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Title:
SERIES GENERATOR FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/029392
Kind Code:
A1
Abstract:
A series generator for an internal combustion engine has a device (1 to 5, 8, 9) for passing fuel through at least one magnetic field before this fuel is delivered to the combustion chamber of the internal combustion engine; and a device (2, 3, 6, 7) for passing air through at least one magnetic field before this air is delivered to the combustion chamber of the internal combustion engine. At least one of the two devices is configured in such a way that the fluid passing through it successively passes first through a static magnetic field and subsequently, through a time-variable magnetic field or first through a time-variable magnetic field and subsequently, through a static magnetic field.

Inventors:
KAISER ROBERT (DE)
Application Number:
PCT/EP2000/010213
Publication Date:
April 26, 2001
Filing Date:
October 17, 2000
Export Citation:
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Assignee:
KAISER VERSUCHS UND ENTWICKLUN (DE)
KAISER ROBERT (DE)
International Classes:
F02M27/04; (IPC1-7): F02M27/04
Domestic Patent References:
WO1993022553A11993-11-11
Foreign References:
GB2250221A1992-06-03
US5331807A1994-07-26
US5307779A1994-05-03
DE4213583A11992-10-29
DE2800790A11978-07-13
JPS62243958A1987-10-24
EP0465705A11992-01-15
EP0894969A21999-02-03
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 116 (M - 684) 13 April 1988 (1988-04-13)
Attorney, Agent or Firm:
Richter, Thomas (Postfach 111 Altomünster, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Vorschaltgenerator für einen Verbrennungsmotor mit einer Einrichtung (1 bis 5,8,9) zur Durchleitung von Treibstoff durch mindestens ein Magnetfeld, bevor dieser Treibstoff der Brennkammer des Verbrennungsmotors zugeführt wird, und mit einer Einrichtung (2,3,6, 7) zur Durchleitung von Luft durch mindestens ein Magnetfeld, bevor diese Luft der Brennkammer des Verbrennungsmotors zugefuhrt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden genannten Einrichtungen so gestaltet ist, daß das durch sie hindurchströmende Fluid nacheinander erst durch ein statisches Magnetfeld und dann durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld oder erst durch ein zeitlich veränderliches Magnet feld und dann durch ein statisches Magnetfeld hindurchgelangt.
2. Vorschaltgenerator für einen Verbrennungsmotor mit einer Einrichtung (1 bis 5,8,9) zur Durchleitung von Treibstoff durch mindestens ein Magnetfeld, bevor dieser Treibstoff der Brennkammer des Verbrennungsmotors zugeführt wird, und mit einer Einrichtung (2,3,6, 7) zur Durchleitung von Luft durch mindestens ein Magnetfeld, bevor diese Luft der Brennkammer des Verbrennungsmotors zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Magnetfelder mittels Spulen (I bis 4) erzeugt werden, von denen mindestens eine (2,3) gleichzeitig sowohl zu der einen Einrichtung als auch zu der anderen Einrichtung gehört.
3. Vorschaltgenerator für einen Verbrennungsmotor mit einer Einrichtung (1 bis 5,8,9) zur Durchleitung von Treibstoff durch mindestens ein Magnetfeld, bevor dieser Treibstoff der Brennkammer des Verbrennungsmotors zugeführt wird, und mit einer Einrichtung (2,3,6, 7) zur Durchleitung von Luft durch mindestens ein Magnetfeld, bevor diese Luft der Brennkammer des Verbrennungsmotors zugefuhrt wird, gekennzeichnet durch eine Rohranordnung mit einem ersten Rohr (5), innerhalb dessen im wesentlichen koaxial ein zweites Rohr (6) verläuft, wobei das erste Rohr (5) zur Führung des Treibstoffes und das zweite Rohr (6) zur Führung der Luft dient.
4. Vorschaltgenerator für einen Verbrennungsmotor mit einer Einrichtung (1 bis 5,8,9) zur Durchleitung von Treibstoff durch mindestens ein Magnetfeld, bevor dieser Treibstoff der Brennkammer des Verbrennungsmotors zugeführt wird, und mit einer Einrichtung (2,3,6, 7) zur Durchleitung von Luft durch mindestens ein Magnetfeld, bevor diese Luft der Brennkammer des Verbrennungsmotors zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß er zum Ansaugen der Luft mit dem LuftAnsaugsystem des Verbrennungsmotors verbun den ist und die genannte Verbindung zum LuftAnsaugsystem des Verbrennungsmotors einen flexi blen Schlauch (7) aufweist.
5. Vorschaltgenerator nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß minde stens eine der beiden Einrichtungen so gestaltet ist, daß das durch sie hindurchströmende Fluid sowohl durch ein statisches Magnetfeld als auch durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld hindurchgelangt.
6. Vorschaltgenerator nach einem der Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Magnetfelder mittels Spulen (1 bis 4) erzeugt werden, von denen mindestens eine (2,3) gleichzeitig sowohl zu der einen Einrichtung als auch zu der anderen Einrichtung gehört.
7. Vorschaltgenerator nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, gekennzeichnet durch eine Rohranordnung mit einem ersten Rohr (5), innerhalb dessen im wesentlichen koaxial ein zweites Rohr (6) verläuft, wobei das erste Rohr (5) zur Führung des Treibstoffes und das zweite Rohr (6) zur Führung der Luft dient.
8. Vorschaltgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er zum Ansaugen der Luft mit dem LuftAnsaugsystem des Verbrennungsmotors verbunden ist.
9. Vorschaltgenerator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Verbindung zum LuftAnsaugsystem des Verbrennungsmotors einen flexiblen Schlauch (7) aufweist.
10. Vorschaltgenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in einem Teilbereich der Rohranordnung um die Rohranordnung herum mindestens eine Spule (1, 4) zur Erzeugung eines Magnetfeldes angeordnet ist.
11. Vorschaltgenerator nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine zweite Spule (2) zur Magnetfelderzeugung, wobei die zweite Spule (2) in der Nähe des Einlasses oder in der Nähe des Auslasses der Rohranordnung angeordnet ist und die genannte mindestens eine Spule (1, 4) von der zweiten Spule (2) beabstandet angeordnet ist.
12. Vorschaltgenerator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Spule (2) ein statisches Magnetfeld und die genannte mindestens eine Spule (1,4) ein zeitlich veränderliches Magnetfeld erzeugt.
13. Vorschaltgenerator nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch eine dritte Spule (3) zur Magnetfelderzeugung, wobei diese dritte Spule (3) in der Nähe des von der zweiten Spule (2) abgewandten Endes der Rohranordnung angeordnet ist.
14. Vorschaltgenerator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Spule (3) ein statisches Magnetfeld erzeugt. GEÄNDERTEANSPRÜCHE [beim Internationalen Büro am 25. März 2001 (25.03.01) eingegangen ; ursprünglicher Anspruch 2 gestrichen ; ursprünglicher Anspruch 1 geändert ; unsprüngliche Ansprüche 314 umnumeriert als Anspruche 213 alle weiteren Ansprüche unverändert (3 seiten)] 1. Vorschaltgenerator für einen Verbrennungsmotor mit einer Einrichtung (l bis 5,8,9) zur Durchleitung von Treibstoff durch mindestens ein Magnetfeld, bevor dieser Treibstoff der Brennkammer des Verbrennungsmotors zugeführt wird, und mit einer Einrichtung (2,3,6, 7) zur Durchleitung von Luft durch mindestens ein Magnetfeld, bevor diese Luft der Brennkammer des Verbrennungsmotors zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Durchleitungseinrichtungen (I bis 9) so eingerichtet sind, daß der Treib stoff und die Luft voneinander getrennt durch den Vorschaltgenerator geleitet werden, und die genannten Magnetfelder mittels Spulen (I bis 4) erzeugt werden, von denen minde stens eine (2,3) gleichzeitig sowohl zu der einen Einrichtung als auch zu der anderen Einrichtung gehört.
15. 2 Vorschaltgenerator für einen Verbrennungsmotor mit einer Einrichtung (I bis 5,8,9) zur Durchleitung von Treibstoff durch mindestens ein Magnetfeld, bevor dieser Treibstoff der Brennkammer des Verbrennungsmotors zugeführt wird, und mit einer Einrichtung (2, 3,6, 7) zur Durchleitung von Luft durch mindestens ein Magnetfeld, bevor diese Luft der Brennkammer des Verbrennungsmotors zugeführt wird, gekennzeichnet durch eine Rohranordnung mit einem ersten Rohr (5), innerhalb dessen im wesentlichen koaxial ein zweites Rohr (6) verläuft, wobei das erste Rohr (5) zur Führung des Treibstoffes und das zweite Rohr (6) zur Führung der Luft dient.
16. 3 Vorschaltgenerator für einen Verbrennungsmotor mit einer Einrichtung (l bis 5,8,9) zur Durchleitung von Treibstoff durch mindestens ein Magnetfeld, bevor dieser Treibstoff der Brennkammer des Verbrennungsmotors zugeführt wird, und mit einer Einrichtung (2, 3,6, 7) zur Durchleitung von Luft durch mindestens ein Magnetfeld, bevor diese Luft der Brennkammer des Verbrennungsmotors zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß er zum Ansaugen der Luft mit dem LuftAnsaugsystem des Verbrennungsmotors verbun den ist und die genannte Verbindung zum LuftAnsaugsystem des Verbrennungsmotors einen flexi blen Schlauch (7) aufweist.
17. 4 Vorschaltgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden Einrichtungen so gestaltet ist, daß das durch sie hindurch strömende Fluid sowohl durch ein statisches Magnetfeld als auch durch ein zeitlich ver änderliches Magnetfeld hindurchgelangt.
18. 5 Vorschaltgenerator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Magnetfelder mittels Spulen (1 bis 4) erzeugt werden, von denen mindestens eine (2,3) gleichzeitig sowohl zu der einen Einrichtung als auch zu der anderen Einrichtung gehört.
19. 6 Vorschaltgenerator nach Anspruch 1 oder 3, gekennzeichnet durch eine Rohranordnung mit einem ersten Rohr (5), innerhalb dessen im wesentlichen koaxial ein zweites Rohr (6) verläuft, wobei das erste Rohr (5) zur Führung des Treibstoffes und das zweite Rohr (6) zur Führung der Luft dient.
20. 7 Vorschaltgenerator nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er zum Ansaugen der Luft mit dem LuftAnsaugsystem des Verbrennungsmotors verbunden ist.
21. 8 Vorschaltgenerator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Verbindung zum LuftAnsaugsystem des Verbrennungsmotors einen flexiblen Schlauch (7) aufweist.
22. 9 Vorschaltgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in einem Teilbereich der Rohranordnung um die Rohranordnung herum mindestens eine Spule (1, 4) zur Erzeugung eines Magnetfeldes angeordnet ist.
23. 10 Vorschaltgenerator nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine zweite Spule (2) zur Magnetfelderzeugung, wobei die zweite Spule (2) in der Nähe des Einlasses oder in der Nähe des Auslasses der Rohranordnung angeordnet ist und die genannte mindestens eine Spule (1, 4) von der zweiten Spule (2) beabstandet angeordnet ist.
24. 11 Vorschaltgenerator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Spule (2) ein statisches Magnetfeld und die genannte mindestens eine Spule (1, 4) ein zeitlich veränderliches Magnetfeld erzeugt.
25. 12 Vorschaltgenerator nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch eine dritte (3) zur Magnetfelderzeugung, wobei diese dritte Spule (3) in der Nähe des von der zweiten Spule (2) abgewandten Endes der Rohranordnung angeordnet ist.
26. 13 Vorschaltgenerator nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Spule (3) ein statisches Magnetfeld erzeugt. Erklärung nach Artikel 19 (1) PCT Die Änderung der Ansprüche im Rahmen von Art. 19 PCT hat zur Folge, daß die in der Be schreibung vorhandenen Bezugnahmen auf die Ansprüche teilweise nicht mehr auf den richti gen Anspruch verweisen. Die Verweisung auf Anspruch 4 in Absatz neun der Beschreibung ist hinfällig, ebenso die Verweisung auf Anspruch 1 in Absatz zehn der Beschreibung. In den Absätzen elf und zwölf der Beschreibung muß die Bezugnahme auf die Ansprüche 2,3 und 4 entsprechend ersetzt werden durch eine Bezugnahme auf die Ansprüche 1, 2, und 3. Absatz dreizehn der Beschreibung ist nun auf die Ansprüche 4 bis 13 zu richten.
Description:
Vorschaltgenerator für einen Verbrennungsmotor Die Erfindung betrifft einen Vorschaltgenerator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige gattungsgemäße Vorschaltgeneratoren sind aus dem Stand der Technik bekannt.

Sie dienen zur Beeinflussung von Treibstoff zwecks Verbesserung der Treibstoffverbrennung und Senkung der Abgaswerte an CO, HC, Nos odeur Partikeln.

Aus der DE 28 00 790 Al ist eine Vorrichtung zum wirksamen Verbrennen von flüssigem Brennstoff bekannt. Diese Vorrichtung hat eine Einrichtung zur Durchleitung von flüssigem Brennstoff durch ein Magnetfeld, bevor dieser Brennstoff einer Brennkammer zugeführt wird.

Außerdem hat die Vorrichtung gemäß der DE 28 00 790 A1 eine Einrichtung zur Durchleitung von Luft durch ein Magnetfeld, bevor diese Luft der Brennkammer zugeführt wird.

Die JP 0620243958 AA offenbart einen Vorschaltgenerator, bei dem der Treibstoff und/oder die Luft gleichzeitig sowohl mit einem statischen als auch mit einem veränderlichen Magnetfeld beaufschlagt werden.

Die EP 0 465 705 AI offenbart eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Konditionierung von Treibstoff und flüssigem Kühlmittel in einem durch elektromagnetische Felder beaufschlagten Rohrleitungssystem.

Aus der EP 0 894 969 A2 ist eine Vorrichtung zur Behandlung von flüssigen oder gasför- migen Brennstoffen bekannt. Diese weist eine Magnetfeld-Erzeugungsvorrichtung mit einer stromdurchflossenen Spule auf, welche ein den Brennstoff aufnehmendes Behältnis umgreift.

Nachteilig ist bei den aus dem Stand der Technik bekannten gattungsgemäßen Vor- schaltgeneratoren für Verbrennungsmotoren ihre relativ geringe Effizienz und ihre viel Raum erfordernde Bauweise.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem gattungsgemäßen Vor- schaltgenerator einen Vorschaltgenerator für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, der einen gegenüber dem Wirkungsgrad der aus dem Stand der Technik bekannten derartigen Vorschaltgeneratoren verbesserten Wirkungsgrad aufweist oder in besonders kompakter Weise aufgebaut werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Vorschaltgenerator nach Anspruch 1, einen Vorschaltgenerator nach Anspruch 2, einen Vorschaltgenerator nach An- spruch 3 und einen Vorschaltgenerator nach Anspruch 4.

Die Kombination von statischem und zeitlich veranderlichem Magnetfeld gemäß An- spruch 1 gewährleistet eine ganz besonders gute energetische Anregung des energetisch zu beeinflussenden Fluids.

Die erfindungsgemäßen Vorschaltgeneratoren nach den Ansprüchen 2 und 3 erlauben es, den Vorschaltgenerator in besonders kompakter Weise aufzubauen. Dies ist vor allem bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Vorschaltgenerators in Personenkraftwagen von Vorteil.

Der erfindungsgemäße Vorschaltgenerator nach Anspruch 4 gewährleistet, daß die Luft mit der gleichen Geschwindigkeit durch den Generator-Hohlraum gesaugt wird wie im ge- samten Luft-Ansaugsystem des Motors. Dadurch wird eine besonders hohe Effizienz des erfindungsgemäßen Vorschaltgenerators sichergestellt.

Vorteilhafte und bevorzugte Ausfuhrungsformen jeweils eines oder mehrerer dieser erfindungsgemäßen Vorschaltgeneratoren sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 14.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorschaltgeneratoren wird nachfolgend anhand der Figur beschrieben.

Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorschaltgeneratoren für einen Verbrennungsmotor, bei dem die Treibstoffkammer 5 durch ein eingezogenes Rohr 6 im Volumen stark verkleinert ist. Es entsteht so eine Rohranordnung mit einem ersten Rohr 5, innerhalb dessen im wesentlichen koaxial ein zweites Rohr 6 verläuft, wobei das erste Rohr 5 zur Führung des Treibstoffes und das zweite Rohr 6 zur Führung der Luft dient.

Bei dem in der Figur gezeigten Ausführungsbeispiel tritt der Treibstoff am Treibstoff- einlaß 8 in das erste Rohr 5 ein und verläßt es am Treibstoffauslaß 9. Von dort fließt er weiter zu der Brennkammer des in der Figur nicht dargestellten Verbrennungsmotors.

Der Pfeil in der Figur verdeutlicht die Strömungsrichtung der Luft. Ein flexibler Schlauch 7 verbindet den gezeigten Vorschaltgenerator mit dem Luft-Ansaugsystem des Motors. Damit wird Luft mit der gleichen Geschwindigkeit durch den Generator-Hohlraum, das heißt durch das zweite Rohr 6, gesaugt, wie im gesamten Ansaugsystem.

Um die Rohranordnung herum sind, jeweils sowohl voneinander als auch von den beiden Enden der Rohranordnung beabstandet, zwei Spulen 1, 4 zur Magnetfelderzeugung angeordnet.

Jede dieser beiden Spulen 1 ; 4 wird so mit elektrischem Strom beaufschlagt, daß sie ein zeitlich veränderliches Magnetfeld erzeugt.

Eine zweite Spule 2 zur Magnetfelderzeugung ist unmittelbar hinter dem Auslaß der Rohranordnung plaziert, und eine dritte Spule 3 zur Magnetfelderzeugung befindet sich in unmittelbarer Nähe des Einlasses der Rohranordnung. Die zweite Spule 2 und die dritte Spule 3 werden derart mit elektrischem Strom beaufschlagt, daß sie jeweils ein statisches Magnetfeld erzeugen.

Der Treibstoff fließt in dem ersten Rohr 5 unmittelbar an der durch die beiden um die Rohranordnung herum gewickelten Spulen 1 und 4 beaufschlagten Außenwandung der Treib- stoffkammer entlang und damit direkt durch das gesamte zeitlich veränderliche Magnetfeld. Im Einlaß und am Auslaß wird der Treibstoff außerdem vom statischen Magnetfeld der dritten Spule 3 und der zweiten Spule 2 beaufschlagt.

Die Ansaugluft wird von den statischen Magnetfeldern der zweiten Spule 2 und der dritten Spule 3 beaufschlagt und die Durchgangsluft ionisiert und der für die Verbrennung in der Brennkammer des Verbrennungsmotors notwendigen Luft beigemischt.

Die besondere Wirkung des erfindungsgemäßen Vorschaltgenerators besteht in der Verbindung aufgeladenen Treibstoffes mit ionisierter Verbrennungsluft. Der Schadstoffausstoß eines Verbrennungsmotors, der im Zusammenwirken mit dem erfindungsgemäßen Vorschaltge- nerator arbeitet, ist um 50% bis 75% geringer als der Schadstoffausstoß desselben Verbren- nungsmotors ohne den erfindungsgemäßen Vorschaltgenerator.

Die in der Figur dargestellten Spulen 1 bis 4 des gezeigten Ausführungsbeispiels werden mit Gleich-bzw. Wechselspannung in der Größenordnung von 10 Volt betrieben. Es gibt jedoch auch Ausführungsbeispiele, die mit höheren Spannungen arbeiten. Im übrigen sind prinzipielle technische Details zur Wicklung derartiger Spulen bei Vorschaltgeneratoren für Verbrennungsmotoren dem Fachmann aus dem Stand der Technik geläufig.