ITBA20120067A1 - "dispositivo per la produzione e l'immissione di idrogeno nel condotto di aspirazione di un motore a combustione interna ad accensione comandata o accensione spontanea" - Google Patents
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Description
Descrizione del Brevetto per Invenzione Industriale dal titolo:
“Dispositivo per la produzione e l’immissione di idrogeno nel condotto di aspirazione di un motore a combustione interna ad accensione comandata o accensione spontanea "
Il presente trovato ha per oggetto un dispositivo per la produzione e l’immissione di idrogeno nel condotto di aspirazione di un motore a combustione interna ad accensione comandata o accensione spontanea.
Come è noto i motori alternativi a combustione interna sono macchine che hanno lo scopo di trasformare in energia meccanica la maggior parte del calore derivante dalla combustione di sostanze combustibili. Il fluido attivo è costituito dai prodotti della combustione che imprimono il movimento ad un pistone collegato mediante un manovellismo all’albero motore. Nel caso specifico dei motori alternativi a combustione interna l’aggettivo interna indica anche che la combustione avviene all’interno della macchina. I consumi, la leggerezza, la rumorosità ed i costi di queste macchine fanno si che attualmente esse costituiscano il tipo di propulsore largamente più utilizzato per l' autotrazione. La macchina può essere costituita da uno o più cilindri a tenuta d’aria all’ interno dei quali scorrono i pistoni. Il funzionamento è ciclico: ciascun ciclo inizia con l’introduzione del fluido fresco (carica) all’interno del cilindro e termina con espulsione dei gas combusti. La sostituzione della carica avviene mediante un sistema di distribuzione basato su valvole comandate o luci (di aspirazione e di scarico). Il fluido immesso nel cilindro può essere costituito da una miscela di aria e combustibile oppure da aria e combustibile fomiti separatamente. L’energia sprigionata dalla reazione di combustione causa un innalzamento della pressione e della temperatura dei gas combusti che espandendosi producono lavoro azionando il pistone. Le caratteristiche dei motori e le loro prestazioni sono fortemente collegate al tipo di combustibile utilizzato, che usualmente, può essere liquido (benzina, gasolio, nafte, alcooli,ecc.) o gassoso (metano, GPL, idrogeno, ecc.). Nel caso in cui il combustibile ha un elevato grado di volatilità, è possibile formare una miscela con il comburente la cui combustione può essere innescata da una o più scintille. Invece, se il combustibile è poco volatile, esso deve essere iniettato nella massa del comburente, al momento opportuno, finemente polverizzato in modo da facilitare l’innesco della combustione. Questa è provocata dalla elevata temperatura raggiunta dall’aria in seguito alla forte compressione subita ad opera del pistone. In base a queste modalità di funzionamento, tali macchine vengono, rispettivamente, classificate come motori a combustione interna ad accensione comandata (AC) o ad accensione spontanea (AS) (anche ad accensione per compressione).
La distinzione tra i due tipi di macchine non si limita, però, alla modalità di accensione, bensì interessa tutta la fase di combustione. Infatti, nei motori AC, l' accensione innescata in una o più punti della miscela per mezzo di scintille, si propaga a tutta la massa con una progressione che dipende dalle leggi di propagazione del calore, delle onde di compressione e della velocità della reazione chimica. Invece, nei motori AS, se la durata della combustione delle goccioline è breve rispetto alla durata deiriniezione, allora il procedere della fase di combustione può essere controllato dal ritmo deiriniezione, attraverso opportuni meccanismi.
I motori a combustione interna ad accensione spontanea o comandata, nonostante i continui progressi e ricerche, presentano tuttavia una serie di inconvenienti per quanto riguarda l’aspetto dei consumi.
Il dispositivo per la produzione e l’immissione di idrogeno nel condotto di aspirazione di un motore a combustione interna ad accensione comandata o accensione spontanea, oggetto della seguente domanda di brevetto, offre pertanto una serie di soluzione per ridurre i consumi dei motori a combustione interna.
Lo scopo principale del presente trovato è quello di disporre di un apparato supplementare da installare su di un motore a combustione interna per autotrazione il quale consenta di ridurre i consumi mediante l’immissione di idrogeno nel condotto di aspirazione arricchendo la carica esplosiva posseduta dalla carica fresca immessa nel cilindro.
Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di disporre di un apparato supplementare da installare su di un motore a combustione interna per autotrazione il quale consenta di ridurre le emissioni inquinanti.
Questi ed ulteriori scopi sono raggiunti dal dispositivo per la produzione e Γ immissione di idrogeno nel condotto di aspirazione di un motore a combustione interna ad accensione comandata o accensione spontanea, il quale viene qui descritto in un’esecuzione preferita non limitativa di ulteriori sviluppi nell’ambito dell’invenzione stessa, con l’ausilio della tavola di disegno che illustra la seguente figura:
fig. 1: una vista in pianta dei componenti del dispositivo.
Con riferimento alla figura 1, il dispositivo per la produzione e l’immissione di idrogeno nel condotto di aspirazione di un motore a combustione interna ad accensione comandata o accensione spontanea 1 è costituito da un elettrolizzatore 4 con sistema multipiastra, funzionante sul principio dell'elettrolisi, ed un serbatoio 2 di acqua distillata con una soluzione di idrossido di potassio e/o soda caustica. Dal serbatoio 2 il liquido viene fatto passare per gravità attraverso le lamine metalliche che compongono felettrolizzatore 4. Tali lamine vengono pilotate da impulsi elettrici ad "onda quadra" tramite un "PWM" (Pulse-Width Modulation); il risultato è un gas detto comunemente ossidrogeno.
Il ciclo prosegue reimmettendo il gas nel serbatoio 2 a monte dove, per un effetto detto "bubbler", viene "catturato" il vapore che subisce una parziale essiccazione. Un’ulteriore e definitiva essiccazione del gas viene ottenuta tramite il passaggio in un separatore di condensa 6. L'idrogeno ottenuto viene immesso, tramite una tubazione 9 dotata di valvola di non ritorno 7 , direttamente nel collettore di aspirazione del motore endotermico C, arricchendone la carica esplosiva. Il dispositivo elettronico assemblato a monte 5 , gestisce tutti i parametri del motore, stabilendo autonomamente (in base al carico ed alla velocità del veicolo) la quantità di idrogeno da iniettare.
L'aspetto di gestione della sicurezza, è affidato a opportuni fusibili e relè che intervengono in caso di anomalie per il blocco del sistema e ad una connessione "sotto chiave" per garantire il funzionamento soltanto a veicolo avviato. L'apparecchiatura è dotata di un display wi-fi 8 per la visualizzazione delle informazioni a riguardo del regolare funzionamento, dei consumi e delle prestazioni istantanee.
Claims (1)
- RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per la produzione e rimmissione di idrogeno nel condotto di aspirazione di un motore a combustione interna ad accensione comandata o accensione spontanea 1, caratterizzato da un serbatoio 2 contenente una soluzione di acqua, idrossido di potassio o soda caustica, una serpentina di alimentazione e raffreddamento 3, un elettrolizzatore 4 con sistema multipiastra, una centralina di controllo elettronico 5, un separatore di condensa 6, una valvola di non ritorno 7, un display wi-fi 8, un condotto di alimentazione 9, essendo il condotto di alimentazione 9 connesso al collettore di aspirazione del motore endotermico C di un motore a combustione interna.
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Patent Citations (3)
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