ANTECEDENTES .

1.Campo de la invención .

La presente invención se refiere a un dispositivo para el tratamiento de combustibles de hidrocarburos utilizados en motores de combustión interna para mejorar la combustión y reducir la emisión de contaminantes. Más particularmente, se refiere a un elemento de tratamiento de combustible de aleación metálica y una configuración del elemento para su uso en la trayectoria del flujo de combustible.

2.Antecedentes generales de la invención . Es una preocupación creciente para la industria de la fabricación de motores de combustión interna mejorar su eficiencia a fin de utilizar menos gasolina y combustible diesel, al mismo tiempo reducir las emisiones nocivas que se emiten a la atmósfera. Algunos de los dispositivos y métodos utilizados para tales fines incluyen convertidores catalíticos, asi como varios productos químicos que son agregados al combustible . Sin embargo, continúa siendo un problema hacer que los motores de combustión interna funcionen de manera más eficiente, para que las emisiones contaminantes sean menores.

A continuación se describen tecnologías utilizadas para el tratamiento de combustibles, las cuales no aportan los elementos suficientes para superar lo planteado de la presente invención que más adelante se detalla .

La patente USP 6,267,883 denominada regulador de agua para eliminar incrustaciones, está relacionada con un dispositivo de regulación de agua y combustible, que presenta un núcleo con una composición de 40-60% cobre, 2-30% zinc, 10-25% níquel, 2-5% estaño, los porcentajes son en peso y cuenta con trazas de hierro y plomo. El núcleo permite disminuir la cantidad de incrustaciones tanto en el agua como en el combustible y aumentar la consistencia en líquidos. Se presentan ejemplos para mejorar la pureza del agua y en el combustible se presentan niveles bajos de hidrocarburos, de monóxido de carbono, que se reducen durante la combustión. La combinación de materiales en el núcleo, no logran crear un medio plenamente eficiente para la reducción de combustible. Sin embargo, la composición no presenta los elementos esenciales de la presente invención.

La patente USP 6,989,095 denominada método y aparato para reducir incrustaciones, corrosión y acumulación de parafina en tuberías de hidrocarburos, en donde un fluido es forzado a circular por un filtro en linea con placas internas. Esta invención presenta una modificación del potencial electrostático del fluido cuando está en contacto con las placas. La modificación del potencial permite que minerales sólidos y ciertos hidrocarburos se suspendan mejor en fluido. La suspensión inhibe la formación de incrustaciones, parafina o corrosión en las tuberías, en donde las placas tienen una composición de 40-66%, zinc de 2-28%, níquel de 5-25%, plomo de 2-15%, estaño de 1-5% y trazas de hierro, antimonio, azufre y manganeso. Esta invención se refiere a la industria del petróleo, gas y sus procesos.

La patente USP 5,814,227 denominada arreglo para el tratamiento de agua, describe un catalizador primario que para disminuir el pH del agua a un valor por debajo de 6.4. El paladio es el adecuado para el catalizador. El efecto del pH reducido es asegurar que el carbonato de calcio no se precipite. El oxigeno soluble aumenta en el agua cuando pasa sobre dicho catalizador, lo que resulta en la destrucción de bacterias anaerobias. Además, un segundo catalizador compuesto de una aleación de cobre, estaño, níquel y zinc sobre el cual fluye agua después de salir del catalizador primario, el catalizador secundario transforma contaminantes reactivos con el agua en iones estables y compuestos que no afectan de forma negativa el hábitat de plantas y animales. El agua se inocula con un tratamiento efectivo y tiene un valor mejorado. La composición presenta los siguientes porcentajes cobre 37.070%, estaño 14.140%, níquel 23.820%, zinc 24.920%, hierro 0.010%, aluminio <0.010%, silicio 0.010%, manganeso <0.010%, antimonio 0.020%, azufre <0.010% y fósforo <0.010%, es de observar que dicha mejora se enfoca al tratamiento de agua. La presente invención contempla un dispositivo menos costoso y más fácil de fabricar, que posee mejores características de eficiencia en el manejo de los combustibles de los actualmente conocidos, referenciados en la técnica anterior en motores de combustión interna que utilizan gasolina o diesel.

SUMARIO DE LA INVENCION

La presente invención contempla los inconvenientes asociados con la técnica anterior y se presenta un dispositivo de tratamiento de combustible liquido mejorado que es económico, fácil de fabricar y que proporciona resultados óptimos en el de tratamiento del combustible líquido. El dispositivo de la presente invención comprende un alojamiento tubular alargado que tiene una abertura central que se extiende a su través de si mismo. Un par de lineas de suministro de combustible liquido que se extienden hacia el exterior en sus extremos opuestos del alojamiento tubular, cada linea de combustible liquido tiene un conducto axial que está en comunicación con el combustible liquido con la abertura central del alojamiento tubular. Se cuenta con una barra central de metal que comprende una aleación de cobre, zinc, aluminio, estaño, fierro y manganeso que afecta la estructura molecular del combustible liquido que pasa a través de la abertura central del alojamiento tubular y de esta manera se eliminan los contaminantes presentes en el combustible liquido.

Para facilitar el montaje del dispositivo de tratamiento de combustible liquido, el alojamiento tubular y al menos una de las lineas de suministro de combustible forman una unidad integral. La linea de suministro de combustible liquido se encuentra con el extremo opuesto del alojamiento tubular a través de un contorno circunferencial que se extiende hacia afuera de un elemento cilindrico de la linea de suministro de combustible liquido, dimensionando y conformando el contorno para ser colocado en una ranura anular en la pared interior del alojamiento tubular adyacente al segundo extremo del alojamiento tubular. El aumento del diámetro en la segunda linea de suministro de combustible liquido evita un movimiento adicional en las lineas de suministro de combustible liquido en la abertura central en el segundo extremo del alojamiento tubular .

La barra de metal tiene una sección transversal y cuatro contornos estrechos.

El dispositivo de tratamiento de combustible se adapta a la corriente de fluido que ingresa a la cámara de combustión interna de un vehículo, sin modificar el caudal, ni velocidad del fluido, de tal forma que los parámetros registrados referentes al fluido suministrado al motor de combustión interna no se ven afectados. Uno de los principales objetivos de la presente invención denominada dispositivo de tratamiento de combustible, es reducir el consumo de combustible por una barra central metálica y elementos que la constituyen los cuales reducen el tamaño de las partículas del combustible, mejorando la combustión del motor del vehículo.

Otro objetivo del dispositivo de tratamiento de combustible, es la reducción de contaminantes que se emiten a la atmósfera, lo cual se logra al tener una mejor combustión en el motor, permitiendo que gran parte del combustible que ingresa a la cámara de combustión sea aprovechado en su totalidad, y por consecuencia las temperaturas del motor asi como de la cámara de combustión sean las más óptimas para la menor formación de partículas contaminantes.

Otro objetivo del dispositivo de tratamiento de combustible es la versatilidad para su instalación de los diversos medios de combustible, sin causar alteraciones a los sistemas de alimentación de fluido, principalmente aquellos medios que suministran liquido a la cámara de combustión.

Otro objetivo del dispositivo de tratamiento de combustible permite acondicionar la barra central metálica de acuerdo con la demanda de combustible que requiere el motor. El dispositivo de tratamiento de combustible posee una diversidad de dimensiones y tamaños acuerdo con los requerimientos de la linea de combustible hacia el motor. Un objetivo más de la presente invención es contar con una pluralidad de barras centrales metálicas con diversos contornos, que se acondicionan a la linea de flujo combustible de acuerdo con los niveles de velocidad del fluido que son requeridas antes de ingresar a la cámara de combustión y de esta manera disponer de la mejor barra central metálica de acuerdo con los requerimientos del motor de combustión interna a utilizar.

El dispositivo de tratamiento de combustible proporciona grandes ventajas al rendimiento de combustible del motor de combustión interna, asi como a la reducción de los gases de combustión. La relación de la composición en la barra central metálica del dispositivo de tratamiento de combustible se logra bajo una selección proveniente de la combinación de metales y la más óptima proporción.

Las ventajas del dispositivo de tratamiento de combustible son las siguientes:

1. Los resultados de una prueba promedio han arrojado una disminución de un 10% en el consumo de combustible, asi como la disminución de los agentes contaminantes.

2. El mantenimiento preventivo y correctivo del dispositivo es mínimo.

3. El dispositivo no permite la incorporación de alguna sustancia al combustible. 4. El dispositivo funciona en sistemas de combustión tradicionales y en sistemas de combustible controlado por computadora.

5. El dispositivo no está supeditado a la eficiencia y/o antigüedad del motor de combustión interna. 6. El dispositivo extiende la vida útil del motor al eliminar y prevenir la acumulación de carbono.

7. El dispositivo reduce las partículas de carbono, hidrocarburos, monóxidos de carbono y óxidos nitrosos a través de la conversión del combustible antes de que ingrese a la cámara de combustión.

8. El dispositivo reduce la emisión de gases a la atmósfera .

9. El dispositivo funciona eficazmente con combustible diesel # 2 y combustible diésel con bajo contenido de azufre .

10. Las barras centrales metálicas del dispositivo se instalan en un cuerpo constituido por roscas de tipo hembra a un conector tipo espiga en cada uno de sus extremos, presenta una versatilidad en la conexión en motores pequeños y grandes.

11. Funciona tanto con el motor caliente como en frió

(desde que el fluido circula). La combinación de los metales utilizados permite la fabricación de otros moldes. El dispositivo forma una pieza de la barra central metálica que flota libremente en un compuesto y una resina. El elemento interno del cuerpo está totalmente aislado de cualquier contacto metálico, para obtener resultados favorables de la barra central metálica, lo que ocasiona que se emitan menos emisiones contaminantes a la atmósfera, se logra un aumento en potencia y eficiencia del combustible, obteniendo una combustión más eficiente en la cámara de combustión, también permite un pico de energía más alto, lo que conlleva a producir un torque más amplio en el cigüeñal. Un par alto realiza más trabajo con menos consumo de combustible y se mejora el rendimiento en un 10% en promedio .

Cuando el dispositivo de tratamiento de combustible es colocado en la linea de combustible antes de la cámara de combustión, el combustible que está compuesto de cadenas de moléculas grandes se transforma en cadenas de moléculas pequeñas. El combustible compuesto de cadenas de moléculas pequeñas requiere menos oxigeno para su combustión, lo que se traduce en una combustión más completa y en consecuencia menor contaminación y mayor rendimiento del motor. El dispositivo de tratamiento de combustible está aislado de cualquier parte metálica y se ubica próximo al motor, esto hace que la cantidad de compuestos de COx, NOx y SOx que acompañan a otros gases en los sistemas de escape que son contaminantes y perjudiciales para el medio ambiente sean mínimos.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

La figura 1 es una vista isométrica del dispositivo para el tratamiento para combustible.

La figura 2 es una vista en despiece isométrico de la figura 1 para mostrar los elementos internos y externos . La figura 3 es una vista isométrica en despiece que muestra componentes internos y externos con cuatro de los elementos de la barra central metálica agrupados para un motor más grande. Las figuras 4A-4J muestran una pluralidad de contornos que puede tener la barra central metálica del dispositivo de tratamiento de combustible.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION A continuación, se da una descripción detallada de la presente invención con base a las figuras.

La presente invención realiza un equilibrio de cargas en los metales que constituyen a la barra central metálica del dispositivo con el fin de crear un estado de +3 a +6 que mejora la capacidad para liberar más energía que está presente en los combustibles.

Los metales de transición forman iones con cargas diferentes, con respecto de otros grupos de átomos. Los primeros se ionizan de forma reducida en la configuración de un gas noble tales como SC3 + y T14 +. Pero rara vez se observan iones TÍ ₂ +, y iones T1 ₃ +... V forma oxocaciones. El manganeso es más común en los estados +2 y +4, y +7 en permanganato . El hierro se encuentra comúnmente en +2 o +3 y raramente +6. El cobalto, níquel, cobre y zinc se ionizan en +2. El cobre también forma +1, en ocasiones el cobalto y el níquel pueden formar +3.

Los lantánidos forman iones +3, y el Cerio puede formar un ion +4. Los actinidos tienen múltiples estados de oxidación. El torio comúnmente forma +4 iones. El uranio forma iones +4 y está presente en el estado de oxidación +6 en el ion uranilo (UO ₂ 2+).

Los metales de transición son un grupo de elementos con capas internas de electrones incompletas. Se comportan como metales que conducen calor, electricidad, asi como dúctiles o estirables y maleables. Sin embargo, al comportarse como metales no forman sales cuando se combinan con no metales, sino que tienden a formar estructuras iónicas complejas, los metales de transición forman barras centrales metálicas y son capaces de reaccionar bajo numerosos estados de oxidación .

El dispositivo de tratamiento de combustible que se muestra en las figuras 1 y 2 tienen dos elementos de conexión 2 dispuestos en ambos extremos del dispositivo de tratamiento de combustible 1, donde el elemento de conexión es un niple 2 que presenta un extremo roscado 3, el cual se inserta y se enrosca al cuerpo 5 y en el extremo del niple 2 tiene un conector espiga 4, en el otro extremo del cuerpo 5 se presentan las conexiones de una manguera entre la fuente del combustible y el acceso del combustible al motor de combustión interna. Existe un aislante 6 que evita que la barra central metálica mostrada en las figuras 4A-4J toque las partes metálicas del motor al cual se sujeta. El aislante 6 se encuentra dispuesto entre la cara interna roscada 3 y el núcleo mostrado en las figuras 4A-4J para permitir un adecuado aislamiento. El cuerpo 5 es de fibra de vidrio (o cualquier plástico no conductor) que aloja la barra central metálica 4A-4J, el cuerpo está constituido por roscas internas para que los componentes puedan deslizarse dentro de la unidad y evitar fugas.

En las figuras 2 y 3 se muestran las mangueras 8 con lineas punteadas, las cuales son de goma y que representan las conexiones del tanque de combustible al motor .

La figura 3 tiene elementos de conexión conformados por las partes reductora de espiga 9, buje de conexión y el acoplamiento 10 que son accesorios reductores que realizan la transición de una entrada pequeña a una grande y viceversa de grande a pequeña, el cuerpo 5 del dispositivo evita que la barra central metálica toque cualquier parte metálica a la que está unida. Los contornos de la barra central metálica pueden ser un cartucho. La barra central metálica tiene contornos de 4, 8, 12 y 16 combinaciones, su uso depende del tamaño del motor como se puede observar en las figuras 4A-4J. En el cuerpo 5 que aloja la barra central metálica con roscados internos para que todos los componentes se desplacen en el interior del dispositivo y evitar fugas. Las barras centrales metálicas de las figuras 4A-4J son de la misma aleación, pero de diferente forma, lo que permite que se usen como una barra central única o cualquier combinación.

En lo referente a la barra central metálica de las figuras 4A-4J, presenta las siguientes proporciones: cobre 60-66% en peso, zinc 22-30% en peso, aluminio 5- 7.5% en peso, estaño 2-5% en peso, fierro 2-4% en peso y manganeso 2.5-5% en peso, lo que permite que las emisiones contaminantes a la atmósfera con este balance sean minimas.

En las figuras 4A-4J los contornos de las barras centrales presentan una ventaja significativa para mejorar el ahorro de combustible y reducir la emisión de gases contaminantes del motor de combustión interna. De acuerdo con el Informe Técnico proyecto F.

61842.02.008 "VM Evaluación de convertidores catalíticos OBD-II, Aditivos para gasolina y diésel", se realizó la evaluación del Dispositivo reductor de

Emisiones", conforme a la NMX-AA-151-SCFI-2013 . La evaluación consistió en evaluar en tres vehículos de prueba (VW Jetta 2009, Nissan Sentra 2017 y Nissan Versa 2018) el efecto en emisiones reguladas con y sin el dispositivo reductor de emisiones. Se les realizó pruebas de estado electromecánico, escape y neumáticos de los vehículos de prueba.

A los tres vehículos de prueba indicados en la tabla 1, se les realizó una revisión de la afinación, conforme a lo indicado por el fabricante (Filtros de aire limpios, revisión de estado del aceite lubricante, entre otros componentes), se revisaron niveles de fluidos. Revisión de la hermeticidad del tubo de escape, revisión de las condiciones de los neumáticos, estado electromecánico y de los diversos sensores, con escáner OBD LINK MX (aplicación para México) para lo cual se verificó el sistema OBD-II, las condiciones de los monitores conforme a la normatividad, de la existencia de códigos de fallas, códigos existentes y códigos almacenados, como se indica a continuación:

• Verificación del Apagado de la Luz MIL. • No existencia de Códigos de fallas existentes.

• No existencia de Códigos de fallas almacenados.

• No existencia de Códigos de fallas en espera.

• Activados los 5 monitores requeridos conforme a la NOM-042 y NOM-151.

• Que los 5 monitores se encontrarán Completados

Una vez realizada la revisión, los tres vehículos cumplen con los requerimientos mínimos para realizar las pruebas. Por lo cual se procedió a solicitar el resguardo de las tres unidades al Laboratorio de Emisiones Vehiculares y Ensayo de Motores, para realizar las determinaciones de emisiones con el ciclo de manejo estandarizado (FTP-7 5).

Descripción de la tecnología reductora de emisiones.

La tecnología del dispositivo para el tratamiento de combustible para la reducción de emisiones de contaminantes desarrollada por la Cia. Robótica y

Automatización Industrial S.A. de C.V. (Raisa), este dispositivo consta de un cilindro externo, resistente al calor y productos químicos. En su interior está constituido por una barra metálica de aleación de varios metales de transición (Cobre (60-66 %), Zinc (22-30%), Aluminio 5%-7.5%), Estaño (2 al 5%), Hierro

(2-4%) y Manganesos (2.5 al 5°/0).

Las emisiones reguladas (CO, NMHC y NOX) y CO2, de los tres vehículos evaluados sin y con el dispositivo reductor. Por lo que respecta al vehículo Nissan, Versa 2018. Se observa una reducción en CO es del 22.3%, para

NMHC presenta una reducción del 28.8%, 34.7% para NOX y sin variación en la emisión de CO2 Por lo que respecta al vehículo Nissan, Sentra 2017, al realizar las pruebas con el dispositivo y sin, presenta una reducción de 25.9% en la emisión de CO, para NMHC , una reducción del 8.8%, 8.0% para los NOx y sin variación en la emisión de CO2. Finalmente, en el caso del vehículo VW Jetta, 2009, al realizar las determinaciones sin y con el dispositivo , este presenta una reducción en CO del 36.3%, para NMHC la reducción es de cerca del 30%, en NOx es de 22.0% y sin variación en la emisión de CO2. En el cuadro 6, se sintetizan los resultados de emisiones de los tres vehículos evaluados, es de destacar que este servicio fue solicitado por el cliente para conocer el efecto comparativo en emisiones reguladas . Referencias de normas, regulaciones y estándares aplicables .

• 1.- Norma NOM-042-SEMARNAT-2003 .

• 2.- Norma NOM-167-SEMARNAT-2017 . • 3.- NMX-AA-151-SCFI-2013 .

Conclusiones

Con relación a las evaluaciones de emisiones de escape con el ciclo de manejo FTP-75 realizadas al vehículo, Nissan, Versa 2018 de 4 Cilindros y 1.8 litros, este presenta reducciones mayores al 20 % en los tres contaminantes regulados y sin variación en la emisión de CO2.

• Por lo que respecta a las evaluaciones de emisiones de escape con el ciclo de manejo FTP-75 realizadas al vehículo, Nissan, Sentra 2017 de 4 Cilindros y 1.6 litros, este presenta reducciones mayores al 20 % en la emisión de Monóxido de carbono, por lo que respecta a la emisión de NMHC y NOX, su reducción es inferior al 10% en ambos casos y sin variación en la emisión de CO2.

Respecto a las evaluaciones de emisiones de escape con el ciclo de manejo FTP-75 realizadas al vehículo, VW, Jetta 2009 de 4 Cilindros y 2.0 litros, este presenta reducciones mayores al 20 % en los tres contaminantes regulados y sin variación significativa en la emisión de CO2.

Aun cuándo se ha descrito y ejemplificado una modalidad preferida de la presente invención, debe hacerse hincapié en que son posibles numerosas modificaciones a la misma, como puede ser el arranque más rápido de los motores de combustión interna, mayor ahorro de combustible, reducción de la acumulación de carbono en las piezas del motor, asi como la reducción de contaminantes de las emisiones de escape. Por lo tanto, la presente invención no deberá considerarse como restringida excepto por lo que exija la técnica anterior y por el alcance de las reivindicaciones anexas .