SE450649B - Anordning for magnetisering av brensleblandningen till en forbrenningsmotor - Google Patents

Description

LH 10 15 20 25 30 35 45-0 649 ling av utrustning för att utöva dylik magnetfältsverkan.

Närmare bestämt har en positiv effekt omnämnts, som alstras genom magnetisering av vatten och vattenlösningar, och som medför tunnare skikt av faStâ beläggningar på väggarna till rör och värmeledningar, där vatten användes som värme- överföringsmedel, större hållfasthet hos betong, som blan- das med vatten utsatt för magnetisk behandling, ctc. Mag- netfält har även rapporterats påverka livsprocesser i växt- och djurçêller samt i allmänhet i levande organismer.

Slutligen förekommer i en mångfald patent förslag till för- bättring av driften vid termiska anläggningar och värmema- skiner, där magnetfältet påverkar ett bränsle, en bränsle- blandning eller ett oxidationsmedel. En del dylika patent anger att en positiv effekt uppnås genom påverkan på ett bränsle, en bränsleblandning eller ett oxidationsmedel ge- nom enbart magnetfältet, varvid det för magnetisering er- forderliga magnetfältet alstras antingen genom permanent- magneter eller genom en med likström eller växelström matad elektromagnet.

Problemet att âstadkomma_miljöskydd är ett av de mest pres- sande i dagens realitet. Eftersom motorfordon utgör en hu- vudkälla för föroreningar, har olika förslag framställts för att minska giftigheten av avgaskomponenter, t.ex. ut- vecklandet av nya typer av motorer och förgasare, använd- ning av nya bränslen och olika tillsatser till dessa, åstad- kommande av efterbrännarsystem för bränslet etc.

Emellertid har huvuddelen av de hittills föreslagna lös- ningarna ej lyckats uppnå någon bredare tillämpning, på grund av kraftigt ökad kostnad och mera komplicerad kon- struktion hos motorfordon, låg effektivitet och misslyckan- de att lösa frågan om rening av avgaser från de miljontals motorfordon som är i drift.

Förbättrade prcstationscgenskaper vid förbränningsmotorer f» 10 15 20 25 30 35 450 6497 där bränsleblandningen är rätt behandlad sammanhänger med ändringar i de fysiska och kemiska parametrarna vid för- bränningsreaktionen, rcagenter och produkter vid reaktio- nen, åtföljt av en ökning av jonisationsnivån för bränsle- blandningen, och även högre densitet, ledningsförmåga, kine- tisk viskositet och ytspänning hos bränsledroppar.

I tidigare känd teknik är bekanta olika anordningar för be- handling av bränslen, bränsleblandningar och oxidationsme- del medelst magnetfält. Sålunda beskrives i amerikanska pa- tentskriften 3 805 492 (FO2M 27/04), brittiska patentskrif- ten 1 304 827 (FO2M 27/04, 27/06), tyska patentskriften 2 231 424 (460 27/04) för att pålägga en elektrisk laddning på ett vätskeformigt anordningar som användes eller gasformigt bränsle eller en bränsleblandning. Elektri- seringen av bränslet eller bränsleblandningen sker genom att förse anordningarna med system av speciella elektroder, på vilka pålägges hög elektrisk potential, eller genom att använda dielektriska material för att tillförsäkra elektri- Sering genom friktion.

Elektrisk behandling av bränslen eller bränsleblandningar ändrar deras fysikaliska och kemiska egenskaper, vilket pâ- verkar reaktionsförloppet. Elektrisk behandling minskar även ytspänningen hos bränsledropparna, så att deras av- dunstning förbättras jämte bildningen av bränsleblandningen.

Nackdelar med de nämnda anordningarna för behandling av bränslen eller bränsleblandningar medelst ett elektriskt fält består i deras krânglighet, låga tillförlitlighet, nöd- vändigheten av en egen högspänningskälla samt låg effekti- vitet.

I amerikanska patentskrifterna 3 059 910 (cl.26l-72), 3 060 339 (cl. 431-356), 3 830 621 (cl 123-119), 3 116 726, 3 889 017, tyska patentskrifterna l 037 765 (F02fL 225 679 (FO2M 27/00), schweisiska patent- .._.._....._ . ____í__._.____ 111,-..

LH 10 15 20 25 30 35 450 649 skriften 580 754 (FOZM 27/04), franska patentskriften 2 181 852 (FOZM 27/04) föreslås anordningar för magnetisk behandling av ett bränsle, en bränsleblandning eller ett oxidationsmedel, varvid magnetfältet åstadkommes genom an- 'vändning av permanentmagneter eller diverse elektromagne- ter. Matningen till elektromagneterna levereras antingen från en egen strömkälla eller från motorns tändsystem.

Strömkällekretsarna är i allmänhet ganska sofistikerade., Magnetfältet anordnas i bränsleledningar, flottörkammare, förgasare, luftintag, luftrenare, cylindertopplock, cylin- derblock och andra partier i motorns bränslesystem. Liksom vid elektrisk behandling påverkar magnetisk behandling de fysikaliska och kemiska egenskaperna hos bränslet eller bränsleblandningen, varigenom förbränningen intensifieras och bränslets bränntemperatur ökas, samt volymen minskas av ofullständigt förbrända förbränningsprodukter, inklusi- ve toxiska komponenter i avgaserna.

Slutligen har anordningar föreslagits, där bränslet påver- kas av elektriska och magnetiska fält samtidigt (se ameri- kanska patentskriften 3 349 354 (cl. 335-209)). De ovan. uppräknade anordningarna har ett antal begränsande fakto- rer, varvid det viktigaste är att konstruktionerna och pro- cesserna är sofistikerade, vilket oundvikligen komplicerar konstruktionen hos hela bränslesystemet för motorn och dess förbränningskamrar och för effektförsörjning- och tänd- systemen, varigenom tillförlitligheten minskas och kostna- den ökas, samt cykeln för förberedande behandling av bräns- let före förbränningen kraftigt förlänges. Användning av dylika anordningar har hittills ej uppvisat påtagliga effek- ter.

En annan känd anordning (se amerikanska patentskriften 3 893 437, cl. 123-ll9E) för behandling av en bränslebland- ning med samtidiga elektriska och magnetiska fält och även påläggning av värme därtill utgöres av en uppsättning plat- tor, monterade under förgasaren. Vissa av plattorna är för- 10 15 20 25 30 35 450 649 sedda med nät för atomisering och blandning av bränslebland- ningen, medan andra plattor är försedda med pcrmancntmagnc- ter och motstånd för uppvärmning av de övre och de undre nä- ten, uppbyggnad av kinetisk energi hos kolvätemolekylcrna och upprättande av ett magnetiskt kraftfält. Det föreligger även plattor, som användes såsom basis för anordningen och som packningar. Permanentmagneter, inbyggda i en platta, tillverkas i form av cylindrar anordnade mittemot varandra för upprättande ett radiellt riktat magnetfält. Matning åt ett motstånd i en av plattorna levereras från fordonets elektriska system.

En nackdel med denna anordning är den komplicerade konstruk- tionen och den låga tillförlitligheten på grund av närvaron av motståndet och näten. Vidare har utprovning visat att ett magnetfält, som är vinkelrätt mot bränsleblandningens flö- desriktning;medför en minskning av motorns effektivitet och ej i en ökning därav.

Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att råda bot på de ovannämnda nackdelarna.

Uppfinningen Det väsentliga i föreliggande uppfinning ligger i att åstad- komma en anordning för magnetisering av bränsleblandningen i en förbränningsmotor, som åstadkommer ett magnetfält av erforderlig form och intensitet och kraftigt minskar inne- hållet av kolväten, kolmonoxid och andra toxiska komponenter i avgaserna och som ej har behov av någon effektkälla.

Detta uppnås i en anordning för magnetisering av bränsle- blandningen i en förbränningsmotor, omfattande en permanent- magnetisk magnetfältskälla, monterad i motorns bränsle- system, varvid enligt uppfinningen magnetfältskällans funk- tion åstadkommes genom en ringformig pcrmanentmagnet, mon- 10 20 25 _30 35 450 649 Lerad i en omagnetisk kropp och omgivande motorns bränsle- blandningsledning, varvid magnetpolerna är så orienterade, att det därvid erhållna magnetfältets riktning är parallell med bränsleblandningens flödesriktning.

Magnetfältskällan, representerad av en ringformig perma- nentmagnet, omgivande motorns bränsleblandningsledning och magnetiserad utefter generatrisen på sådant sätt, att de magnetiska kraftlinjerna är riktade utefter bränslebland- ningens flödesriktning;tillförsäkrar oberoende funktion hos anordningen utan att det behövs någon effektkälla, för att behandla bränsleblandningen. Magnetens ringform och samman- fallandet av de magnetiska kraftlinjernas riktning med riktningen för bränsleblandningsflödet gynnar en intensiv magnetisering av bränsleblandningen på grund av att dylika magneter åstadkommer ett likformigt, ringformigt magnetfält, där alla blandningspartiklar som passerar genom ringen un- dergår ungefär liknande villkor. Vidare gör det faktum att de magnetiska kraftlinjernas riktning är parallell med rikt- ningen för bränsleblandningens flöde att jonisering, polari- sering, atomisering och blandning hos partiklarna blir in- tensivast. Användandet av en ringformig permanentmagnet som källa för magnetfältet tillförsäkrar oberoende funktion hos anordningen och medför att man kan undvika användning av yttre kraftkällor.

Den föreslagna anordningen gör det möjligt att väsentligt öka motorns effektivitet och minska bränsleförbrukningen och innehållet av toxiska komponenter i avgaserna. Vidare är konstruktionen hos den föreslagna anordningen mycket enkla- re än vad som förekommit vid tidigare kända anordningar.

Det är lämpligt att den ringformiga permanetmagnetens omag- netiska kropp göres flat, eftersom en dylik konstruktion förenklar anpassningen av anordningen till motorns försörj- ningssystem med bränsleblandning och möjliggör användning 10 15 20 25 30 35 450 649 av tillgängliga fästdon, och vidare skarvarnas täthet lätt och tillförlitligt tillíörsäkras genom användning av tät- ningsringar.

Det är lämpligt att installera anordningcn på sådant sätt, att magnetens sydpol ligger närmast motorn, sett i bränsle- blandningens flödesriktning, eftersom ett dylikt arrange-- mang av anordningen bidrar till fullständigaste och rikti- gast ordnade polarisering av bränsleblandningens partiklar, vilket underlättar bränsleförbränningen.

För att tillförsäkra riktig funktion hos anordningen är det helt nödvändigt att magnetflödet är riktat inom den ringformiga magneten. För att tillfredsställa detta villkor bör kroppen göras av en omagnetisk legering, eftersom i så fall (i olikhet med en ferromagnetisk kropp) formen av det arbetande magnetfältet ej distorderas och dess energi kon- centreras till mitten av den ringformiga magneten. Det är lämpligast att den omagnetiska kroppen göres genom kyl- el- ler formgjutning, och det bästa materialet för ändamålet är en zinklegering, som uppfyller villkoret att kroppen göres_ av omagnetiskt material och förhindrar bildning av sprickor i magneten och i själva kroppen, på grund av zinklegering- ens låga smältpunkt och att dess termiska utvidgningskoef- ficient är nära utvidgningskoefficienten för magnetens ma- terial.

Vid ett föredraget utföringsexempel av uppfinningen har en ringformig permanentmagnet en innerdiameter, som är lika stor som innerdiametern hos bränsleledningen, vilket gör att magnetens innerytor och ledningen passar till varandra och därmed ger fri passage åt bränsleblandningen genom an- ordningen utan att öka turbulensen i flödet och bilda en film av bränsle på bränsleledningens väggar.

Det är önskvärt att den magnetiska fältstyrkan är 50 - 260 örsted vid centrum för den ringformade magnctens hål. Den 10 15 20 25 30 35 450 649 magnetiska fältstyrkans optimalvärde beror av motordis- placement och formen av bränslcblandningsröret. Om värdet på den magnetiska fältstyrkan understiger dot optimala, utc- blir magnetiseringseffekten, medan högre värden försämrar motorns drift. i Kortzfigurbeskrivning Andra syften och fördelar med uppfinningen framgår av den följande detaljerade beskrivningen av ett utföringsexempel med hänvisning till ritningarna.

Fig. l visar ett utföringsexempel av en anordning enligt uppfinningen i planvy.

Fig. 2 visar ett utföringsexempel i sidovy.

Fig. 3 visar en version av montering på motorns ingångs- grenrör för att ta emot bränsleblandning, i längdsnitt.

Uppfinningen i bästa kända form.

I fig. 1, 2 och 3 visas ett exempel på användning av anord- ningen i matningssystemet för bränsleblandning i en för- bränningsmotor med dubbelförgasare.

Anordningen har två ringformade permanentmagneter l, monte- rade i en flat, omagnetisk kropp 2, som fungerar som pack- ning. För att fästa magneterna l i kroppen 2 kan man använda ett lim. Kroppen 2 är gjord av omagnetiskt material (t.ex. en zinklegering) genom kyl- eller formgjutning, varvid gjutformarna har samma form som kroppen 2. Kroppen 2 har hål 3, anpassade till fästhålen i en fläns 4 till en förgasa- re (fig. 3). Vid det i fig. 3 visade utföringsexemplet är anordningen för magnetisering av bränsleblandningen monte- rad alldeles bakom förgasaren 5 i förbränningsmotorn. Bräns- leledningarnas 6 täthet tillförsäkras genom ej visade pack- w, F» LH 10 l5 20 25 30 35 450 649 9 ningar, och anordningen och förgasaren 5 är fästade vid ett ingångsförgreningsrör 7 medelst standardfästelement.

Innerdiametern hos magneterna l är lika stor som innerdia- metern hos bränsleledningarna 6, som omges därav. Magneter- na l är orienterade på sådant sätt, att det av dessa upp- rättade magnetfältet därvid sammanfaller med riktningen hos bränsleblandningsflödet i rören 6, varvid sydpolen hos mag- neterna l ligger närmast motorn om man betraktaï den i bränsleblandningens flödesriktning.

Andra slag av förbränningsmotorer kan använda andra utfö- ringsexempel av anordningen, och varianter för deras monte- ring i bränsleblandningssystemet, med olika antal av de bå- da monterade anordningarna och av ringformade permanentmag- neter i en och samma anordning. När exempelvis anordningen är fästad under förgasaren, bestämmes antalet anordningar av antalet förgasare i förbränningsmotorn, medan antalet magneter i anordningen beror av antalet pipor i varje för- gasare.

När en förbränningsmotorär försedd med en fördelad ingångs- grenledning, monteras anordningar för magnetisering av bränsleblandningen på varje bränsleblandningsledning sepa- rat. Vid en fyrtaktig förbränningsmotor med tidsstyrning av ventiltyp kan anordningarna exempelvis monteras i själva ventilsätena.

De ringformiga permanentmagneterna l tillverkas av magnetis- ka legeringar med hög koercitivkraft på basis av järn (Fe) - nickel (Ni) - kobolt (Co) De ringformiga permanentmagneterna l i anordningen magneti- - aluminium (Al) eller ferriter. seras som sista steg i deras tillverkning till fullständig mättnad, varefter magneterna stabiliseras så att den magne- tiska fältstyrkan vid centrum av magneterna 1 ligger inom 50 - 250 örsted. 10 15 20 25 30 35 4-50 649 10 Anordningen för magnetisering av bränsleblandningen funge- xar på följande sätt. Från förgasarcn 5 passerar bränsle- blandningen genom de ringformade pcrmancntmagneternas l in- ncrhål i anordningcn, magnetiseras och går in i förbrän- ningsmotorns förbränningsrum genom ingângsgrenröret 7.

Utvecklingen av en dylik anordning har motiverats av ett- flertal skäl. Försök har visat att maximal effekt uppnås_ genom att magnetisera icke bränslet som sådant utan bräns- leblandningen, varvid den magnetiska behandlingen utföres: för det första med hjälp av ett permanentmagnetiskt fält med bestämd intensitet, där kraftlinjernas riktning samman- faller med riktningen för bränsleblandningens flöde; för det andra i ett öppet magnetsystem på grund av den väsent- liga roll som spridningsfältet spelar; för det tredje med enheten för blandningens behandling placerad så nära som möjligt till förbränningsrummet i förbränningsmotorn, för att hindra brott mot aerodynamiska lagar för blandnings- flödet.

När bränsleblandningen behandlas i magnetfältet till ett öp- pet magnetsystem, innefattande de ringformiga permanentmag- neterna l, kommer bränsle- och vattenmolekyler, som förekom- mer i blandningen att magnetiseras, polariseras och oriente- ras på bestämt sätt. Detta medför att tunga kolväten uppde- las i lättare fraktioner, skadliga tillsatser avaktiveras och bränslet förbränns till maximal grad. Då den fysikalisk- kemiska aspekten av processen att magnetisera bränslebland- ningen ej kan ges en entydig tolkning, är ej heller andra förklaringar uteslutna.

Provningar på motorer med en cylindervolym av 1500 cm3 av- slöjade en hög effektivitet vid den magnetiska behandlingen av bränsleblandningen. När denna magnetiserades med hjälp av den föreslagna anordningen, fick den nya egenskaper, med- förande att avgasernas innehåll av kolmonoxid minskade med mera än 150 %, motoreffektiviteten kraftigt ökades och maxi- 10 15 20 450 649 1f1 maleffektcn blev 5 - 15 % högre. Utgörande en slags pack- ning med en tjocklek av 3 - 7 mm är anordningen mycket en- kel till sin konstruktion och mycket tillförlitlig samt möjlig att åstadkomma till lågt pris, vilket gör den använd- bar vid alla typer av förbränningsmotorcr.

Industriell tillämpning Den föreslagna anordningen är avsedd i första hand för mo- torfordon i bruk. På grund av den maximala enkelheten i konstruktionen erfordras för dess montering ej någon kvali- ficerad personal eller särskild konstruktionsförberedelse.

Monteringen kan utföras av föraren under alla förhållanden.

Anordningen kan även monteras i tillverkningsfabriken, ehuru i detta fall det är möjligt och även tillrådligt att anord- na ringformiga magneter direkt vid gasen till förgasarkrop- pen, i insugsventilernas ventilsäten och andra delar av bränslesystemet till en förbränningsmotor.

Föreliggande uppfinning kan med största fördel användas vid förbränningsmotorer av förgasar- och dieseltyp, gastur- bin- och reamotorer, samt vid stationära termiska anlägg- ningar.

Claims (6)

1. 0 15 20 25 30 450-649 lå Patontkrav l. Anordning för magnetiscring av bränsleblandningen till on förbränningsmotor, omfattande en permanentmagnctisk mag- netfältskälla, monterad i motorns bränslesystem, k ä n n c t c c k n a d av att funktionen av magnetsfälts~' källan är anordnad genom en ringformig permanentmagnet (1) monterad i en omagnetisk kropp (2) och omslutande en bräns- leblandningsledning (6) till motorn, varvid magnetens (1) poler är anordnade på sådant sätt, att det därmed upprätta- de magnetfältet är parallellt med bränsleblandningsflödets riktning i ledningen (6).

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den omagnetiska kroppen (2) till magneten (1) är gjord flat.

3. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att magneten (l) är anordnad så att dess sydpol är närmast motorn, sett i bränsleblandningflödets riktning.

4. Anordning enligt krav l eller 2, k ä n n e-t e c k - n a d av att den omagnetiska kroppen (2) till magneten (l) är gjord av en zinklegering.

5. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att denringformade magnetens (1) innerdiameter där lika stor som innerdiametern hos bränsleblandningsledningen (6).

6. Anordning enligt något av krav 1 - 5, k ä n n e - t e c k n a d av den ringformade magneten (1) ligger inom intervallet 50 - 250 Örsted. av att magnetfältets intensitet vid centrum 4;-