WO2013008259A1 - Dispositif antipollution pour vehicules - Google Patents

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WO2013008259A1
WO2013008259A1 PCT/IT2011/000244 IT2011000244W WO2013008259A1 WO 2013008259 A1 WO2013008259 A1 WO 2013008259A1 IT 2011000244 W IT2011000244 W IT 2011000244W WO 2013008259 A1 WO2013008259 A1 WO 2013008259A1
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Hassan Obeidat
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Hassan Obeidat
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M25/10—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding acetylene, non-waterborne hydrogen, non-airborne oxygen, or ozone
    • F02M25/12—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding acetylene, non-waterborne hydrogen, non-airborne oxygen, or ozone the apparatus having means for generating such gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Definitions

  • Vehicles fitted with heat engines emit a set of pollutants into the atmosphere which can be classified into two groups: HC hydrocarbons, carbon monoxide and carbon monoxide resulting from incomplete combustion, and nitrogen oxides NOx formed because of the high temperatures reached within the engine cylinders.
  • the automotive industry adopts anti-pollution measures, either by using catalysts or by adding particulate filters to the engines.
  • the catalysts have a yield
  • the present invention relates to a device that can eliminate and / or reduce the rate of formation of the pollutant components of the exhaust gases of the engines, without presenting the above-mentioned drawbacks.
  • the device in question is based on the principle of not introducing the nitrogen molecules into the engine cylinders using a selective separator, which can divide the current of supply air in two distinct streams due to the difference in size and / or speed of diffusion of the various components of the air; and which are mainly nitrogen N 2, oxygen O 2, carbon dioxide CO 2 and water vapor H 2 O.
  • the best mode for realizing the invention is to build the device from a unit (C) that can compress the air coming from the air filter of the vehicle, and to introduce it through an inlet pipe ( El) within a heat exchanger (T), preferably of the air / water type, for cooling it before introducing it through an inlet pipe (E2) within a selective separator (S), consisting of a module a fiber membrane (M) whose walls allow the fast diffusion gases, oxygen and water vapor, to pass out of said membrane (M) and thereby produce a stream of nitrogen-deprived feed air as shown in Fig. 2.
  • the air comes compressed so that oxygen and water vapor can quickly penetrate the walls of said fiber membrane (M), and exit through a pipe outlet (Ul) connected to the collector
  • the fiber membrane module provides an advantage for a easy installation of the device, while said unit (C) is preferably constituted by a volumetric compressor driven by the motor shaft in order to be able to introduce within said selective separator (S) a volume of sufficient aggression air even at low speeds of
  • This outlet pipe (U2) is provided with a valve (V), managed by an electronic control unit, which can open only when the engine is running so as to eliminate any particles and / or harmful substances from the engine. to enter said selective separatore (S) and to close with a little delay, established in the project phase, at the moment when the engine stops in order to allow the air produced in excess by said unit (C ) abandon the pipes and said selective separator (S).

Abstract

Dispositif antipollution pour véhicules, composé d'une unité (C) pouvant comprimer l'air en provenance du filtre d'air du véhicule et de l'introduire dans un échangeur thermique (T) relié a un séparateur sélectif (S). Ledit séparateur sélectif (S) pouvant produire et diriger un courant d'air privé d'azote et riche d'oxygène vers le collecteur d'aspiration (A) du moteur, favorisant ainsi une élimination des oxydes d'azote NOx, et une réduction drastique des hydrocarbures HC, de la suie et du monoxyde du carbone CO.

Description

Description
Dispositif antipollution pour véhicules
Les véhicules dôtés de moteurs thermiques émettent dans l'atmosfèra un ensemble de polluants qui peuvent être classifiés en deux groupes : les hydrocarbures HC , la suie e il monoxyde de carbone CO résultants de la combustion incomplète , et les oxydes d'azote NOx formés a cause des températures trops élevées atteintes au sein des cylindres du moteur .
Pour réduire l'émission de ces éléments nuisibles a' la santé et a"
l'environnement , l'industrie automobile adopte des mesures antipollution , soit en utilisant des catalyseurs , soit en ajoutant aux moteurs des filtres a particules . Généralement , les catalyseurs présente un rendement
acceptable au moment ou la température des gaz d'échappement atteint un valore suffisament élevé , ce qui est difficile en période hivernale et au cours des premiers kilomètres de marche , surtout aux centres des villes . En particulier , pour ce qui concerne la réduction di taux de formation des oxydes d'azote , une deuxième solution a été élaborée et se base sur un système de recyclage des gaz d'échappement dénommé (EGR) , afin de pouvoir diluer le mélange des gas de combustion et diminuer la
température au sein des cylindres du moteur ; ce qui cependant favorise un accroissement de la suie et de la consommation du carburant . Un autre système , toujours pour réduire les oxydes d'azote , se base sur la réduction sélective catalytique dénommé (SCR) , qui prévoit l'introduction d'un composé a base d'ammoniaque dans un résérvoir approprié , afin d'obtenir un rendement plus élevé a des températures plus basse . Toutefois , ce système est plus encombrant et présente des coûts considérables .
La présente invention concerne un dispositif pouvant éliminer et/ou réduire le taux de formation des composants polluants des gaz d'échappement des moteurs , sans présenter les inconvénient sur-cités .
Le dispositif en question , décrit dans la Fig.1 qui représente un mode per sa réalisation , se base sur le principe de ne pas introduire les molécules d'azote dans les cylindres du moteur en utilisant un séparateur sélectif , pouvant diviser le courant d'air d'alimentation en deux flux distincts grâce a la différence de dimensions et/ou de vitesse de diffusion des différents composants de l'air ; et qui sont principalment azote N2 , oxygène 02 , dioxyde de carbone C02 et vapeur d'eau H20 .
Le mode meilleur pour réaliser l'invention est de construire le dispositif a partir d'une unité (C) pouvant comprimer l'air en provenance du filtre d'air du véhicule , et de l'introduire a travers un tuyau d'entrée (El) au sein d'un échangeur termique (T) , préfereblement du type air/eau , pour la refroidir avant de l'introduire a travers un tuyau d'entrée (E2) au sein d'un séparateur sélectif (S) , constitué d'un module a" membrane en fibres (M) dont les parois permettent aux gaz de rapide diffusion , oxygène et vapeur d'eau , de passer a extêrne de ladite membrane (M) et produire ainsi un courant d'air d'alimentation privé d'azote , comme il est illustré dans la Fig. 2 . L'air vient comprimé de façon a ce que l'oxygène et la vapeur d'eau peuvent pénétrer rapidement les parois de ladite membrane en fibres (M) , et sortir a travers un tuyau de sortie (Ul) relié au collecteur
d'aspiration (A) du moteur , alimentant ainsi les cylindres d'un volume d'air riche en oxygène ; alors que l'azote suit un parcours aTintèrne de ladite membrane en fibres (M) dudit séparateur sélectif (S) , parvenant ainsi aTatmosfére externe a" travers un tuyau de sortie (U2) . Le module a membrane en fibre offre un avantage pour une instalation aisée du dispositif , alors que ladite unité (C) est préfereblement constituée d'un compresseur volumètrique actionné par l'arbre moteur afin de pouvoir introduire au sein dudit séparateur sélectif (S) un volume d'air agression suffisante même aux bas régimes de rotation . Ledit tuyau de sortie (U2) est doté d'une soupape (V) , gérée par une centrale électronique , pouvant s'ouvrir seulement au moment où le moteur est en marche de façon a êmpecher éventuelles particules et/ou substances nuisibles de s'introduire au sein dudit séparatore sélectif (S) ; et se fermer avec un peu de retard , établi en phase de projet , au moment ou le moteur s'arrête afin de permettre a l'air produit en excès par ladite unita (C) d'abandonner les tuyaux et ledit sépareteur sélectif (S) .
En éliminant l'azote de l'air d'alimentation , il s'êmpeche la formation des oxydes d'azote NOx et en même temps il se peut alimenter le moteur avec une plus grande quantité d'oxygène , favorisant ainsi une meilleure combustion au sein des cylindres du moteur , et par conséquent une drastique réduction des hydrocarbures HC , de la suie , de l'oxyde de carbone CO , et de la consommation du carburant faisant donc réduire aussi le taux de formation du dioxide de carbone C02 ,qui est un gaz résponsable du réchauffement climatique .

Claims

Revendictions Dispositif antipollution pour véhicules
1. Dispositif antipollution pour véhicules , caractérisé en ce qu'il est composé d'une unité (C) pouvant comprimer l'air en provenance du filtre d'air du véhicule , d'un echangeur termique (T) relié a" ladite unité (C) a travers un tuyau d'entrée (El) , et d'un séparateur sélectif (S) , relié audit echangeur termique (T) a travers un tuyau d'entrée (E2) , pouvant produire un courant d'air privé d'azote et de
l'introduire a travers un tuyau de sortie (Ul) au sein du collecteur d'alimentation (A) du moteur ; et en ce que ledit séparateur sélectif (S) est doté d'un tuyau de sortie (U2) , a travers lequel l'azote éliminé atteint l'atmosfëre externe , pourvu d'une soupape (V) , gérée par une centrale électronique , pouvant s'ouvrir seulement au moment ou le moteur est en marche de façon a êmpecher éventuelles particules et/ou substances nuisibles de s'introduire au sein dudit sélecteur sélectif (S) , et se fermer avec un peu de retard au moment ou le moteur s'arrête , afin de permettre a l'air produite en excès par ladite unité (C) d'abandonner les tuyaux et ledit séparatore sélectif (S) .
2. Dispositif antipollution pour véhicules suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit séparateur sélectif (S) est constitué d'un module a" membrane en fibres (M) dont les paroits permettent aux gaz de rapide diffusion , oxygène et vapeur d'eau , de passer a l'extèrne de ladite membrane (M) et de sortir a travers ledit tuyau de sortie (Ul) de façon a s'introduire au sein dudit collecteur d'alimentation (A) du moteur ; alors que l'azote suit un parcours a intèrne de ladite membrane (M) , afin d'atteindre Fatmosfère extèrne a' travers ledit tuyau de sortie (U2) .
Le module a membrane en fibres offre un avantage pour
l'installation aisée du dispositif , même au cas des véhicules légers ou l'espace est limité.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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