pulverizada (8i y 8j) que funcionara según demanda de refrigeración y ganancias energéticas al variar la densidad del aire en la zona de expansión antes de la turbina. Circuito de ida(8k) y retorno(81) accionado por bomba de circulación, aislado térmicamente. Aislamiento térmico de todo el sistema(8n). conexión al circuito eléctrico(28). Sistema elaborado con materiales ligeros pudiendo ser metálicos fibras de carbono, vidrio etc. resistentes a las temperaturas de trabajo en especial en el intercambiador. 7.-Vehículo sin emisiones, con recuperación de combustible y motor aislado térmicamente según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, Caracterizado, porque aprovecha la energía cinética del vehículo en movimiento para obtener energía eléctrica, con un sistema de generadores que si acciona cuando este puede generar ganancias de energía y con el recorrido del pedal de freno(a1, a2, a3, ~), que controla los generadores (6, 6a, 6b), alojados en el eje de transmisión, el generador(6) accionado por control eléctrico del rotor, en las frenadas dentro del ámbito a, en desplazamientos con pendiente favorable que suponga un aumento de energía, generador(6) de hasta 30Kw y que puede funcionar como motor eléctrico de apoyo al aumento de potencia en situaciones que se requiera. Generador(6a) rotor inductor de imán permanente en forma hueca(7a) sujeto al eje de transmisión por cojinetes que entra en rotación por acción del sistema de frenado en las posiciones(a1, a2, a3) a través de accionar este a su vez un sistema de embrague por platos de fricción(7b) que cesa cuando se retira la acción de frenada y el rotor queda suelto como volante de inercia produciendo energía hasta su total detención. Generador(6b) accionado por el sistema(a1, a2, a3), y transmisión regulada por sistema eléctrico que 5 10 15 20 25 30 optimiza el aprovechamiento de la energía de frenada con poleas de diámetro de relación variable de enlace por cadena con dos volantes de inercia( V1 y V2) accionados por( 02 y 03) que mantienen el giro solo del inductor después de finalizar la acción de (02 y 03) hasta su total detención. 8.-Vehículo sin emisiones, con recuperación de combustible y motor aislado térmicamente según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, Caracterizado, porque aprovecha la energía de vibración para producir energía eléctrica en las cuatro ruédas piroeléctricas(10) con mecanismo piezoeléctrico(10b) en el interior del neumático(10e) y sistema aplicable para producir energía eléctrica en Rueda con lIanta(10f) para soportar la estructura interior en fibra de carbono o otro material resistente y flexible(10b) que en el área de deformación(10c) acciona el mecanismo piezoeléctrico que produce la corriente eléctrica que se extrae por el eje de la llanta conectado aun rotor con delgas para escobillas según el signo de la corriente(10d) y en amortiguadores y recubrimiento del bloque del motor(1). 9.-Vehículo sin emisiones, con recuperación de combustible y motor aislado térmicamente según cualquiera de las reivindicaciones 1-8, Caracterizado, porque aprovecha la energía eléctrica generada por los sistemas alternativos del vehículo sistema de recuperación de energía(5, 6, 6a, 6b, 8h,10 y 11) Y la energía eléctrica proveniente de la red(21) , Transformación de en mínimo voltaje y máxima intensidad(14 y 15), para el proceso electrolítico de recuperación del combustible y que en determinados modelos se sarán superconductores, (Sistema electrolítico con electrolito) para la obtención del Combustible de hidrógeno y oxígeno separados(16). 10.-Vehículo sin emisiones, con recuperación de combustible y motor aislado térmicamente según cualquiera de las reivindicaciones 1-9, Caracterizado, porque aprovecha la energía eléctrica generada por 5 10 15 20 25 30 los sistemas alternativos del vehículo sistema de recuperación de energía(5, 6, 6a, 6b, 8h,1 O Y 11) Y la energía eléctrica proveniente de la red(21) para la generación de combustible(24) gas plasmógeno H/O, con un generador de gas plasmógeno monoatómico, generado por corriente continua pulsante en alta tensión en presencia de un electrólito Hidróxido Sódico (NaOH), denominado electrolisis por alta frecuencia, los pulsos de tensión sobre la dilución del electrólito en agua con un regulador de PH y a una determinada frecuencia nos permite obtener 1.867 litros de gas por litro de agua con solo 3,74Kw, Un convertidor del gas plasmógeno(25) en H2, 02, que se incorporaran a los depósitos de gas en la fase de carga de la red ya que el gas plasmógeno se ha de usar en plazos tiempo corto evitando la recombinación en H2 y 02, también cuando el sobrante de este gas plasmógeno en el proceso de la mezcla para la combustión no se utilice en el tiempo previsto se incorporara a los depósitos (25). 11.-Vehículo sin emisiones, con recuperación de combustible y motor aislado térmicamente según la reivindicación 10, Caracterizado, porque incorpora un sistema de depósitos de hidrógeno de varias capas de metal inoxidable primera capa(18) relleno de gas inerte o C02 (18a) a presión P, segunda capa(18b) para almacenar hidrógeno(18c) a presión 2P. De metal estable al hidrógeno. Deposito de Oxígeno de varias capas de metal inoxidable primera capa(19) relleno de gas inerte ó C02 (19a) a presión P, segunda capa(19b) para almacenar oxigeno(198c) a presión 2P. De metal estable al oxigeno. Depósito de presión de hidrógeno y oxígeno con conexión a boca de carga del exterior y reposición de hidrogeno, con las protecciones de seguridad requeridas, válvulas de seguridad, recubrimiento ignífugo con elemento de extinción, gas carbónico de protección catódica y a tierra, etc. 5 10 15 20 25 30 12.-Vehículo sin emisiones, con recuperación de combustible y motor aislado térmicamente según cualquiera de las reivindicaciones 1-11, Caracterizado, porque incorpora un sistema de recuperación del agua para volver a convertirla en combustible del escape de vapor de combustión paso a un deposito de expansión(2) para no disminuir la potencia del motor y que actúa además como silenciador escape hacia un intercambiador de calor (3) y recogida de la condensación en el desgasificador(13) filtrado del agua condensada y recogida en el depósito de agua destilada(4), conexión al sistema electrolítico de forma automática para mantener la concentración requerida al electrólito(16). El regulador de vapor permite extraer a temperatura determinada la cantidad de vapor requerida para optimizar el rendimiento de la mezcla con el gas plasmógeno(24) y los gases procedentes del desgasificador, previo filtrado. Conexión del depósito con bombeo y compresor para añadir el agua pulverizada requerida por la optimización del rendimiento de la mezcla explosiva de combustión(1d). En el recorrido hacia el bloque motor de la demanda de esta agua se realiza por volumen y temperatura, dentro del sistema de control. 13.-Vehículo sin emisiones, con recuperación de combustible y motor aislado térmicamente según cualquiera de las reivindicaciones 1-12, Caracterizado, porque incorpora depósitos para modelos híbridos con combustible derivado del petróleo o biocombustibles (20a). 14.-Vehículo sin emisiones, con recuperación de combustible y motor aislado térmicamente según cualquiera de las reivindicaciones 1-13, Caracterizado, porque incorpora, Toma de corriente(21) de la red que permite cargar los depósitos de combustible(18 y 19) las baterías(20), con el vehículo en reposo en la vivienda, o aparcamiento público o privado con posibilidad de suministro eléctrico 5 10 15 20 15.-Vehículo sin emisiones, con recuperación de combustible y motor aislado térmicamente según la reivindicación 14, Caracterizado, porque incorpora sistema de obtención y bocas de carga de combustible desde una vivienda o estación de servicio con disponibilidad de estos gases(26). 16.-Vehículo sin emisiones, con recuperación de combustible y motor aislado térmicamente según cualquiera de las reivindicaciones 1-15, Caracterizado, porque el Motor de explosión( 1) Este sistema , cerrado es válido para la hibridación, la invención permite que el vehículo pueda hibridarse con una cantidad de cilindros del motor que funcionan con combustible tradicional (con escape y catalizador silenciador) y el resto de cilindros con el sistema de la invención, manteniendo los sistemas de aprovechamiento energético para toda la hibridación, lo que supone la incorporación de un depósito de combustible de derivados del petróleo o biocombustibles, con una reducción de capacidad de los otros sistemas ( baterías y de gas) o bien alargar la autonomía del vehículo. También la hibridación se puede entender con lo expuesto anterior mente y dos motores independientes el de la invención más el convencional.