Equipo de inyección, en el colector de admisión, de fluido a base de agua, procedimiento en el que se emplea dicho equipo e instalación provista de dicho equipo.

Equipo de inyección, en el colector de admisión, de fluido a base de agua,

procedimiento en el que se emplea dicho equipo e instalación provista de dicho equipo.

Equipo de inyección, en el colector de admisión, de fluido a base de agua, siendo el fluido diferente del fluido de combustión, en especial para motor de combustión interna, que comprende en el sentido de circulación del fluido, un depósito de fluido 1, una bomba de impulsión 2 capaz de suministra una presión comprendida entre 5 y 10 bares, una primera electroválvula 3, una válvula de retención 4 y una boquilla 5 de inyección que es una boquilla de nebulización que tiene un diámetro de abertura comprendido entre 0,1 y 1 mm, de modo que se consigue un grado de inquemados muy reducido. También se refiere a un procedimiento en el que se emplea dicho equipo e instalación provista de dicho equipo.

Equipo de inyección, en el colector de admisión, de fluido a base de agua, procedimiento en el que se emplea dicho equipo e instalación provista de dicho equipo.

La presente invención se refiere a un equipo de inyección, en el colector de admisión, de fluido a base de agua, que permite aumentar la eficiencia de combustión de un motor de combustión interna, mediante el aumento la reducción casi total del grado de inquemados.

Antecedentes de la invención

Son conocidos los equipos de inyección, en el colector de admisión, de fluido a base de agua, siendo el fluido diferente del fluido de combustión, en especial para motor de combustión interna, que comprenden en el sentido de circulación del fluido:

Un depósito de fluido;

Una bomba de impulsión capaz de suministra una presión comprendida entre 5 y 10 bares;

- Una primera electroválvula;

- Una válvula de retención; y

Una boquilla para la inyección.

Las funciones del fluido en este tipo de instalaciones son dos:

Refrigerar el fluido de combustión inyectado en el colector de admisión;

Disociarse en la cámara de combustión para constituir un combustible adicional.

Los inventores de la presente invención han podido determinar que en los dispositivos conocidos, la relación presión - caudal óptima solamente puede conseguir empleando soluciones complejas, puesto que no hay componentes disponibles a bajo coste que permiten construir el equipo a bajo coste.

En especial, se ha podido comprobar que en instalaciones conocidas se emplean rociadores, por ejemplo en máquinas Pratt & Wittney y Rolls Royce, que no constituyen una solución óptima desde el punto de vista de la relación - caudal óptima.

Descripción de la invención

La presente invención tiene por objeto dar una solución a la mencionada carencia del estado de la técnica mediante un equipo de inyección, en el colector de admisión, de fluido a base de agua, siendo el fluido diferente del fluido de combustión, en especial para motor de combustión interna, que comprende en el sentido de circulación del fluido:

- Un depósito de fluido;

Una bomba de impulsión capaz de suministra una presión comprendida entre 5 y 10 bares;

- Una primera electroválvula;

Una válvula de retención; y Una boquilla para la inyección;

Que se caracteriza por el hecho de que la boquilla de inyección es una boquilla de nebulización que tiene un diámetro de abertura comprendido entre 0,1 y 1 mm.

Por lo tanto, la invención se diferencia claramente del estado de la técnica por el hecho de que se emplea una boquilla de nebulización en lugar de un rociador. Se trata de boquillas totalmente diferentes.

Concretamente, las boquillas de rociado están concebidas para proporcionar caudales elevados, que no se necesitan para la presente aplicación, y además inyectan gotas de tamaño elevado, de modo que su eficiencia no es óptima.

En cambio, las boquillas de nebulización proporcionan gotas de tamaño muy inferior. Estas boquillas se emplean generalmente en el sector de la climatización, en combinación con bombas de alta presión, del orden de los 70 bares.

Los inventores de la presente invención han podido comprobar que el empleo de este tipo de boquillas, con presiones menores, del orden de 5 a 10 bares, es lo suficientemente eficiente para lograr reducir casi completamente los inquemados. Es decir, que no es necesario emplear bombas de alta presión.

Además, se trata de boquillas disponibles en el mercado y de coste reducido, lo que permite

reducir aún más el coste global de la solución.

Según diversas características opcionales del equipo:

- la boquilla de inyección tiene un diámetro de abertura comprendido entre 0,1 y 0,4 mm.

- la boquilla de inyección está configurada para impartir un flujo helicoidal al fluido.

- la boquilla de inyección es de acero inoxidable, preferentemente de acero 316L.

- el fluido es a base de agua desionizada, y preferentemente comprende metanol y colorante.

- la bomba es rotativa o de pistones.

- el equipo comprende un acumulador de fluido a base de agua a presión dispuesto inmediatamente aguas abajo de la bomba.

- el equipo comprende un refrigerador dispuesto aguas abajo de la bomba y aguas arriba de la primera electroválvula.

- el equipo comprende una segunda electroválvula dispuesta inmediatamente aguas abajo de la primera electroválvula.

- el equipo comprende una unidad de control de la bomba, de la primera electroválvula y, en caso de que los haya, del refrigerador y/o de la segunda electroválvula y/o del acumulador de fluido a base de agua a presión.

Finalmente, el equipo comprende un dispositivo de electrólisis de agua dispuesto inmediatamente aguas arriba de la válvula de retención.

La invención también se refiere a un procedimiento de inyección de fluido a base de agua, siendo el fluido diferente del fluido de combustión, en el colector de admisión de un motor de combustión interna, que comprende las etapas sucesivas de:

- bombear a una presión de entre 5 y 10 bares mediante una bomba de impulsión

fluido a base de agua proveniente de un depósito de fluido;

- inyectar mediante una boquilla de nebulización que tiene un diámetro de abertura comprendido entre 0,1 y 1 mm el fluido, de modo que salga con un tamaño de gota máximo de 4 micras.

Preferentemente, tras la etapa de bombeo, el procedimiento comprende una etapa de almacenamiento en un acumulador de fluido a base de agua a presión.

Ventajosamente, comprende una etapa de refrigeración del fluido, tras la de bombeo, hasta una temperatura comprendida entre 5 y 10°C.

Más preferentemente, en el procedimiento, el fluido a base agua constituye como máximo un 3% de la mezcla de combustión, y más ventajosamente el fluido es a base de agua desionizada y comprende metanol y colorante.

La invención también se refiere a una instalación que comprende un motor de combustión interna y un equipo de inyección según cualquiera de las variantes de la invención descritas.

Ventajosamente, dicha instalación es un camión, un barco, un tren o una máquina de cogeneración.

Breve descripción de la figura

Para mejor comprensión de cuanto se ha expuesto se acompaña un dibujo en el que, esquemáticamente y tan sólo a título de ejemplo no limitativo, se representa un caso práctico de realización.

La figura 1 es un diagrama de bloques que muestra la disposición relativa de los componentes, que también corresponde a la sucesión de etapas del procedimiento.

Descripción de una realización preferida

Tal como puede apreciarse en la figura, la invención se refiere de manera general a un equipo de inyección, en el colector de admisión, de fluido a base de agua, siendo el fluido diferente del fluido de combustión, en especial para motor de combustión interna, que

comprende en el sentido de circulación del fluido:

Un depósito de fluido, para el almacenamiento del fluido;

Una bomba de impulsión capaz de suministra una presión comprendida entre 5 y 10 bares;

Una primera electroválvula, cuya función es la de abrir y cerrar el circuito;

Una válvula de retención, o antirretorno, para evitar la inversión del flujo debido a una eventual de la presión en el colector respecto a la suministrada por la bomba ; y Una boquilla para la inyección, que es la responsable de inyectar el fluido en el colector de admisión;

Concretamente, según la invención, la boquilla de inyección es una boquilla de nebulización que tiene un diámetro de abertura comprendido entre 0,1 y 1 mm, y más preferentemente entre 0,1 y 0,4 mm, y aún más ventajosamente configurada para impartir un flujo helicoidal al fluido.

La invención puede aplicarse en diferentes tipos de motores:

En los de gasolina, en cuyo colector el fluido inyectado se mezcla con aire y gasolina;

En los diesel, en cuyo colector el fluido inyectado se mezcla con únicamente con aire;

En los de Gas Licuado a Presión, en cuyo colector el fluido inyectado se mezcla con una mezcla de gas y aire; y

En los de Gas Natural Comprimido, en cuyo colector el fluido inyectado se mezcla con aire

Tal como puede apreciarse en la figura, según una realización especialmente preferida, el quipo comprende un acumulador de fluido a base de agua a presión 6 dispuesto inmediatamente aguas abajo de la bomba 2, un refrigerador 7 dispuesto aguas abajo de la bomba y aguas arriba de la primera electroválvula 3, una segunda electroválvula 8 dispuesta inmediatamente aguas abajo...

1. Equipo de inyección, en el colector de admisión, de fluido a base de agua, siendo el fluido diferente del fluido de combustión, en especial para motor de combustión interna, que comprende en el sentido de circulación del fluido:

- Un depósito de fluido (1);

Una bomba de impulsión (2) capaz de suministra una presión comprendida entre 5 y 10 bares;

- Una primera electroválvula (3);

- Una válvula de retención (4); y

- Una boquilla (5) para la inyección;

Caracterizado por el hecho de que la boquilla (5) de inyección es una boquilla de nebulización que tiene un diámetro de abertura comprendido entre 0,1 y 1 mm.

2. Equipo de inyección según la reivindicación 1, en el que la boquilla (5) de inyección tiene un diámetro de abertura comprendido entre 0,1 y 0,4 mm.

3. Equipo de inyección según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la boquilla (5) de inyección está configurada para impartir un flujo helicoidal al fluido.

4. Equipo de inyección según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la boquilla (5) de inyección es de acero inoxidable, preferentemente de acero 316L.

5. Equipo de inyección según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el fluido es a base de agua desionizada.

6. Equipo de inyección según la reivindicación 5, en que el fluido a base de agua comprende metanol y colorante.

7. Equipo de inyección según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la bomba (2) es rotativa o de pistones.

8. Equipo de inyección según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un acumulador de fluido a base de agua a presión (6) dispuesto inmediatamente aguas

abajo de la bomba (2).

9. Equipo de inyección según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un refrigerador (7) dispuesto aguas abajo de la bomba y aguas arriba de la primera electroválvula (3).

10. Equipo de inyección según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una segunda electroválvula (8) dispuesta inmediatamente aguas abajo de la primera electroválvula (3).

11. Equipo de inyección según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una unidad de control (9) de control de la bomba (2), de la primera electroválvula (V1) y, en caso de que los haya, del refrigerador y/o de la segunda electroválvula (V2) y/o del acumulador de fluido a base de agua a presión (6).

12. Equipo de inyección según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un dispositivo de electrólisis de agua (10) dispuesto inmediatamente aguas arriba de la válvula de retención (4).

13. Procedimiento de inyección de fluido a base de agua, siendo el fluido diferente del fluido de combustión, en el colector de admisión de un motor de combustión interna, que comprende las etapas sucesivas de:

- bombear a una presión de entre 5 y 10 bares mediante una bomba de impulsión (2) fluido a base de agua proveniente de un depósito de fluido (1);

- inyectar mediante una boquilla de nebulización (5) que tiene un diámetro de abertura comprendido entre 0,1 y 1 mm el fluido, de modo que salga con un tamaño de gota máximo de 4 micras.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, que comprende, tras la etapa de bombeo, una etapa de almacenamiento en un acumulador de fluido a base de agua a presión (6).

15. Procedimiento según la reivindicación 13 ó la 14, que comprende una etapa de refrigeración del fluido hasta una temperatura comprendida entre 5 y 10°C.

16. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, en el que el fluido a base agua constituye como máximo un 3% de la mezcla de combustión.

17. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 16, en el que el fluido es a 5 base de agua desionizada y comprende metanol y colorante.

18. Instalación que comprende un motor de combustión interna y un equipo de inyección según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.

10 19. Instalación según la reivindicación 18, que es un camión, un barco, un tren o una

máquina de cogeneración.