PL176686B1

PL176686B1 - Method of and apparatus for correlating composition and flow dynamisc of air-fuel mixture with magnetohydrodynamical properties of magnetised fuel in combustion engines

Info

Publication number: PL176686B1
Application number: PL95308444A
Authority: PL
Inventors: Krystian Witaszak; Jan Kuliberda
Original assignee: Jan Kuliberda; Krystian Witaszak
Priority date: 1995-04-29
Filing date: 1995-04-29
Publication date: 1999-07-30
Also published as: PL308444A1

Abstract

Urządzenie do korelacji składu i dynamiki przepływu mieszanki paliwowo-powietrznej z magnetohydrodynamicznymi właściwościami zmagnetyzowanego paliwa w silniku spalinowym gaźnikowym, zawierającym magnetyzer umieszczony przed gaźnikiem, znamienne tym, że zawiera przewód powietrza (6) łączący kanał dolotowy (2) za filtrem powietrza (5), z ssącym kolektorem (9) za gaźnikiem (1) i przepustnicą (10), zaś w przewodzie powietrza (6) osadzony jest cylindryczny stabilizator przepływu (7) posiadający otwór (8), za którym znajduje się komora rozprężna (11) łącząca się z ssącym kolektorem (9), a stosunek objętości odcinka przewodupowietrza (6) do wlotu cylindrycznego stabilizatora przepływu (7), do objętości odcinka przewodu powietrza (6), stanowiącego komorę rozprężną (11) wynosi od 0,08 do 0,4.Device for correlation of composition and dynamics fuel / air mixture flow with magnetohydrodynamic properties magnetized fuel in an internal combustion engine carburetor containing a magnetizer located in front of the carburetor, characterized by that it includes an air conduit (6) connecting the duct inlet (2) after the air filter (5), with suction the manifold (9) after the carburetor (1) and the throttle (10) and seated in the air conduit (6) is a cylindrical flow stabilizer (7) having an opening (8) behind which the chamber is located expansion (11) connecting with the suction collector (9) and the segment volume ratio air line (6) to the cylindrical inlet the flow stabilizer (7) to the segment volume an air conduit (6) constituting the chamber expansion zone (11) is from 0.08 to 0.4.

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do korelacji składu i dynamiki przepływu mieszanki paliwowo-powietrznej z magnetohydrodynamicznymi właściwościami zmagnetyzowanego paliwa w silniku spalinowym gaźnikowym, zawierającym magnetyzer umieszczony przed gaźnikiem.The subject of the invention is a device for the correlation of the composition and dynamics of the air-fuel mixture flow with the magnetohydrodynamic properties of the magnetized fuel in a carbureted combustion engine containing a magnetizer located upstream of the carburetor.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 147 922 zubażacz mieszanki silnika gaźnikowego, zawierający zbiornik z dyszą kalibrowaną usytuowany w pobliżu kolektora spalin. Zbiornik połączony jest z mieszalnikiem kolektora dolotowego za gaźnikiem, przewodem zakończonym dyszą. Istniejące w większości silników spalinowych rozwiązania techniczne gaźników i sposoby regulacji powietrza, jak również znane z innych krajowych i zagranicznych opisów patentowych oraz z literatury technicznej rozwiązania dotyczące zwiększenia ilości powietrza w układach gaźnikowych nie spełniają podstawowego warunku skorelowania składu i dynamiki przepływu mieszanki paliwowo-powietrznej z właściwościami zmagnetyzowanego paliwa. Wszystkie istniejące dotychczas rozwiązania techniczne opracowane zostały dla znanej, tradycyjnej mieszanki paliwowo-powietrznej i z tej racji nie są podporządkowane specyficznym i nowym zjawiskom magnetohydrodynamicznym stworzonym przez magnetyzery. Stosowanie magnetyzerów powoduje, że oprócz rezonansowego wzbudzenia substancji w strefie przepływu paliw przez pole magnetyczne występująnastępujące zjawiska i zmiany: zawirowanie trajektorii naładowanych i diamagnetycznych cząstek, selektywna jonizacja, cyrkulacyjne prądy wirowe, pole elektryczne i wewnętrzne magnetyczne, zmiany profilu prędkości ciśnienia i przewodności elektrycznej płynów. Pojawiają się również dodatkowe momenty magnetyczne porządkujące elektrony na poziomie atomowym i molekularnym. Następuje również rozluźnienie struktury węglowodorów, polaryzacja i uporządkowanie molekuł oraz nadanie im ładunku dodatniego. Polaryzacja polega na zmianie chaotycznych cząsteczek paliwa płynnego lub gazowego w paliwo o równym ładunku i jednolicie zlinearyzowane. W wyniku tego w strefie kontaktu namagnetyzowanego paliwa z powietrzem następuje proces jonowego i magnetycznego przyciągania tlenu. Rezultatem tego oraz zmian w strukturze paliwa jest duże nasycenie mieszanki paliwowej tlenem, dzięki czemu jest ona bardziej aktywna i dynamiczna, a proces spalania szybszy i pełniejszy.There is known from the Polish patent description No. 147 922 a mixture thinner for a carburetor engine, containing a tank with a calibrated nozzle located near the exhaust manifold. The tank is connected to the intake manifold mixer behind the carburetor, with a pipe ending with a nozzle. The technical solutions of carburetors and methods of air regulation that exist in most internal combustion engines, as well as solutions for increasing the amount of air in carburetor systems, known from other domestic and foreign patents and technical literature, do not meet the basic condition of correlating the composition and dynamics of the fuel-air mixture flow with the properties magnetized fuel. All the technical solutions existing so far have been developed for the known, traditional fuel-air mixture and therefore are not subordinated to specific and new magnetohydrodynamic phenomena created by magnetizers. The use of magnetizers causes the following phenomena and changes in addition to the resonant excitation of substances in the fuel flow zone through the magnetic field: swirling of the trajectories of charged and diamagnetic particles, selective ionization, circulating eddy currents, electric and internal magnetic fields, changes in the velocity profile of the pressure and electrical conductivity of fluids. There are also additional magnetic moments that organize the electrons at the atomic and molecular levels. There is also a loosening of the structure of hydrocarbons, polarization and ordering of molecules and giving them a positive charge. Polarization is the change of chaotic molecules of a liquid or gaseous fuel into a fuel with an equal charge and uniformly linearized. As a result, the process of ionic and magnetic attraction of oxygen takes place in the contact zone of the magnetized fuel with air. As a result of this and changes in the fuel structure, the fuel mixture is highly saturated with oxygen, which makes it more active and dynamic, and the combustion process is faster and fuller.

Dlatego też warunki spalania takiej mieszanki są zbliżone do optymalnych, czego dowodem jest istotna redukcja toksycznych substancji CO, HC i NO_X w spalinach bez stosowania katalizatorów. Czynnikiem optymalizującym proces spalania w przypadku stosowaniaTherefore, the combustion conditions of such a mixture are close to optimal, as evidenced by a significant reduction of toxic substances CO, HC and NO _X in the exhaust gas without the use of catalysts. A factor optimizing the combustion process when used

176 686 magnetyzerów jest sposób doprowadzenia dodatkowego tlenu uwzględniający jego ilość, miejsce poboru i doprowadzenia, kąt geometryczny strumienia powietrza w stosunku do przepływu głównego, temperatura, ciśnienie i inne szczegóły techniczne.There is a method of supplying additional oxygen with regard to the amount of oxygen, the place of intake and supply, the geometric angle of the air stream to the main flow, temperature, pressure and other technical details.

W przypadku stosowania magnetyzerów istniejące rozwiązania techniczne w zakresie dodatkowego powietrza powodują pogorszenie jakości mieszanki paliwowo-powietrznej i demagnetyzację paliwa czyli zmniejszenie efektywności działania magnetyzerów paliwowych. Powodują tak zwane zubożenie mieszanki, czego konsekwencją jest zmniejszenie mocy i momentu obrotowego w dużym zakresie prędkości wału korbowego. Istniejące rozwiązania zwiększają współczynnik nadmiaru powietrza λ w stosunku do optymalnego dla danego silnika.In the case of using magnetizers, the existing technical solutions in the field of additional air cause deterioration of the quality of the fuel-air mixture and fuel demagnetization, i.e. reduction of the efficiency of fuel magnetizers. They cause the so-called mixture lean, with the consequence that the power and torque are reduced over a large range of crankshaft speeds. The existing solutions increase the excess air factor λ in relation to the optimal one for a given engine.

Urządzenie według wynalazku zawiera przewód powietrza łączący kanał dolotowy za filtrem powietrza, z ssącym kolektorem za przepustnicą. W przewodzie powietrza osadzony jest cylindryczny stabilizator przepływu posiadający otwór, za którym znajduje się komora rozprężna łącząca się z ssącym kolektorem. Stabilizator przepływu osadzony jest w przewodzie powietrza w pobliżu filtra powietrza. Długość odcinka przewodu powietrza od wlotu do cylindrycznego stabilizatora przepływu oraz długość komory rozprężnej są ściśle ustalone dla określonego typu silnika tak, że stosunek ich objętości wynosi od 0,08 do 0,4.The device according to the invention comprises an air conduit connecting the intake duct downstream of the air filter to an intake manifold downstream of the throttle. A cylindrical flow stabilizer is embedded in the air line, with an opening behind which there is an expansion chamber which connects to the suction manifold. The flow stabilizer is embedded in the air tube near the air filter. The length of the section of the air conduit from the inlet to the cylindrical flow stabilizer and the length of the expansion chamber are strictly fixed for a specific type of engine such that their volume ratio is from 0.08 to 0.4.

Urządzenie według wynalazku powoduje zsynchronizowanie parametrów przepływu z parametrami pola magnetycznego, co zapewnia optymalny proces spalania. Nieoczekiwanie okazało się, że stosowanie rozwiązania według wynalazku wspólnie z magnetyzerami zapewnia redukcję w spalinach Co, HC i NO_X nawet o 80% oraz mniejsze zużycie paliwa o 20% do 28%. Poprawia się również żywotność silnika, dzięki znacznemu zmniejszeniu ilości związków węgla tworzących nagar.The device according to the invention causes the flow parameters to be synchronized with the magnetic field parameters, which ensures an optimal combustion process. It was surprisingly found that the use of the invention together with the magnetizers provides a reduction in the exhaust gas of CO, HC and _NOx by 80%, and reduced fuel consumption by 20% to 28%. The service life of the engine is also improved due to the significant reduction in the amount of carbon compounds forming the deposit.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig., 1 przedstawia schematycznie urządzenie, fig. 2 - przewód powietrza. Do gaźnika 1 doprowadzone jest powietrze kanałem dolotowym 2 oraz paliwo przewodem 3, na którym umieszczony jest magnetyzer 4. Z kanałem dolotowym 2 bezpośrednio za filtrem powietrza 5 połączony jest przewód powietrza 6 z osadzonym w nim cylindrycznym stabilizatorem przepływu 7 posiadającym kalibrowany otwór 8. Drugi koniec przewodu powietrza 6 połączony jest z ssącym kolektorem 9 za przepustnicą 10 i stanowi komorę rozprężną 11. Średnica przewodu powietrza 6 wynosi 6 mm, średnica otworu 8 wynosi 1,1 mm. Długość odcinka A przewodu powietrza 6 od wlotu do cylindrycznego stabilizatora przepływu 7 wynosi 20 mm, a długość odcinka B, stanowiącego komorę rozprężną 11 wynosi 250 mm. Stosunek objętości odcinka A do objętości odcinka B wynosi 0,08. Paliwo poddane działaniu pola magnetycznego przez magnetyzer 4 tworzy w gaźniku 1 mieszankę paliwowo-powietrzną do której po przejściu przez przepustnicę 10 doprowadza się powietrze w stanie rozprężonym przewodem powietrza 6. Uzyskano zmniejszenie zużycia paliwa o 20% przy równoczesnym wzroście mocy silnika oraz redukcję w spalinach CO, HC i ΝΟχ o 80% w stosunku do stanu przed zamontowaniem wynalazku.The subject matter of the invention is illustrated in an exemplary embodiment in which Fig. 1 shows a schematic view of the device, Fig. 2 - an air duct. The carburetor 1 is supplied with air through the inlet duct 2 and the fuel through the duct 3, on which the magnetizer 4 is placed. The air duct 6 is connected to the inlet duct 2, directly behind the air filter 5, with the cylindrical flow stabilizer 7 embedded in it, having a calibrated hole 8. The other end the air conduit 6 is connected to the intake manifold 9 downstream of the damper 10 and constitutes an expansion chamber 11. The diameter of the air conduit 6 is 6 mm, the diameter of the opening 8 is 1.1 mm. The length of the section A of the air conduit 6 from the inlet to the cylindrical flow stabilizer 7 is 20 mm, and the length of the section B constituting the expansion chamber 11 is 250 mm. The ratio of the volume of segment A to the volume of segment B is 0.08. The fuel subjected to the magnetic field by the magnetizer 4 creates a fuel-air mixture in the carburetor 1, to which, after passing through the throttle 10, air is supplied in an expanded state through the air conduit 6. A reduction in fuel consumption by 20% was achieved with a simultaneous increase in engine power and a reduction in CO exhaust gases , HC and ΝΟχ by 80% compared to the state before the installation of the invention.

176 686176 686

fe-ffe-f

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 70 copies

Cena 2,00 zł.Price PLN 2.00.

Claims

Patent claim

A device for the correlation of the composition and dynamics of the air-fuel mixture flow with the magnetohydrodynamic properties of the magnetized fuel in a carburetor combustion engine containing a magnetizer located upstream of the carburetor, characterized by the fact that it includes an air conduit (6) connecting the inlet duct (2) after the air filter (5), with a suction manifold (9) after the carburetor (1) and throttle (10), and in the air conduit (6) there is a cylindrical flow stabilizer (7) with an opening (8), behind which there is an expansion chamber (11) connecting with suction manifold (9), and the ratio of the volume of the section of the air conduit (6) to the inlet of the cylindrical flow stabilizer (7) to the volume of the section of the air conduit (6) constituting the expansion chamber (11) is from 0.08 to 0.4.