| WO/2021/083436 | FUEL GASIFIER |
| JPS5999058 | FUEL SUPPLYING DEVICE FOR MODIFIED GAS ENGINE |
| US4476838A | 1984-10-16 | |||
| US4167166A | 1979-09-11 | |||
| CN201241769Y | 2009-05-20 |
| REIVINDICACIONES Habiendo descrito suficientemente mi invención, considero como una novedad y por lo tanto reclamo como de mi exclusiva propiedad, lo contenido en las siguientes cláusulas: 1. Un dispositivo ahorrador de GASOLINA, GAS LP o DIESEL, caracterizado por: una placa de alta conductividad térmica con perforaciones y que se fija entre el cuerpo de aceleración y el múltiple de admisión; un tubo conductor que absorbe el aire que rodea el motor y que cuenta con un filtro que elimina impurezas y mantiene la alta temperatura del aire que lo atraviesa; una zapata que fija al tubo conductor del aire a la pared de fuego del motor (múltiple de escape). 2. Una placa, de acuerdo a la reivindicación 1, manufacturada con un material de alta conductividad térmica, con una cavidad diseñada para crear una turbulencia en el aire que la atraviesa. El aire llega a la cavidad por medio de un ducto que es una continuación del tubo que se fija a la pared de fuego del motor. El aire que sale de la cavidad lleva una temperatura mínima de 35°C y luego se mezcla con el aire proveniente del filtro del motor, lo que proporciona la cantidad de oxígeno y temperatura requeridos para mejorar la combustión. 3. Un tubo, de acuerdó a la reivindicación 1, el cual lleva un filtro manufacturado con material de alta conductividad térmica lo que sirve para mantener la alta temperatura del aire. Este tubo se fija por medio de una zapata a la pared de fuego del motor (múltiple de escape). 4. Una zapata, de acuerdo a la reivindicación 3, manufacturada con material de alta conductividad térmica y acoplada a un tubo, el cual lleva un orificio que funciona como punto de admisión del aire que rodea al motor y que se encuentra colocado a un mínimo de 2 cms de la zapata y que tiene un diámetro de entre 3 y 5 mm, lo cual es importante para mantener la mezcla estequiométrica. |
DESCRIPCIÓN
OBJETO DE LA INVENCIÓN
Es un dispositivo para economizar GASOLINA, GAS LP y DIESEL por medio de una gasificación a base de aire caliente.
ANTECEDENTES
El campo técnico del presente invento es la industria automotriz, por tratarse de un ahorrador de combustible (GASOLINA, GAS LP o DIESEL).
En gran cantidad de motores a gasolina el aire llega a los pistones a través de un carburador con un filtro en la toma de aire. Es muy común que, aún en óptimas condiciones de carburación, algunas gotas relativamente grandes de combustible, GASOLINA, GAS LP o DIESEL, llegan a los cilindros y, durante el proceso de combustión, estas gotas no se queman completamente, por lo que dichas gotas no contribuyen como debieran en la generación de fuerza. Por lo anterior, parte de las gotas aparece en el escape del motor como Hidrocarburos (HC) no quemados, además de Monóxido de Carbono (CO), Óxidos de Nitrógeno (NOx), Óxidos de Azufre (SOx), entre otros.
Varios dispositivos han sido propuestos para resolver el problema, entre ellos el documento CN2924037Y, un modelo de utilidad que presenta una placa para producir la turbulencia necesaria que permita una mezcla óptima. Este dispositivo ofrece un ahorro máximo del 12% de combustible; el modelo de utilidad CN2445108Y presenta una placa similar a la propuesta en este documento, además cuenta con una válvula reguladora y provee un ahorro del 15-25%; el modelo de utilidad CN2602176 es un dispositivo específicamente hecho para motocicletas en donde también se provoca la turbulencia necesaria para mejorar la mezcla. En ninguno de los casos descritos se incrementa la temperatura del aire usado en la mezcla, factor sumamente crítico para obtener los resultados deseados.
Actualmente México es una de las ciudades del mundo con más alto índice de contaminación ambiental. Cuando se empezó a dar a conocer a los habitantes este problema no se le dio importancia, sin embargo está comprobado que el "SMOG" repercute en la salud de los seres humanos produciendo infecciones en las vías respiratorias y frecuentes dolores de cabeza originados por el envenenamiento de la sangre que irriga al cerebro. Según cálculos de la Subsecretaría del Mejoramiento del Ambiente (El medio ambiente en México, temas, problemas y soluciones. Fondo de Cultura Económica. Edición 1982 p.p. 163-164. La Contaminación atmosférica. Enrique Tolovia Meléndez. Secretaria del Mejoramiento del ambiente), se emitían á la atmósfera anualmente 3'900,000 toneladas de contaminantes los cuales provienen en un 25% de fuentes industriales y el 75% como resultado de la contaminación vehicular.
Los contaminantes son seis y están distribuidos en los siguientes porcentajes:
Al disminuir la contaminación lograremos prevenir enfermedades en nuestros niños, en nuestras personas de la tercera edad y lo más importante también en nuestros adultos que laboran en empresas del sector público y privado todos los que con su trabajo y esfuerzo permiten el movimiento de nuestra economía; disminuiríamos gran parte del ozono, la lluvia ácida y el cambio climático de la Ciudad de México.
Disminuyendo la producción de los siguientes gases:
Monóxido de carbono:
Es un gas mortal inoloro e invisible, si se le respira directamente se apodera del oxígeno que existe en las células de la sangre y del cerebro y causa la muerte instantáneamente. Los hidrocarburos y los óxidos de nitrógeno causan irritaciones en la piel, en los ojos en las fosas nasales además problemas en las hormonas del cuerpo.
Los óxidos de azufre:
El azufre de la gasolina se deposita sobre la superficie interna del catalizador de los NOx reduciendo su eficacia.
Con el actual nivel del contenido en la gasolina el catalizador de NOx queda colmado en aproximadamente 500 kilómetros.
Efectos del azufre sobre la salud:
a. Efectos neurológicos y cambios de comportamiento
b. Alteración de la circulación sanguínea
c. Daños cardiacos
d. Efectos en los ojos y en la vista
e. Fallos respiratorios
f. Daños al sistema inmunitario
g- Desordenes estomacales y gastrointestinales
h. Daños en las funciones del hígado y los ríñones i. Defectos en la audición j. Alteraciones del metabolismo hormonal
k. Efectos dermatológicos
1. Asfixia y embolia pulmonar
m. Daños graves vasculares en las venas del cerebro, corazón y ríñones
n. Las madres incluso pueden trasmitir envenenamiento por azufre a sus hijos a través de la leche materna.
El azufre con diversos contaminantes y el agua provocan la lluvia ácida, y con compuestos como el hidrógeno "es muchísimo más venenoso que el monóxido de carbono".
Niveles Máximos Permisibles De Emisión De Contaminantes:
Monóxido
Año Modelo Dilución Dilución
Hidrocarburos de Oxígeno
del Min. Máx.
Carbono
Vehículo
(HC) ppm CO % Vol. (0 2) % Vol. (CO + CO 2 ) % Vol.
GASOLINA HASTA 2,727 í íf>s. P.B.V. (AUTOS)
1985 y
Anteriores 350 3.5 6.0* 7.0 18.0 1986 - 1990 300 3.0 6.0* 7.0 18.0
1991 y 200 2.0 6.0* 7.0 18.0 Posteriores
CAMIONES GASOLINA DE MAS 2,727 Kgs. *P.B.V. (CAMIONES)
1985 y
Anteriores 400 4.0 6.0** 7.0 18.0 1986 - 1993 350 3.0 6.0** 7.0 18.0
1994 y 200 2.0 6.0.** 7.0 18.0 Posteriores
GAS LP, GAS NATURAL U OTROS COMBUSTIBLES
Cualquier
Modelo 200 2.0 6.0** 7.0 18.0
TAXIS COLECTIVOS Y MICROBUSES
Cualquier
Modelo 200 2.0 6.0 7.0 18.0 LÍMITES Y REQUISITOS PARA LOS VEHÍCULOS QUE
PUEDEN SOLICITAR LA PRUEBA OPCIONAL DE EXENCIÓN
AL DOBLE NO CIRCULA
MONOXIDO
HIDROCARBUROS DE
AÑO MODELO Y TIPO DE VEHÍCULO HC ppm CARBONO
CO % Vol.
Vehículos de uso intensivo a gas natural o gas
licuado del petróleo con equipo certificado y
convertidor catalítico de tres vías de cualquier 200 2.0 año modelo.
Vehículos de cualquier año modelo que cuente
con sistemas de dosificación electrónica de
combustible y/o convertidor catalítico 200 2.0 instalados como equipo original de fábrica.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Debido a la presión atmosférica y a la altura en que se encuentra la Ciudad de México (2240 mts. sobre el nivel del mar) tenemos una mayor contaminación por gases, entre ellos Monóxido de Carbono (CO), Hidrocarburos (HC), Óxidos de Nitrógeno (NOx), Bióxidos de Azufre (SO 2 ) etc.
Los vehículos de combustión interna son diseñados para trabajar al nivel del mar y por lo consiguiente SECOFI certifica este rendimiento de combustible. En el factor topográfico cada mil metros sobre el nivel del mar se reduce un 10% de Oxígeno O 2 .
Al nivel del mar el aire se compone de un 21% de oxígeno y un 79% de nitrógeno, siendo el oxígeno el principal complemento para la combustión. A la altura de la Ciudad de México (2240 mts.) tenemos un 22% menos de O 2 (16.38%).
En el factor climatológico, al nivel del mar contamos con un promedio de 35°C de temperatura, en la Ciudad de México 19°C aproximadamente. En los acertados parámetros de contaminación que presentan los centros de verificación en la Ciudad de México se tienen como límites máximos permisibles un 3.5% CO y 350 PPM de HC para así poder compensar la contaminación que produce el motor al nivel del mar, más si comparamos que la escala del analizador es de 1 a 10 en CO por lo tanto el 3.5 se convierte en 35% de CO, por lo consiguiente es un exceso de un 35% de combustible no quemado y este combustible se convierte en CO, HC, NOx y SOx. Por ejemplo, de 100 litros de combustible solo aprovechamos del 65 al 70%, el resto se desperdicia por falta de oxígeno, vaporización y por falta de temperatura.
Como lo indica la norma, para eliminar el monóxido de carbono es necesario agregar más cantidad de oxígeno para que pueda quemarse el hidrocarburo. Con el dispositivo economizador de gasolina propuesto en este documento se logra disminuir la contaminación de un 75 % hasta un 95%, y un ahorro de combustible del 20% al 40% y en algunos casos hasta el 50% dependiendo la marca del vehículo y su tecnología aplicada. El sistema crea la mezcla estequiométrica apropiada (14.7 partes de aire más 35°C de temperatura para un hidrocarburo) tomando en cuenta la temperatura ideal del aire y aumentando la cantidad de oxígeno.
Las diferentes secciones del dispositivo ahorrador de gasolina son descritas a continuación tomando como referencia la figura 1 :
El equipo consta de un tubo (No. 1) que por medio de una zapata hecha con material de alta conductividad térmica, se fija a la pared de fuego del motor (múltiple de escape), la zapata tiene el propósito de transferir parte del calor del múltiple al aire que ingresa por este tubo. Justamente por este tubo y a través del orificio de admisión (No. 8) entra el aire que rodea al motor. Dicho orificio tiene un diámetro que va de 3 a 5 mm y está colocado a una distancia adecuada de la zapata (entre 2 y 3 cms). Una vez dentro del tubo, el aire pasa por el filtro (No. 2) manufacturado con material que cuenta con alta conductividad térmica que ayuda a mantener la alta temperatura del aire y a su vez elimina los sólidos en suspensión e impurezas del mismo. Posteriormente el aire es dirigido a una placa Fig. 1, donde por medio de un tubo (No. 3) y por medio de un ducto (No. 5) interno en la placa, se dirige hacia el área de la placa (No. 4) donde se genera una turbulencia.
Una vez en el interior de la placa, el aire choca con una pared (No. 6) dispuesta al centro de la placa, la cual genera la turbulencia antes mencionada y sale a través de las perforaciones (No. 7) y se mezcla con el aire proveniente del filtro del motor, aumentando la temperatura y la cantidad de oxígeno requeridos, lo que mejora la combustión.
El siguiente cuadro muestra los resultados del consumo del combustible, empleando el dispositivo ahorrador de gasolina.
El siguiente cuadro, muestra la relación estequiométrica donde se aprecia el consumo de combustible a nivel del mar, y el balance requerido para compensar el consumo a nivel de la Ciudad de México.
Para mayor comprensión de los datos proporcionados en el cuadro anterior, se proporciona la siguiente referencia a la nomenclatura utilizada:
TF = Triángulo de fuego P= Potencia
ME = Mezcla estequiométrica
P. = Partes
A = Aire
HC = Hidrocarburos
°C = Grados centígrados
C02 = Bióxido de Carbono
H20 = Agua en forma de vapor
PPM = Partes por millón
CO = Monóxido de Carbono
NOX = Óxidos de Nitrógeno
03 = Óxidos de Azufre
R = Resultado
L = Litros
NDM/NM = Nivel del mar
MFNM = Masa faltante a nivel del mar
R2F = Relación dos factores
FT = Factor topográfico
FC = Factor climatológico
M 3 = Metro cúbico
G = Gramos
02 = Oxígeno
MSDM = Mezcla sobre el nivel del mar MNM = Mezcla a nivel del mar
GTC = Gases tóxicos contaminantes
MC = Mala combustión
GC = Gasolina cruda
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA FIGURA
La fíg. 1 muestra el dispositivo ahorrador de gasolina en conjunto.