FR2594491A1 - Device making it possible to improve the combustion of hydrocarbons or liquid fuels of biological origin - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif permettant d'améiiorer la combustion d'hydrocarbures ou de combustibies liquides d'origine biologique utilisés dans les moteurs å combustion interne ou 9 réaction ou encore dans les brûleurs destinés h la propulsion ou au chauffage. The present invention relates to a device making it possible to improve the combustion of hydrocarbons or liquid combustibles of biological origin used in internal combustion or reaction engines or else in burners intended for propulsion or heating.
nn connatt déjà divers types de dispositifs de ce genre au moyen desquels on essaie d'obtenir une combustion aussi complète que possible des hydrocarbures en faisant appel h des procédés maniques ou hydrauliques pour ie fractionnement ou la gazéification des hydrocarbures ou bien leur association dquilibrée avec les gaz oxydants. Toutefois dans ces dispositifs connus la combustion des hydrocarbures demeure incomplète surtout dans les moteurs à combustion interne h rotation très rapide, comme dans les tuyères des recteurs ou les brûleurs à débit élevé.Ceci conduit à rejeter dans l'atmosphère une proportion relativement élevée de mdlanges hydrocarburés incomplètement utilisés. Les con szquences de cette combustion imparfaite sont, notamment, d'abord une réduction du rendement énergique théorique, sous forme de perte de puissance, de volume ou de chaleur, ensuite une consommation plus levée d'hydrocarbures ou de gaz oxydant pour obtenir la puissance ou la combustion efficace requise, et enfin une augmentation de la pollution atmosphè risque par production de monoxydes de carbone et de dérivés azotés toxiques. Various types of devices of this kind are already known, by means of which attempts are made to obtain as complete combustion of the hydrocarbons as possible by using potholder or hydraulic methods for the fractionation or gasification of the hydrocarbons or else their unbalanced association with the oxidizing gases. However, in these known devices, the combustion of hydrocarbons remains incomplete, especially in internal combustion engines with very rapid rotation, such as in the nozzles of rectors or high-flow burners. This leads to the discharge into the atmosphere of a relatively high proportion of mixtures incompletely used hydrocarbons. The consequences of this imperfect combustion are, in particular, firstly a reduction in the theoretical energy yield, in the form of loss of power, volume or heat, then a higher consumption of hydrocarbons or oxidizing gas to obtain the power or the efficient combustion required, and finally an increase in atmospheric pollution risk by production of carbon monoxides and toxic nitrogen derivatives.
La présente invention vise à remédier à ces inconve- nients en procurent un dispositif basé sur une action physicochimique de champs électriques, éiectromagnétiques et magné tiques. The present invention aims to remedy these drawbacks by providing a device based on a physicochemical action of electric, electromagnetic and magnetic fields.
A cet effet ce dispositif permettant d'améliorer la combustion d'hydrocarbures ou de combustibles liquides d'origine biologique utilisés dans les moteurs à combustion interne ou à réaction ou encore dans les brûleurs destinés à la propulsion ou au chauffage, comprenant un dispositif mélangeur ou un carburateur pour la formation d'une émulsion combustible/air fournie à l'appareil dans lequel s'effectue la combustion, est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour soumettre l'hydrocarbure ou le produit com bustible liquide et/ou i'imuision combustible/air à l'action d'un champ électromagnétique à haute ou très haute fréquence. To this end, this device making it possible to improve the combustion of hydrocarbons or liquid fuels of biological origin used in internal combustion or jet engines or even in burners intended for propulsion or heating, comprising a mixing device or a carburetor for the formation of a fuel / air emulsion supplied to the apparatus in which combustion takes place, is characterized in that it comprises means for subjecting the hydrocarbon or the liquid combustible product and / or i 'imuision fuel / air to the action of an electromagnetic field at high or very high frequency.
Suivant une caractéristique compiémentaire de i'invention le dispositif comporte un générateur extérieur d'un courant haute fréquence relié à au moins un organe du mélan- geur ou du carburateur émettant le champ électromagnétique à haute fréquence. According to a complementary characteristic of the invention, the device comprises an external generator of a high frequency current connected to at least one member of the mixer or of the carburetor emitting the high frequency electromagnetic field.
On décrira ci-après,à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention,en référence au dessin annexé sur lequel
La figure 1 est un schéma synoptique d'un dispositif
suivant l'invention améliorant la combustion d'un hydrocarbure dans un moteur à combustion interne.An embodiment of the present invention will be described below, by way of non-limiting example, with reference to the attached drawing in which
Figure 1 is a block diagram of a device
according to the invention improving the combustion of a hydrocarbon in an internal combustion engine.
La figure 2 est un schéma d'une variante du dispositif de la figure 1, avec un schéma éiectronique détaillé du "générateur de signai haute fréquence. Figure 2 is a diagram of a variant of the device of Figure 1, with a detailed electronic diagram of the "high frequency signal generator.
Le dispositif suivant l'invention qui est représent sur les figures 1 et 2, est destin -à améliorer la combustion d'un hydrocarbure dans un moteur à combustion interne dont les cylindres sont alimentés par un carburateur 1. Dans ce carburateur l'alimentation en hydrocarbure liquide, tel que l'octane, le benzène, etc.., est effectuée parun gicleur axial 2 qui pulvérise, sous forme de brouillard ou de gouttelettes, l'hydrocarbure constituant le carburant à l'endroit du coi d'un venturi 3 destiné à l'accélération de la masse d'air nécessaire à la combustion. L'émulsion h > drocarbure/air ainsi obtenue traverse, à la sortie du carburateur, une grille 4 s'étendant transversalement, sur la totalité de la section de passage ou seulement une partie de celle-ci.Cette grille est fixée sur un support annulaire isoiant 5, afin d'isoler la grille 4 du corps du carburateur 1 mis à la masse. Cette grille 4 est réalise en un métal conducteur de l'électricité, tel que le cuivre, ou encore en un métai à effet catalytique de l'oxydation, tel que le platine. Cette grille 4 est connectée, telie une antenne HF ou VHF, à la sortie 6 d'un qénérateur 12 de courant à haute ou très haute fréquence représenté sous forme synoptique sur la figure ]. Ce générateur 12 comporte une alimentation continue filtrée et stabilisée 7 qui peut autre constituée par la batterie (À 12 volts) du véhicule sur lequel le moteur est monté.Cette alimentation 7 est reliée aux divers étages du générateur et notamment à un étage de modulation de signaux 8, délivrant è se sortie des signaux pé- riodiques par exemple de forme rectangulaire, qui sont ap pliqués 9 un étage d'amplification 9 qui est relié à une entrée d'un mélangeur 10. Une autre entrée de ce mélangeur 10 est reliée à la sortie d'un oscillateur HF ou VHF 11 qui fonctionne à une fréquence réservée par les tlécommunica- tions pour de tels empiois, par exemple à la fréquence de 27,2 MHz. Le mélangeur 10 délivre par conséquent, à sa sortie, un train de signaux HF ou VHF découpé à la fréquen- ce des signaux fournis par i'étage modulateur 8.Ce train de signaux HF ou VHF découpé est appliqué, par la sortie 6, à la grille 4. The device according to the invention which is shown in Figures 1 and 2, is intended to improve the combustion of a hydrocarbon in an internal combustion engine whose cylinders are powered by a carburetor 1. In this carburetor the supply of liquid hydrocarbon, such as octane, benzene, etc., is carried out by an axial nozzle 2 which sprays, in the form of a mist or droplets, the hydrocarbon constituting the fuel at the location of a venturi 3 intended for the acceleration of the mass of air necessary for combustion. The emulsion h> drocarbon / air thus obtained crosses, at the outlet of the carburetor, a grid 4 extending transversely, over the whole of the passage section or only part of it. This grid is fixed on a support annular isoiant 5, to isolate the grid 4 from the body of the carburetor 1 grounded. This grid 4 is made of an electrically conductive metal, such as copper, or also of a metal with a catalytic effect of oxidation, such as platinum. This grid 4 is connected, such as a HF or VHF antenna, to the output 6 of a high or very high frequency current generator 12 shown in block diagram form in the figure]. This generator 12 comprises a filtered and stabilized continuous supply 7 which may further consist of the battery (at 12 volts) of the vehicle on which the engine is mounted. This supply 7 is connected to the various stages of the generator and in particular to a modulation modulation stage. signals 8, delivering periodic output signals, for example of rectangular shape, which are applied 9 an amplification stage 9 which is connected to an input of a mixer 10. Another input of this mixer 10 is connected at the output of an HF or VHF oscillator 11 which operates at a frequency reserved by the telecommunications for such tasks, for example at the frequency of 27.2 MHz. The mixer 10 consequently delivers, at its output, a train of HF or VHF signals cut to the frequency of the signals supplied by the modulator stage 8. This train of HF or VHF signals cut is applied, by output 6, to grid 4.
L'émulsion hydrocarbure/air obtenue à la sortie du venturi 3 traverse la grille 4 alimentée en signaux HF ou
VHF, en étant soumise à l'action du champ électromagnétique alternatif engendré par cette grille. Après avoir subi ce traitement électromagnétique l'émulsion pénètre alors dans un vestibule 13 de distribution de l'émulsion aux cylindres dont seuls deux d'entre eux ont été représentés schématique- ment en 14 et 15. I1 va toutefois de soi que l'émulsion résuitante peut être dirigée vers la buse d'un brûleur ou bien encore qu'elle peut être utilisée pour alimenter des tuyères de fusées ou de moteurs à réaction ou à turbine.The hydrocarbon / air emulsion obtained at the outlet of the venturi 3 passes through the grid 4 supplied with HF signals or
VHF, by being subjected to the action of the alternating electromagnetic field generated by this grid. After having undergone this electromagnetic treatment, the emulsion then enters a vestibule 13 for distributing the emulsion to the cylinders, of which only two of them have been shown diagrammatically in 14 and 15. It is however obvious that the emulsion can be directed to the nozzle of a burner or alternatively it can be used to feed rocket nozzles or jet or turbine engines.
Dans la variante d'exécution de l'invention représentée sur la figure 2 d'autres éléments du dispositif suivant l'invention sont reliés à la sortie 6 du générateur de signaux HF ou VHF 12. Notamment le corps du venturi 3, en un matériau conducteur de l'électricité, est relié électriquement à la sortie 6 du générateur de signaux HF ou VHF 12. In the alternative embodiment of the invention shown in FIG. 2 other elements of the device according to the invention are connected to the output 6 of the HF or VHF signal generator 12. In particular the body of the venturi 3, made of a material electrically conductive, is electrically connected to output 6 of the HF or VHF signal generator 12.
Le venturi 3 est isolé du corps du carburateur 1 par une bague isolante 16 qui est interpose entre le surface externe du venturi 3 et la surface interne du corps du carburateur 1. Cette bague 16 est prolongée vers l'extérieur, à travers ie corps du carburateur, par une traversée isolante
17 à travers laquelle passe un conducteur 19 de liaison avec la sortie 6 du générateur 12.The venturi 3 is isolated from the body of the carburetor 1 by an insulating ring 16 which is interposed between the external surface of the venturi 3 and the internal surface of the body of the carburetor 1. This ring 16 is extended outwards, through the body of the carburetor, by an insulating bushing
17 through which a conductor 19 connecting with the output 6 of the generator 12 passes.
On voit également sur la figure 2 que le dispositif peut comporter également une seconde grille 19, réalisée en un matériau conducteur de l'électricité ou à effet catalytique, qui est noyée dans le carburent au sein de la cuve à niveau constant 21 du carburateur. Cette grille 19 est suspendue à un organe isolant 22, tel que plot ou bague, incor poré dans la paroi de la cuve 21, et elle est reliée à la sortie 6 du générateur 12 par un conducteur 23 traversant l'organe isolant 22. It can also be seen in FIG. 2 that the device can also include a second grid 19, made of an electrically conductive material or with a catalytic effect, which is embedded in the fuel within the constant level tank 21 of the carburetor. This grid 19 is suspended from an insulating member 22, such as a stud or ring, incorporated in the wall of the tank 21, and it is connected to the outlet 6 of the generator 12 by a conductor 23 passing through the insulating member 22.
Le générateur HF ou VHF 12, dont la puissance peut aller de quelques milliwatts à quelques watts, peut & re alimenté soit par la batterie 24, de 12 volts, du véhicule sur lequel est monté le moteur, soit par une alimentation électrique continue, filtrée, à 12 volts, totalement indépendante. The HF or VHF 12 generator, the power of which can range from a few milliwatts to a few watts, can be supplied either by the battery 24, of 12 volts, of the vehicle on which the engine is mounted, or by a continuous, filtered electrical supply. , at 12 volts, completely independent.
L'étage 8 de modulation de signaux, par exemple rectangulaire, est pilote, par exemple, par un oscillateur monostabie 25 de type CD 4069, la génération de ces signaux tant entretenue par des résistances 26,27 et par un condensateur 28. Cet étage moduiateur est reiié à la base d'un transistor amplificateur 29, par exemple du type 2N2222, par l'intermédiaire d'une résistance 31 de 3,3 kiloohms. The signal modulation stage 8, for example rectangular, is piloted, for example, by a monostable oscillator 25 of the CD 4069 type, the generation of these signals being both maintained by resistors 26, 27 and by a capacitor 28. This stage modulator is connected to the base of an amplifier transistor 29, for example of the 2N2222 type, via a resistor 31 of 3.3 kiloohms.
L'émetteur de ce transistor amplificateur reçoit, par l'in -termédiaire d'un autre transistor 32, par exemple de même type 2N2222, et d'un circuit d'accord 33 (self et condensateur en paralièie) , un signal de fréquence HF ou VHF produit par un oscillateur stabilise par quartz. Cet oscillateur se compose d'un étage mettre oscillateur, comprenant un transistor 34, par exemple de type RC237, et d'un quartz 35 branchée entre le collecteur du transistor 34 et l'alimentation. Dans le collecteur du transistor 34 se trouve également l'enroulement primaire d'un transformateur HF 36 accor d sur la fréquence du quartz 35. L'enroulement secondaire de ce transformateur 36 est alimenté par la base d'un transistor 37, par exemple de type 2N221QA, déterminant l'étage de puissance.Le collecteur du transistor 37 alimente l'en- rouiement primaire d'un transformateur 39 dont l'enroulement secondaire est reiié à la base du transistor 32. Le signal HF du transformateur 38 est ainsi transmis à travers le transistor 32 et le circuit d'accord 33, à la sortie du générateur qui délivre ainsi le signal haute fréquence découpé de manière à former un train de signaux rectangulaire à haute fréquence. The emitter of this amplifier transistor receives, by means of another transistor 32, for example of the same type 2N2222, and from a tuning circuit 33 (self and capacitor in parallel), a frequency signal HF or VHF produced by an oscillator stabilized by quartz. This oscillator consists of an oscillator set stage, comprising a transistor 34, for example of the RC237 type, and a quartz 35 connected between the collector of transistor 34 and the power supply. In the collector of transistor 34 there is also the primary winding of an HF transformer 36 tuned to the frequency of quartz 35. The secondary winding of this transformer 36 is supplied by the base of a transistor 37, for example of type 2N221QA, determining the power stage. The collector of transistor 37 supplies the primary winding of a transformer 39 whose secondary winding is connected to the base of transistor 32. The HF signal from transformer 38 is thus transmitted through the transistor 32 and the tuning circuit 33, at the output of the generator which thus delivers the cut high frequency signal so as to form a high frequency rectangular signal train.
On peut renforcer l'effet de polarisation qui est fourni par les griiles émettrices 4 et 19 et le venturi 3, en montant sur le corps du carburateur, réalisé en un mtal magnétique tel que l'aluminium ou le cuivre, un ou piusieurs aimants permanents ou électromimants 39, afin d'obtenir, par la conjonction du champ magnétique permanent produit par le ou les aimants ou électroaimants'39 et du ou des champs électromagnétiques HF ou VHF produits par la grille 4 et/ou ia grille 19 et/ou le venturi 13, un effet de résonance magnétique nucléaire encore plus efficace thé o- riquement pour obtenir les effets de polarisation recher chés. We can reinforce the polarization effect which is provided by the emitting emitters 4 and 19 and the venturi 3, by mounting on the carburetor body, made of a magnetic metal such as aluminum or copper, one or more permanent magnets or electromimants 39, in order to obtain, by the conjunction of the permanent magnetic field produced by the magnet (s) or electromagnets'39 and the HF or VHF electromagnetic field (s) produced by grid 4 and / or grid 19 and / or venturi 13, an even more effective nuclear magnetic resonance effect theoretically to obtain the desired polarization effects.
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