MXPA98003091A - Sistema generador de efecto corona para motores de combustible - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un sistema de encendido para automóvil en el cual una fuente de alto voltaje 11 estáconectada y suministra un alto voltaje RF continuo a cada cable de bujía 17, 18, 19 y 20. El alto voltaje estáconectado capacitivamente a cada cable de bujía por medio de ubicar los clips de metal 13, 14, 15 y 16 en cada uno de los cables 17, 18, 19 y 20 y conectando la fuente de alto voltaje 11 a cada clip de metal 13, 14, 15 y 16. El clip de metal y el conductor de cable de bujía forman las dos capas del capacitor con el aislamiento del cable de bujía, actuando como dieléctrico del capacitor. La aplicación de alto voltaje hacia los cables de bujía produce una descarga de corona continua en las puntas 26, 27, 28 y 29 de cada una de las bujías en las cámaras de combustión. La cabeza del motor también puede ser usada como una de las superficies de descarga del efecto corona.

Description

SISTEMA GENERADOR DE EFECTO CORONA PARA MOTORES DE COMBUSTIBLE Campo de la Invención La invención se refiere a los sistemas de encendido para automóvil y más particularmente a un sistema de descarga de efecto corona continua, para producir una descarga de efecto corona continua en la cámara de combustión de un motor a combustible.

Antecedentes de la Invención Se han producido varios dispositivos para mejorar la eficiencia de combustible en los automóviles y para decrecer la contaminación del aire, quemando eficientemente el combustible. La eficiencia mejorada de la combustión, resulta en motores de combustión más limpios, mayor aceleración y mas vida en la bujías y el motor. Un dispositivo tal, está descubierto en la Patente Estadounidense 4,269,160, en la cual unos dispositivos de capacitor - acoplador son ubicados en cada cable de bujía y después, cada dispositivo de capacitor - acoplador es conectado a otros dispositivos, por medio de unos cables aislados paralelos. El flujo actual de un cable de bujía, por medio del cilindro en explosión, induce un potencial REF: 26842 eléctrico en los capacitores - acopladores, sobre los cables de bujía de los cilindros que no están en explosión. El potencial eléctrico inducido en el cable del cilindro sin explosión, varía dependiendo de la descarga en ese momento, de la bujía en el cilindro con explosión; y la frecuencia del potencial eléctrico, depende de la velocidad del motor del automóvil. Otros dispositivos similares, están descubiertos en la Patente Estadounidense 3,949,718. En esta Patente, una pluralidad de acopladores, están conectados por medio de unos cables paralelos, los acopladores fijados a cada uno de los cables de bujía y al cable en espiral de un sistema de encendido, de un motor de combustión interna. Cada vez que el cable en espiral tiene una corriente, fluyendo a través de este, un potencial es acoplado a cada uno de los cables de bujía, el potencial es dependiente del flujo de corriente en el cable en espiral y la frecuencia es dependiente de la velocidad del motor del automóvil.

Breve Compendio de la Invención La invención es de un sistema en el cual, una fuente de alto voltaje, está conectada a unos suministros continuos de voltaje RF de cada uno de los cables de bujía, en un encendido de automóvil. El alto voltaje, está conectado capacitivamente, por medio de ubicar un clip de metal en cada cable de bujía y conectando la fuente de alto voltaje a los clips de metal. El clip de metal y el conductor en el cable de la bujía, forma las dos placas para el capacitor y el material aislante del cable de la bujía, es el dieléctrico del capacitor. La aplicación de alto voltaje, al cable de las bujías, produce una descarga de corona continua en el extremo de la bujía, interno al motor. Este efecto corona, remarca la eficiencia de combustión a través de la producción de ozono, electrolitos y otros elementos, y las chispas de las bujías, para encender la gasolina, proporcionan una combustión mas eficiente del vapor de la gasolina. La fuente de alto voltaje opera desde una fuente de voltaje D.C., del vehículo en el cual es usado. La salida de la fuente de alto voltaje, tiene un componente A.C. de onda magnética, continua, con crestas de frecuencia medias, para un alto rango de RF, de hasta de 50,000 voltios y está conectado a los cables de bujía por medio de un clip de metal semicircular en el exterior del aislante del cable de la bujía, para acoplar el alto voltaje a través del cable de la bujía, para producir una descarga de corona en el extremo de la bujía que está- dentro del motor. El avance técnico representado por la invención, así como los objetos de esta, se convertirán en aparentes, a partir de la siguiente descripción de una modalidad preferida de la invención, en donde está considerada en conjunción con los dibujos anexos y las características novedosas establecidas mas adelante en las reivindicaciones.

Breve Descripción de los Dibujos La FIGURA 1 muestra un sistema de descarga de corona continua, de acuerdo con la presente invención; la FIGURA 2 muestra una modalidad de un circuito para producir el voltaje RF, usado en el sistema de descarga de corona; la FIGURA 3 muestra un clip, para fijar el voltaje RF, al cable de la bujía; la FIGURA 4 es otra modalidad de la invención, en donde la fuente de RF, está en el compartimiento del distribuidor; la FIGURA 5 ilustra una segunda modalidad de un circuito para producir voltaje RF; la FIGURA 6 muestra un modulo de voltaje RF y un acoplador integrado con un cable de la bujía; y la FIGURA 7 ilustra una superficie de descarga de corona en la cámara de combustión del motor.

Descripción de Una Modalidad Preferida La Figura 1 muestra un sistema de descarga corona continua 10, el cual incluye a una fuente de alto voltaje 11, para generar un voltaje RF. El sistema de descarga corona continua es aplicable a los motores que tienen cualquier número de bujías, aunque el motor 25 de automóvil, tiene cuatro bujías 21, 22, 23 y 24, mostrados para propósitos de la ilustración. A cada bujía, se el es fijado un cable de bujía. La bujía 21 está conectada al cable de bujía 17, la bujía 22 está conectada al cable de bujía 18, la bujía 23 está conectada al cable de bujía 19 y la bujía 24 está conectada al cable de bujía 20. Un clip de metal, clips 13, 14, 15 y 16, están conectados respectivamente a los cables de bujía 17, 18, 19 y 20. Cada clip de metal, mostrado en la Figura 3, es un clip de resorte, el cual está fijado al cable de bujía, sobre el aislamiento del cable, y está aislado eléctricamente, desde el conductor central, hasta el cable de bujía. Fijado a cada clip 13-16, está un cable conductor 12. El cable 12, conecta cada uno de los clips 13-16 en paralelo y hacia el alto voltaje, la fuente de alta frecuencia 11. Cuando un motor de automóvil es encendido, el interruptor lia es cerrado, suministrando poder a la fuente de voltaje 12. Un voltaje en el rango de 1 Kv. a 50 Kv. es enviado al conductor 12. El voltaje puede ser menor de un Kv. ó mayor de 50 Kv. , pero para una mayor aplicación, el rango de 1 Kv. a 50 Kv. , es mas apropiado, la frecuencia del voltaje es aquella frecuencia que va a proporcionar la descarga de corona continua 26-29 en la terminal dentro del motor, en la bujía. Las frecuencias de hasta 20,000 KHz., han sido determinadas como mas apropiadas, pero pueden usarse también frecuencias mayores. Un factor limitante puede producirse, cuando una descarga de corona en el conductor 12 o uno de los clips 13-16 entre el conductor, clips ó cualquier otro objeto metálico, esté en el compartimiento del motor. También, la descarga de corona, no debe tener el suficiente poder, como para encender combustible, dentro del cilindro. Una distinción entre lo anterior y la presente invención es que en la presente invención, una descarga de corona (26-29) es producida continuamente en la cavidad de la bujía. En sistemas del arte precedente, existía una descarga de corona, únicamente cuando una chispa era producida en una bujía, la cual inducía un voltaje en las otra bujías. La descarga de corona en una bujía de la presente invención, es continua, en tanto el motor esté en marcha y sea independiente de la descarga de corona, en otras bujías. La Figura 2 muestra un modalidad de la fuente de voltaje RF. En esta modalidad, un oscilador de relajación, está hecho de dos transistores TI y T2. El emitente, El y E2 de cada transistor, está conectado a tierra y el voltaje negativo en la terminal -V. cada colector Cl y C2, está conectado al extremo de unas cuerdas primarias de división 30 y 31 del transistor Trl. La base B2 está conectada a través del resistor R3, al colector Cl del transistor TI y la base Bl del transistor TI está conectada a través del resistor R4 hacia el colector C2 del transistor T2. Las terminales comunes de las cuerdas primarias 30 y 31, están conectadas a un voltaje positivo +V. cualquier fuente de voltaje RF puede ser usada y la fuente no está limitada al oscilador de relajación de la Figura 2. El voltaje RF es conducido desde la fuente de alto voltaje 11, a través de un capacitor acoplador 33, por medio del conductor 12. El conductor 12 está conectado a los clips 13, 14, 15 y 16, los cuales están atados a los cables de bujía 17-20, respectivamente. La Figura 3 muestra una modalidad de un clip acoplador 41. El clip 41 está conectado eléctricamente al conductor 12 por medio de cualquier medio apropiado, tal como lo es la soldadura, una terminal de rosca o un tornillo. El clip 41 está abrazado alrededor del cable de bujía 42. En el ejemplo mostrado, el clip 41 tiene varios dedos 41a-41d que están parcialmente extendidos alrededor del cable 42. Los dedos 41 a-41 d y la parte principal del cuerpo del sujetador 41 forman una placa de un capacitor. La otra placa es el donductor 43 dentro del cable 42 de buj í a. El material aislante del cable 42 sirve como el dialéctico del capacitor. La acción del capacitor del cable de bujía 42 y el clip 41, acoplan la energía RF en el conductor 43, proporcionando el efecto corona dentro del motor, en el punto de descarga de la bujía. La figura 4 es otra modalidad de la invención en la cual, un distribuidor 50 y la tapa del distribuidor 52, mostrados ilustrativamente, encierran a una fuente RF 52. El vo! aje RF. de la fuente RF 52 está acoplado a capacitor por los capacitores 53, 54, 55 y 64, hacia las terminales 60, 59 58 y 57 de los cables de bujía, respectivamente. Los cables de bujía 61-64 están conectados a los cables de bujía 64-68, como se muestra en la Figura 4. El voltaje RF es transportado a través de los cables de bujía 61-64 para proporcionar las descargas de corona constantes 69-72 en las bujías 65-68, respectivamente. Los capacitores 53-63 evitan que la descarga de chispa de un conector de bujía, esté en otros conectores de bujía, pero que el voltaje RF esté siempre en todos los conectores de bujía, siendo acoplado a través de los capacitores 53-56. La Figura 5 es una segunda modalidad de un ejemplo de un generador RF, usado para suministrar el alto voltaje a un cable de bujía, para producir un efecto corona. El circuito 80 es un circuito oscilador, utilizando un transistor Sj., conectado al transformador Ti el cual proporciona la acoplación de regreso para el circuito oscilador, por medio de las espirales T y Tc y acoplándose al cable de bujía por medio de la espiral Ta. Los resistores Ri y R2 proporcionan el calibre de voltaje apropiado para el transistor S y el resistor R2, junto con la cuerda Ta proporcionan el acoplamiento para las conexión de cable de bujía 83. La Figura 6 ilustra una modalidad de la invención en la cual, la fuente de alto voltaje, esta en una forma modular, con un módulo integrado dentro del cable de bujía. La fuente de alto voltaje 80, está fijada a un clip/acoplador de metal 91, el cual acopla el alto voltaje, al cable de bujía. El suministro de voltaje es aplicado a las terminales V+ y v-. La fuente de voltaje RF está encapsulada en un módulo, a través del cual pasa el cable de bujía 82. Existe un módulo RF 80 integrado con cada cable de bujía 82. La Figura 7 ilustra un aparato de carga de cámara de efecto corona, en un motor. Por ejemplo, el motor 100 tiene un pistón 101 por debajo de la cámara de combustión 109. La cabeza del motor 104, tiene una válvula de escape 103 y una bujía 102. La cabeza 104 tiene un aislante de alto voltaje 105, extendiéndose a través de la cabeza 104. Extendiéndose a través del aislante 105, está el conductor 105, al cual es aplicado un voltaje de descarga de efecto corona. Dentro de la cabeza 104 está una capa aislante de alta temperatura y alto voltaje 107. En la capa 107 está una capa metálica 108, a la cual está conectada el conductor 105. La capa aislante 107 y la capa metálica 108, están ubicadas sobre la mayoría de la cámara de combustión para proporcionar una distribución uniforme del efecto corona, dentro de la cámara de combustión, antes de cada explosión en la cámara de combustión. Se hace constar que, con lo relativo a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitada, para llevar a cabo la presente invención, es el que resulta claro a partir de la presente, descubriéndose la invención.

Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes.

Claims (23)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo para producir un efecto corona para usar en conjunto con el sistema de encendido de un motor de combustible para hacer un efecto corona continuo en la cámara de combustión en el extremo o la punta da cada una de las bujías del motor; caracterizado porque comprende : un generador de alto voltaje, independiente del sistema de encendido, para producir un voltaje continuo de corriente alterna AC, que tiene componentes de frecuencia en el rango RF; un acoplador fijado a cada cable de las bujías; y un cable conector único entre cada acoplador y el generador RF para producir un efecto corona continuo en el extremo o la punta de cada una de las bujías.

2. El dispositivo de efecto corona de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el acoplador o manguito forma una conexión capacitora entre elcable conector y el cable de la bujía.

3. El dispositivo de efecto corona de conformidad con ia reivindicación 1, caracterizada porque la salida dei generador de alto voltaje tiene un componente de onda magnética, de corriente alterna continua con crestas de frecuencia capaces de generar frentes de onda en los gases de la cámara de combustión.

4. El dispositivo de efecto corona, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el generador RF proporciona un salida de voltaje de hasta aproximadamente 50kv.

5. El dispositivo de efecto corona, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de efecto corona está almacenado en el compartimiento dei distribuidor del motor.

6. El dispositivo de efecto corona de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el efecto corona en el extremo o la punta de cada una de las bujías es independiente del efecto corona en el extremo o la punta de cada otra bujía del motor.

7. Un dispositivo para producir un efecto corona para usarse en conjunción con el sistema de encendido de un motor de combustible para hacer un efecto corona continuo en el extremo o punta de cada una de las bujías del motor; caracterizado porque comprende una fuente de señal RF; un acoplador o capacitor fijado a cada cable de las bujías; y una cable conector único entre cada acoplador y ia fuente de señal RF para producir un efecto corona continuo en el extremo o la punta de cada bujía.

8. El dispositivo de efecto corona, de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el acoplador forma una conexión capacitora individual entre el cable conector y el cable de la bujía.

9. El dispositivo de efecto corona de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la salida del generador de alto voltaje tiene una componente de corriente de onda magnética de corriente continua con crestas de frecuencia capaces de generar frentes de onda sin expliosión en gases de la cámara de combustión.

10. El dispositivo de efecto corona, de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el generador RF proporciona una salida de voltaje de hasta aproximadamente 50kv.

11. El dispositivo de efecto corona, de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque ei dispositivo de efecto corona está almacenado en el compartimiento del distribuidor del motor.

12. El dispositivo de efecto corona de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el efecto corona en el extremo o la punta de cada bujía de encendido es independiente del efecto corona en el extremo o punta de cualquier otra bujía del motor.

13. El dispositivo de efecto corona de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el efecto corona está presente en cada explosión de bujía.

14. Un dispositivo para producir un efecto corona para usar en conjunto con y de auxiliar al sistema de encendido de un motor de combustible para hacer un efecto corona continuo adicional a una chispa de encendido en el extremo o la punta de cada bujía de encendido del motor; caracterizado porque comprende un compartimiento para el sistema de encendido; una fuente de señai de RF dentro del compartimiento de los sistemas de ignición; una cable conector único entre cada acoplador y la fuente de señal de RF para producir un efecto corona continuo en la punta o el extremo de cada bujía.

15. El dispositivo de efecto corona de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el acoplador forma una conexión capacítora única entre el cable conector y el cable de la bujía.

16. El dispositivo de efecto corona de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la entrada del generador de alto voltaje tiene un componente de onda magnética de corriente alterna continua con crestas de frecuencia capaces de generar frentes de onda en gases de la cámara de combustión.

17. El dispositivo de efecto corona de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el generador RF proporciona una salida de voltaje de hasta 50kv.

18. El dispositivo de efecto corona de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el efecto corona está presente cuando cada bujía se enciende.

19. un módulo RF integrado a un cable de bujía para producir un efecto corona continuo en el extremo o la punta de cada bujía de un motor; caracterizado porque comprende : un módulo que incluye un generador RF para producir un voltaje RF continuo; un cable de bujía que se extiende a través del módulo; y un acoplador eléctrico entre el generador RF y el cable de la bujía para aplicar el voltaje RF continuo al cable de la bujía.

20. Un método para mejorar la eficiencia de un motor de combustión que tiene por lo menos una bujía y un sistema de encendido, caracterizado porque comprende los pasos de: producir una señal RF; y aplicar continuamente la señal RF, adicionalmente al voltaje producido por el sistema de encendido, vía una señal generada, para cada cable de la bujía, independiente de otros cables de bujías, para producir un efecto corona continuo en el extremo o la punta de las bujías.

21. Un dispositivo para producir un efecto corona para un motor de combustible para hacer un efecto corona continuo en la cámara de combustión del motor, caracterizado porque comprende un generador de alto voltaje para producir un voltaje de corriente alterna continua AC que tiene componentes de frecuencia en el rango RF; una capa metálica en la cámara de combustión; y un cable conector desde el generador RF hasta la capa metálica para producir una descarga de corona continua en la cámara de combustión.

22. Un dispositivo para producir un efecto corona de conformidad con ia reivindicación 21, caracterizado porque la cámara de combustión está encerrada por un dispositivo de cabeza el cual forma una parte de la cámara de combustión, y la capa metálica está colocada en y aislada dei mismo por una capa aislante.

23. El dispositivo para producir un efecto corona de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el cable conector desde eí generador RF se extiende en la cámara de combustión a través de un aislante en una pared de la cámara de combustión.