WO2013013280A1 - Módulo ionizador de combustível - Google Patents

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WO2013013280A1
WO2013013280A1 PCT/BR2012/000400 BR2012000400W WO2013013280A1 WO 2013013280 A1 WO2013013280 A1 WO 2013013280A1 BR 2012000400 W BR2012000400 W BR 2012000400W WO 2013013280 A1 WO2013013280 A1 WO 2013013280A1
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tubular body
ionizing
rods
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Miyazono Hiroshi
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Miyazono Hiroshi
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M27/00—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like
    • F02M27/04—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like by electric means, ionisation, polarisation or magnetism

Definitions

  • the present invention in the field of mechanics, is a low cost fuel ionization automotive accessory suitable for reducing fuel consumption.
  • An ion is an atom or molecule (electrically charged chemical species) that can be classified as negatively charged anions and positively charged cations, where anions are attracted to anodes and cations by the cathodes.
  • an ion is an atom molecule that has gained or lost electrons in a process known as ionization.
  • atomic nuclei from fully ionized atoms such as those of alpha radiation are commonly referred to as charged particles.
  • Ionization is generally achieved by applying high energies to atoms through the application of a high electrical voltage, or via high energy radiation.
  • An ionized gas is called plasma.
  • Ionization is not constant, it is very appreciably affected by local chemistry, geometry, temperature, besides movement.
  • the fuel ionization process has been the subject of several theoretical studies and experiments aiming to optimize the process of using liquid and gaseous fuels for the generation of motive force in internal combustion engines.
  • fuel ionization is based on the principle that fuel atoms have positive electric charges by the action of the protons of the atomic nuclei and negative by the action of the electrons that orbit around the nuclei themselves.
  • the resonant frequency of the ionizer of any kind interferes with the electrons surrounding the fuel atoms, forcing the clusters of molecules expand and decompose into simple molecules, thereby increasing the exposure of the fuel to the surrounding oxygen, which provides a more efficient and complete combustion.
  • fuel ionization is a very efficient process to provide quality in the combustion process of these fuels, while contributing significantly to economy and environmental protection by reducing harmful gas emissions from vehicle engines.
  • Biodiesel for example, if analyzed in depth, does more harm than good for the environment as widely reported, if not:
  • biodiesel a mixture of 3% oil from organic sources
  • biodiesel can help to reduce CO 2 emissions in the production of these 3% diesel, however, this mixture ends up putting elements in the diesel that harm its most perfect combustion.
  • composition analyzes there are more contaminants in biodiesel than in pure diesel.
  • sulfur still around 1000ppm which should already be around 50ppm, and other compounds besides the presence of water, dust and other contaminants that result in greater pollution through their combustion. Even caustic soda has been reported to be found.
  • Vegetable oils blended in diesel are of dubious quality, with no control over their compound, rendering all refineries' efforts to produce diesel within specification invalid. Even oil from a large diner network used for frying potatoes is collected and mixed with diesel fuel.
  • gasoline is also no different, it has been reported until the presence of methanol, in addition to ethanol already present in gasoline, adulterated or "baptized" gasoline can contain even water, which impairs the engine operation, not to mention other damages as serious damage to the nozzles, injectors and carburetors.
  • Ionization does not reduce CO 2 emissions from combustion, but it does help to reduce the volume generated by fuel economy and reduction of harmful gas emissions.
  • the emission level is measured by the opacity index and in the case of Otto cycle engines (gasoline, ethanol, gas), measured by the CO, HC and NO emission level. In both cases, fuel ionization is able to significantly reduce the values of harmful gas emissions after combustion.
  • Unburned fuel generates CO, which is harmful to the environment, as this gas prevents the formation of ozone and other elements deposit inside the engine resulting in engine carbonization, varnishes and sludge that obstruct the supply system.
  • fuel ionization intensifies and improves combustion output by extracting more energy with less emission of harmful gases.
  • the inventor developed the present invention by devising a differentiated fuel ionizer capable of generating fuel ionization without the consumption of electrical energy or even complex resonance frequency or magnetic field generators.
  • the present fuel ionizer comprises a receptacle through which vehicle fuel flows prior to entering the injection system which provides for a polymer rod fill containing finely ground tourmaline additions.
  • Black tourmaline was used in the design of the fuel ionizer because it is a natural, perennial product, non-aggressive to the environment and human health, with low cost and minimal impact on its manufacture and application.
  • tourmaline has the property of emitting far infrared radiation and negative ions making it capable of altering the size of molecule clusters.
  • the fuel receives ionization as it passes through the receptacle containing the negatively charged polymer + tourmaline rods, and their particles are rearranged so that they can receive more oxygen particles prior to combustion.
  • the device must be installed immediately after the fuel filter and before the engine injector or carburetor.
  • the present patent has been designed to obtain a vehicle accessory that is conveniently configured and arranged to perform its functions with unmatched efficiency and versatility without the aforementioned drawbacks.
  • FIG. 1 - Shows a sectional view of the fuel ionizer object of the present invention.
  • FIG. 2 - Shows a sectional view of the fuel ionizer, incorporating a porous filter material incorporated.
  • Fuel ionizer module according to the present invention and as illustrated by the above related figures, comprises a compact module (1) formed by a tubular body (2), the ends of which are closed by screwing caps (3 ), provided with central openings integral with their mating tips (4), which can be coupled between the fuel tank hose and the fuel supply hose. motor vehicle fuel injection system.
  • the inner portion (5) of the receptacle (1) is partially filled with rods (6) and has wire mesh (7) on the inner face of the caps (3).
  • the present invention provides that the inner portion (5) of the receptacle (1) is partially filled with rods (6) and porous filter material (8).
  • the present invention provides that the tubular body (2) and caps (3) are made of polymeric or metal material, preferably aluminum.
  • the present invention provides for rods (6) to be polymer, preferably polypropylene, containing tourmaline in addition in an amount of 5 to 30% by weight, preferably 15%.
  • the present invention provides that tourmaline is used finely ground to through 0.150mm mesh screen.
  • the present invention provides that the webs (7) have mesh openings between 1.0mm and 1.5mm.
  • the present invention provides that the diameter of the tubular body (2) is between 1/3 and 1/4 of its length.
  • the shape of the locking tips (3) contained at the ends of the module vary according to the diameter and locking system adopted by the vehicle model.

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Abstract

"MÓDULO IONIZADOR DE COMBUSTÍVEL", que se trata de acessório automotivo destinado a ionização de combustível de baixo custo e adequado para possibilitar a diminuição do consumo de combustível, visto ser constituído de um módulo compacto (1), instalável na mangueira por onde trafega o combustível do veículo, antes de adentrar o sistema de injeção, preenchido internamente de bastonetes (6) cuja composição possui turmalina como carga mineral do polímero que o compõe.

Description

"MÓDULO IONIZADOR DE
COMBUSTÍVEL".
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção, pertencente ao campo da mecânica, trata-se de um acessório automotivo destinado a ionização de combustível de baixo custo e adequado para possibilitar a diminuição do consumo de combustível.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
íon é um átomo ou molécula (espécie química eletricamente carregada) que podem ser classificadas como ânions, de carga negativa, e cátions, de carga positiva, sendo que os ânions são atraídos por ânodos e cátions pelos cátodos.
Na química, um íon é uma molécula de átomo que ganhou ou perdeu elétrons num processo conhecido como ionização. Em física, núcleos atómicos provenientes de átomos completamente ionizados como os da radiação alfa, são habitualmente designados como partículas carregadas.
A ionização é geralmente alcançada pela aplicação de elevadas energias aos átomos através da aplicação de uma alta voltagem elétrica, ou por via radiação de alta energia. Um gás ionizado é chamado plasma.
O primeiro teorizador foi Michael Faraday em 1830. Em 1884 o fenómeno foi descrito por Srante August Arthenius na sua tese de doutoramento na Universidade Uppsala. No início não foi aceita e a sua tese foi aprovada com a nota mais baixa, mas ganhou prémio Nobel de Química em 1903 pela mesma descrição, finalmente reconhecido.
A ionização não é constante, é afetado de forma muito sensível pela química, geometria, temperatura locais, além de movimento.
Assim, trazendo os conceitos de ionização ao processo de combustão, temos que se todos os compostos orgânicos sofrem a combustão resultando em gás carbónico e água, dependendo da qualidade do combustível ou o seu composto, altera o resultado.
O processo de ionização de combustíveis tem sido objeto de vários estudos teóricos e experimentos visando a otimização no processo de utilização de combustíveis líquidos e gasosos para a geração de força motriz, em motores de combustão interna.
Por exemplo, o conceito de ionização de combustíveis foi aplicado pela National Aeronautics and Space Administration (NASA) para ionizar hidrogénio utilizado em foguetes, no intuito de melhorar a potência e aproveitamento do combustível. Também é de conhecimento público que a empresa General Motors (GM) americana desenvolveu um ionizador de combustível veicular com base em magnetos e dotado de elevada complexidade, e que existem outros tipos de ionizadores de combustíveis utilizando imãs, cerâmica natural e outras fontes de força magnética monopolar.
Fundamentalmente, a ionização de combustível tem por princípio que os átomos de combustíveis têm cargas elétricas positivas, por ação dos prótons dos núcleos atómicos, e negativas por ação dos elétrons que orbitam em torno dos núcleos propriamente ditos.
A frequência da ressonância do ionizador, seja de qualquer tipo, interfere com os elétrons que se encontram a volta dos átomos de combustível, obrigando os aglomerados de moléculas expandirem-se e decomporem-se em moléculas simples, aumentando assim a exposição do combustível ao oxigénio em seu redor, o que propicia uma combustão mais eficiente e completa.
A qualidade dos nossos combustíveis é bem precária, devido à falta de estrutura e processos adequados das refinarias, dos postos, dos transportadores, dos distribuidores, apesar dos esforços em atender as especificações na produção, do governo em fiscalizar todo o processo de distribuição de combustíveis, ainda está longe de garantir a boa qualidade dos combustíveis comercializados. Mesmo na produção nas refinarias, no caso do diesel não conseguem retirar o enxofre que no geral ainda está em níveis de 800ppm a 1000pp.
Desta forma, temos no mercado um combustível de qualidade variável e de baixa qualidade, impactando no funcionamento dos motores.
Assim, a ionização do combustível é um processo muito eficiente para conferir qualidade no processo de combustão destes combustíveis, ao mesmo tempo em que contribui significativamente para a economia e proteção ambiental reduzindo emissões de gases nocivos emitidos pelos motores dos veículos.
O biodiesel, por exemplo, se analisado a fundo, mais prejudica do que contribui para o meio ambiente como amplamente divulgado, senão vejamos:
No Brasil o biodiesel (mistura de 3% de óleo de origem orgânico) pode ajudar a diminuir a emissão de C02 na produção destes 3% de diesel, entretanto, esta mistura acaba por colocar elementos no diesel que prejudicam a sua combustão mais perfeita, conforme análises de composição há mais contaminantes no biodiesel que no diesel puro. Há ainda a presença de enxofre ainda em torno de 1000ppm o que já deveria estar em torno de 50ppm, e demais compostos além da presença de água, poeira e outros contaminantes que resultam em maior poluição através de sua combustão. Há relatos de que até soda cáustica foi encontrado.
Os óleos vegetais misturados no diesel, são de qualidade duvidosa, sem nenhum controle quanto ao seu composto, tornando inválido todo o esforço das refinarias em produzir diesel dentro das especificações. Até o óleo de uma grande rede de lanchonete utilizado na fritura de batatas é recolhido e misturado ao diesel.
Na gasolina também não é diferente, tem-se notificado até presença de metanol, além do etanol já presente na gasolina, a gasolina adulterada ou "batizada" pode conter até água, o que prejudica o funcionamento do motor, sem contar com outros prejuízos como sérios danos nos bicos de injeção, injetores e carburadores.
Não obstante estes problemas, a ionização pode ajudar substancialmente na eficiência e qualidade da combustão dos combustíveis melhorando o processo de combustão, pois o resultado desta combustão aperfeiçoada é a melhora do resultado na geração de energia, aproveitando com eficiência o seu potencial no funcionamento de motores a combustão e a diminuição das emissões de gases nocivos ao homem e meio ambiente, sendo elevados no caso de uma combustão menos perfeita.
Os benefícios são evidentes, pois as moléculas polarizadas de combustível ajudam a dissolver o carbono e verniz nos carburadores, injetores e câmara de combustão, resultando em ausência de carbonização de todo o sistema.
A carga elétrica positiva da gasolina é C8H18 e no diesel C7H17. Já a queima completa de combustível emite: C02 + H20 + N2. Assim, uma mistura rica (mais combustível e menos ar) emite CO + C02 + HC + H20 + N2, enquanto que uma mistura pobre (menos combustível e mais ar) emite C02 + H20 + NO + N02 + N03
Dessa forma, a ionização do combustível possibilita combinar melhor o combustível com o oxigénio presente no ar, para propiciar uma melhor combustão independente da mistura.
A ionização não reduz a emissão de C02 resultante da combustão, mas ajuda diminuir o volume gerado, pela economia de combustível e redução de emissão de gases nocivos.
No caso de motores a diesel, o nível de emissões é medido pelo índice de opacidade e no caso de motores de ciclo Otto (gasolina, etanol, gás), medidas pelo nível de emissão de CO, HC e NO. Em ambos os casos, a ionização do combustível é capaz de reduzir significativamente os valores das emissões de gases nocivos após a combustão.
O combustível não queimado gera CO, nocivo para o meio ambiente, pois este gás impede a formação de ozônio e outros elementos depositam-se no interior do motor resultando em carbonização do motor, vernizes e lamas que obstruem o sistema de alimentação.
A má combinação dos átomos de carbono com o oxigénio resultará no aparecimento de depósito de resíduos mencionados provocando um desgaste prematuro do motor, redução de eficiência e maior frequência de manutenção corretiva.
Assim, a ionização de combustível intensifica e melhora o resultado da combustão, extraindo mais energia com menos emissão de gases nocivos.
A lista dos benefícios é bem extensa, não tendo nenhuma contra indicação ao seu uso ou prejuízo de qualquer natureza nos motores.
- economia de combustível;
- aumento de potência;
- redução de emissão de poluentes em até
70%;
- melhor arranque a frio;
- elimina carbonização do sistema;
- protege catalisadores;
- aumento da vida útil das velas;
- menos manutenção nos bicos injetores;
- redução de ruídos;
- suaviza o funcionamento do motor;
- evita aparecimento de lamas;
- redução de temperatura do motor no seu funcionamento, e;
- aumenta a vida útil do motor.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Mediante a esses e outros diversos aspectos e necessidades do meio técnico, e procurando aplicar o conhecimento adquirido durante diversas das práticas experimentais, o inventor desenvolveu a presente invenção, idealizando um ionizador de combustível diferenciado e capaz de gerar a ionização do combustível sem o consumo de energia elétrica ou mesmo de geradores complexos de frequência de ressonância ou de campo magnético. Fundamentalmente, o presente ionizador de combustíveis compreende um receptáculo por onde trafega o combustível do veículo, antes de adentrar o sistema de injeção, o qual prevê um enchimento de bastonetes de polímero contendo adições de turmalina finamente moída.
A turmalina negra foi utilizada na concepção do ionizador de combustíveis por ser um produto natural, perene, não agressivo ao meio ambiente e a saúde do homem, de baixo custo e mínimo impacto na sua fabricação e aplicação. Além disso, a turmalina possui a propriedade de emitir radiação infravermelha distante e íons negativos o que a torna capaz de alterar o tamanho de aglomerados de moléculas
A partir desta disposição, o combustível recebe a ionização durante a sua passagem através do receptáculo contendo os bastonetes de polímero+turmalina, com carga negativa, sendo as suas partículas reorganizadas para que possam receber mais partículas de oxigénio antes da combustão.
O dispositivo deve ser instalado logo após o filtro de combustível e antes do injetor ou carburador do motor.
A instalação é simples, basta cortar a mangueira de combustível no ponto antes da injetora ou carburador, unir os conectores do filtro a mangueira e está pronto.
Para se obter melhor rendimento, deve sempre ser instalado dentro do compartimento do motor, pois a turmalina tem o seu trabalho intensificado quando em ambiente entre 27°C e 40°C. Experimentos comprovam uma melhora na potência na faixa de 5% a 15%, economia de combustível (pureza variável) na ordem de 5% a 20% dependendo do tipo de motor e fabricante. A redução de emissões é mais visível e expressivo, obtendo-se um resultado na faixa e de 20 % a 70% no caso de diesel.
Assim, a presente patente foi projetada visando obter um acessório veicular convenientemente configurado e arranjado para que desempenhe suas funções com eficiência e versatilidade inigualáveis, sem os inconvenientes já mencionados.
Apresenta-se no presente pedido de patente, um prático e inovador ionizador de combustíveis com todas as qualidades estéticas e funcionais, projetado e desenvolvido segundo as mais modernas técnicas.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
A fim de melhor ilustrar o presente Relatório Descritivo, faz-se referência aos desenhos anexos, que são apresentados a titulo ilustrativo, não pretendendo assegurar ao mesmo qualquer caráter limitativo a proteção da presente patente, onde se vê:
A FIG. 1 - Mostra uma vista em corte do ionizador de combustível, objeto da presente invenção.
A FIG. 2 - Mostra uma vista em corte do ionizador de combustível, contendo incorporado um material poroso filtrante.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
Módulo ionizador de combustível, de acordo com a presente invenção e de conformidade com o quanto ilustram as figuras acima relacionadas, compreende um módulo compacto (1 ), formado por um corpo tubular (2), cujos extremos são fechados por rosqueamento de tampas (3), dotadas de aberturas centrais solidárias a respectivas ponteiras de encaixe (4), acopláveis entre a mangueira do tanque de combustível e a mangueira que alimenta o sistema de injeção de combustível de veículo automotor. A porção interna (5) do receptáculo (1) é preenchida parcialmente com bastonetes (6) e ostenta telas metálicas (7) na face interna das tampas (3).
Como um modo de realização, o presente invento prevê que a porção interna (5) do receptáculo (1 ) seja preenchida parcialmente com bastonetes (6) e com material poroso filtrante (8).
Como outro modo de realização, o presente invento prevê que o corpo tubular (2) e tampas (3) sejam constituídos de material polimérico ou de metal, preferivelmente alumínio.
Como outro modo de realização, o presente invento prevê que os bastonetes (6) sejam de polímero, preferencialmente polipropileno, contendo turmalina como adição, em quantidade entre 5 e 30%, em massa, preferencialmente 15%.
Como outro modo de realização, o presente invento prevê que a turmalina é utilizada finamente moída até passante totalmente em peneira com malha de 0,150mm.
Como outro modo de realização, o presente invento prevê que as telas (7) tenham abertura de malha entre 1 ,0mm e 1 ,5mm.
Construtivamente, o presente invento prevê que o diâmetro do corpo tubular (2) seja entre 1/3 e 1/4 de seu comprimento. O formato das ponteiras de encaixe (3) contidas nos extremos do módulo variam conforme o diâmetro e o sistema de encaixe adotado pelo modelo veicular.
Pode-se assim, constatar através do exposto que o "MÓDULO IONIZADOR DE COMBUSTÍVEL" caracteriza-se como um acessório automotivo de grande utilidade, apresentando todas as qualidades práticas e de funcionalidade que justificam plenamente o pedido de patente de Privilégio de Invenção.
Enquanto a presente solicitação foi descrita com referência à modalidade pretendida acima, será aparente aos versados na técnica que outras modificações na composição e detalhes de processo podem ser realizadas aqui, sem que se distancie do espírito e escopo do requerido, como fica bem definido no quadro reivindicatório anexo.

Claims

REIVINDICAÇÕES
1. "MÓDULO IONIZADOR DE COMBUSTÍVEL", que compreende um módulo compacto (1 ), formado por um corpo tubular (2), cujos extremos são fechados por rosqueamento de tampas (3), dotadas de aberturas centrais solidárias a respectivas ponteiras de encaixe (4), acopláveis entre a mangueira do tanque de combustível e a mangueira que alimenta o sistema de injeção de combustível de veículo automotor. A porção interna (5) do corpo tubular (2) é preenchida parcialmente com bastonetes (6) e ostenta telas metálicas (7) na face interna das tampas (3).
2. "MÓDULO IONIZADOR DE COMBUSTÍVEL", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a porção interna (5) do corpo tubular (2) ser preenchido parcialmente com bastonetes (6) e com material poroso filtrante (8).
3. "MÓDULO IONIZADOR DE COMBUSTÍVEL", de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por o corpo tubular (2) e as tampas (3) ser de material polimérico ou de metal, preferivelmente alumínio.
4. "MÓDULO IONIZADOR DE
COMBUSTÍVEL", de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por os bastonetes (6) serem compostos de: polímero, preferencialmente polipropileno, em quantidade entre 70% e 95%, em massa do polímero, preferencialmente 85%, e; turmalina, finamente moída até passante em peneira de malha 0, 50mm, em quantidade entre 5 e 30%, em massa do polímero, preferencialmente 15%.
5. "MÓDULO IONIZADOR DE COMBUSTÍVEL", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o diâmetro do corpo tubular estar entre 1/3 e 1/4 de seu comprimento.
6. "MÓDULO IONIZADOR DE COMBUSTÍVEL", de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado p_or as telas (7) possuírem abertura de malha entre 1 ,0mm e 1 ,5mm.
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