WO2011092364A1 - Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos. - Google Patents

Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos. Download PDF

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WO2011092364A1
WO2011092364A1 PCT/ES2011/070051 ES2011070051W WO2011092364A1 WO 2011092364 A1 WO2011092364 A1 WO 2011092364A1 ES 2011070051 W ES2011070051 W ES 2011070051W WO 2011092364 A1 WO2011092364 A1 WO 2011092364A1
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vegetable oil
water
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injection
combustion
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PCT/ES2011/070051
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Jesus Manuel DIAZ ESCAÑO
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Diaz Escano Jesus Manuel
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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B17/00—Engines characterised by means for effecting stratification of charge in cylinders
    • F02B17/005—Engines characterised by means for effecting stratification of charge in cylinders having direct injection in the combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/08—Engines characterised by precombustion chambers the chamber being of air-swirl type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
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    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/025—Adding water
    • F02M25/03—Adding water into the cylinder or the pre-combustion chamber
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the object of the present invention refers, as its title indicates, to an internal combustion engine that uses alternative fuels for its operation, of the type of diesel-like engines (which do not have spark plugs that produce spark), but with certain differences techniques that distance it from these, designed so that its operation is carried out using as fuels, vegetable oil and water (alternative or renewable fuels), and particularly a primary procedure to dissociate hydrogen from water (electrolytic dissociation of the water molecule) , encompassing said procedure, a peculiar chemical reaction, such as hydrolysis of water with the esters of vegetable oil, linked said procedure to the operation of the engine proposed.
  • the present invention is in the field of internal combustion engine technology that uses biofuels for its operation, that is, alternative or renewable fuels of petroleum-derived fossil fuels (gasoline and diesel) used in the present.
  • biofuels for its operation
  • fossil fuels gasoline and diesel
  • the diesel engine can use pure Biodiesel or mix in any proportion with petroleum diesel.
  • the most common mixture is 20% biodiesel with 80% petroleum diesel, called “B20”.
  • B100 When pure is used, it is called B100, known as “green diesel.”
  • B100 When pure is used, it is called B100, known as “green diesel.”
  • One of the main disadvantages of the current internal combustion engines that use these Biofuels is that they are not economically profitable enough compared to those that use fossil fuels, and this is because the production of such Biofuels requires a successive series of treatments in specialized plants that are not entirely cheap, so that the final price in the market, for the consumer, is expensive.
  • the engine proposed in this invention may use volumes of fuels (from vegetable oil and water) in their injections, whose sum of volumes is less than even the volume of diesel injected by diesel engines.
  • volumes of fuels from vegetable oil and water
  • the environmental advantages of this type of internal combustion engines, which use Ethanol, Hydrogen or Biodiesel, are important and obvious, this is not the case. we have seen, with the possible economic advantages for the users, since both the production of Ethanol, Hydrogen or Biodiesel is expensive, due to the different treatments to obtain it, and therefore, the cost or price of these fuels in the market, for the user, they are generally similar or higher than the prices of fossil fuels (Gasoline and Diesel).
  • Vegetable oil comes from a renewable source and, contributes to improve the environment, since it prevents global warming, because the C0 2 (Carbon dioxide) that is generated in its combustion, will then be absorbed by the plantations that are used to produce vegetable oil, since as we know, plants absorb C0 2 to be able to carry out photosynthesis and thus develop. Therefore we reach a closed cycle, where the C0 2 generated by the combustion of vegetable oil is reduced to practically zero when absorbed by the plantations from which we obtain the vegetable oil, also due to these plantations it contributes to develop agriculture .
  • Another important advantage of vegetable oil and water as fuels is that no new infrastructure would be needed to commercialize them, since the same gas stations and machines for dispensing the fuel, existing in them, could be used.
  • the water to be used in this type of engine that you want to propose would also be economical compared to the Biofuels and fossil fuels currently used.
  • the idea would be, not to use the fresh water we consume in our homes, if not, use desalinated water, collecting seas and oceans.
  • the cost of the cubic meter of desalinated water is currently approximately 0.60 Euros, and the cubic meter could cost one Euro, due to the successive increase in the price of oil.
  • the thickness of the surface layer or film of water that would be consumed per year over the entire surface of the globe would be 0.0001 1 millimeters, in 1000 years a thickness of water layer of 0.1 1 millimeters would be consumed, approximately one tenth of a millimeter in a thousand years, so, as we can see, water along with vegetable oil can be a sustainable and renewable Biofuel, and the possible consumption of water, it would not affect our planet in the least, since the thickness of the water layer would be infinitely small, which could be consumed throughout the globe, over a long period of time.
  • an internal combustion engine that uses vegetable oil and water for its operation has very important economic, technical and environmental advantages, which must be taken advantage of.
  • a first object of the present invention relates in general to the development of new internal combustion engines, similar to diesel engines (since they do not have spark plugs), but with particular characteristics that differ from these.
  • the aforementioned internal combustion engines may be two or four times, and regardless of whether they are of any number of cylinders, or if said new engines they may be either indirect injection in a pre-combustion auxiliary chamber or direct injection in the combustion chamber of the cylinder, this being one of the differentiating qualities and for which in this invention two embodiments are proposed by way of example, which we will describe later.
  • a second object of the present invention relates to the aforementioned procedure related to the operation of the engine that is proposed, and which will be determined with the detailed description of the development and necessary steps to be followed in the process, so that with the operation of the engine,
  • the dissociation of hydrogen from water can be obtained primarily with this procedure, said dissociation of hydrogen being understood as a primary or primary chemical transformation or reaction, which is encompassed and chained with a peculiar chemical reaction of hydrolysis of water with the esters of vegetable oil, the aforementioned practically simultaneous chemical reactions occurring, and linked to said chemical reactions and with it, the whole process itself, to the operation of the engine proposed in the present invention.
  • This procedure is characterized in that said dissociation of the hydrogen from the water (electrolytic dissociation), as well as the peculiar chemical reaction of hydrolysis of the water with the esters of the vegetable oil are practically carried out simultaneously with their combustion.
  • the internal combustion engine that uses alternative fuels for its operation generally refers to internal combustion engines, and in particular, according to a first embodiment of the present invention, refers to a new four-stroke internal combustion engine, with indirect injection, in an auxiliary pre-combustion chamber, designed to be used using fuels, vegetable oil and water.
  • each cylinder comprises; a piston, connecting rod, crankshaft, combustion chamber, auxiliary pre-combustion chamber, intake valve, exhaust valve, intake duct, exhaust duct, a peculiar safety valve against excessive pressure, safety valve conduit, and a robust glow plug positioned in cylinder head and located in auxiliary pre-combustion chamber, also includes; a particular start-up system for engine starting, special injector for vegetable oil arranged in cylinder head and located in auxiliary pre-combustion chamber, special injector for water arranged in cylinder head and located in auxiliary pre-combustion chamber, special cylinder liner, coating special or made of special material of some essential elements that make up said engine, such as; the piston, the cylinder head, the lower zone of the cylinder or the area that gives the combustion chamber, the intake valve, the exhaust valve, the intake duct, the exhaust duct, as well as the auxiliary pre
  • Suitable Engine so that primarily with its operation it includes and encompasses a procedure to dissociate hydrogen from water (electrolytic dissociation of the water molecule) and thus, the bonds of the atoms of the water molecules can be broken, being able to dissociate or fragment said molecule, on the one hand as a hydrogen atom or proton H + , positively charged and being dissociated or loose with respect to the oxygen atom, and on the other hand it is fragmented as hydroxyl ions OH " , negatively charged, also comprising said process a peculiar chemical reaction of hydrolysis of water with esters of vegetable oil, such that the ester molecules dissociate into two fragments, one of which reacts with the H + (Hydrogen) protons of the dissociated water molecule to form carboxylic acid, and the other does it with the hydroxyl ions OH " to form alcohol, producing the aforementioned chemical reactions practically simultaneous icas, and linked said chemical reactions and with it the whole process itself, to the operation of the engine proposed in the present
  • the combustion system which uses the four-stroke internal combustion engine, with indirect injection, designed to be used using fuels, vegetable oil and water, includes; for each cylinder, piston, chambers of combustion, auxiliary precombustion chamber attached to the combustion chamber, nozzle that joins both chambers, crankshaft, connecting rod, camshaft, flywheel, intake valve, exhaust valve, glow plug, air filter, intake manifold , and exhaust manifold, consisting mainly in that the engine of the present invention uses two special injectors for each cylinder, one for vegetable oil, and another for water, which inject fuel alternately in the auxiliary precombustion chamber and in the combustion chamber to a lesser extent, these cameras are made of special material or with a special coating.
  • Injecting vegetable oil first, in an approximate proportion or scale with respect to the total injected volume of vegetable oil plus water, between 50% and 99% in volume injected at each combustion, at the time of admission, and then it will make the water injection, in a scale or approximate proportion between 50% and 1% in volume injected in each combustion, in the compression time. Being able to vary these proportions in the desired percentages, as long as the combustion of the mixture is carried out effectively.
  • the sum of the volume of vegetable oil plus water injected in a combustion in the engine of the present invention will be similar to or equal to the volume of diesel that is injected into diesel engines in one of its combustions, logically according to the power parameters and motor rotation speed, analogues for both engines. In the development and study of this new engine, it is possible that maximum combustion efficiency yields can be achieved, which may use volumes of fuels (from vegetable oil and water) in their injections, whose sum of volumes is even less than volume of diesel fuel injected by diesel engines.
  • the lubrication system is similar to that of any other internal combustion engine, consisting of an oil sump, an oil filter, an oil pump and conduits for the conduction of the oil to the different lubrication points of the engine.
  • the electrical system which uses the four-stroke internal combustion engine, designed so that its operation is carried out using fuels, vegetable oil and water, mainly comprises; battery, starter, electric injection systems, crankshaft, alternator, electric pump submerged in the vegetable oil tank, and connected to the vegetable oil injection system for priming fuel at the engine start and several electronic control units , comprising at least a first electronic control unit, which controls the synchronization of the multipoint injection of the vegetable oil, and the injectors can be governed so that the sequential injection in each cylinder is carried out at the admission time, at the right time and frequencies necessary, depending on the speed of rotation of the engine, having the sensors and probes necessary, located in the places that are needed, such as in crankshaft or camshaft, membranes in the suction ducts etc., as well as the actuators or activators necessary for this function, or the incorporation of any other device that was necessary, and a second electronic control unit, similar to the first, that controls and regulates the synchronization of the multipoint water injection, being able to govern the inject
  • the cooling system is similar to that of any other internal combustion engine, consisting of a water pump, fan, radiator and water jackets for cooling; cylinders, combustion chambers and auxiliary pre-combustion chambers.
  • a new piston is proposed with a particular difference for the four-stroke internal combustion engine, designed so that its operation is Use as fuel, vegetable oil and water, whose particular difference consists of a footprint or indentation with the shape that defines the intersection of a concave spherical cap with an inverted cone trunk and whose intersections are rounded, said footprint centered on the bottom or piston head, and with a circular diameter of the upper base of the cone, less than the diameter of the piston.
  • the auxiliary pre-combustion chamber in each cylinder in the case of the indirect injection engine, which in relation to its shape, in addition to being able to be used with the current forms, such as a spherical shape, proposes a new auxiliary pre-combustion chamber with a particular difference, for the indirect combustion four-stroke internal combustion engine, designed so that its operation is carried out using as fuels, vegetable oil and water, whose particular difference is that its internal shape is that of an ellipsoid intercepted by the nozzle (of said pre-combustion chamber) which flows into the combustion chamber of the engine cylinder and said auxiliary chamber positioned in the engine head.
  • the safety valve against excessive pressures located in the cylinder head and located in each cylinder, of the four-stroke internal combustion engine, designed so that its operation is carried out using as fuels, vegetable oil and water, it will be used in those cases that are necessary, such as when the special coating applied to some essential elements that make up said engine, such as; the piston or head thereof, the cylinder head or zone thereof that gives the combustion chamber, the intake valve, the exhaust valve, as well as the auxiliary pre-combustion chamber, where appropriate, does not resist said coating from excessive pressure in the compression time of the engine, due to its own characteristics or physical properties. Therefore, by lowering the pressure through said valve, said special coatings could be used without difficulty.
  • the safety valve against excessive pressures will also be used, in those cases of said engine, in which the excessive pressure in the compression time of the engine, causes a significant increase in the temperature of the aspirated air, and consequently the elevation of temperature in the combustion chamber and auxiliary pre-combustion chamber where appropriate, as well as excessive temperature rise of the injected vegetable oil.
  • the safety valve will avoid excessive pressure that causes an excessive increase in the temperature of the injected vegetable oil, thus achieving that the temperature of the injected vegetable oil is lower than its auto-ignition temperature (minimum temperature so that a product burns spontaneously). This is necessary, to make the mixture with the water that will be injected later.
  • the safety valve against excessive pressures consists of a device comprising, a conduit made in the cylinder head, which communicates at one end with the combustion chamber and on the other end communicates with the exhaust duct of the engine.
  • a conduit made in the cylinder head which communicates at one end with the combustion chamber and on the other end communicates with the exhaust duct of the engine.
  • a metal part which shape is defined by a small sphere and a small cylinder that are centrally intercepted, that is, the axis of the cylinder parallel to its generatrices it intercepts the sphere at its center, the diameter of the sphere being greater than the diameter of the cylinder.
  • Said piece sits on its spherical part on a seat located in the aforementioned duct, keeping in this part the closed duct, when said piece is pressed by a spring or spring that sits on the spherical surface of said metallic piece and that its inner diameter is tangent (with some clearance) to the cylinder of the spherical-cylindrical piece, the spring being at its other end pressed by a screw with a tubular shape, that is, that inside this hollow, said screw having a seat for the spring, thread to be screwed to the engine head, and nozzle or mouth to connect with sleeve or tube that communicates with the exhaust duct.
  • the safety valve for excessive pressures is constituted, when the pressure in the combustion chamber spreads from a predetermined value, the spherical-cylindrical part will rise from its seat, leaving the existing communication conduit between the chamber of combustion and the exhaust duct, and therefore allowing a flow of compressed air to pass through said duct, from the combustion chamber to the exhaust duct, in order to maintain the necessary and required pressure in the combustion chamber and auxiliary pre-combustion chamber in Their case.
  • the glow plug or heating plug located in each cylinder in the four-stroke internal combustion engine which is operated using fuels, vegetable oil and water, positioned in the cylinder head and located in the auxiliary pre-combustion chamber, or combustion chamber where appropriate, it will be of the type of glow plugs similar to those used in diesel engines, which, as we know, are part of the start-up system for starting the engine, operating when an electric circuit is closed through position the start-up switch in its heating position, and in its second (start) position, connect another electrical circuit that will start the starter motor.
  • said spark plug is simple, it is about passing electric current through an electric resistance located in said spark plug, the resistance is heated, becoming incandescent and giving off a lot of heat, thus heating the auxiliary pre-combustion chamber and combustion chamber, the air and the vegetable oil that is deposited in them.
  • the electrical resistance of this spark plug intended for the engine of the present invention, will be robust enough to raise the temperature of the air and vegetable oil deposited in the auxiliary pre-combustion chamber and combustion chamber at the time of warm-up for starting. of the engine, at a temperature of approximately 210 5 C. If necessary, in each cylinder of the engine of the present invention, more than one glow plug can be placed.
  • the start-up system for the start-up of the four-stroke internal combustion engine whose operation is carried out using vegetable oil and water as fuels, mainly comprises in its operation several aspects to be detailed, and which are described below; when the start-up switch is operated in its first position (heating position), in addition to closing the electrical circuits that they supply the electric power to the glow plugs and fuel heaters, then a third electrical circuit is then activated regulated by a timer clock, which activates an electric fuel priming pump, positioned and submerged in the vegetable oil tank , and communicating through ducts with the accumulator collector of the vegetable oil injection system, allowing said manifold sufficient pressure so that the injectors (electrically activated) through the holes or diffusers of its nozzle can make one or more simultaneous injections in the different auxiliary pre-combustion chambers and combustion chambers to a lesser extent, or said injections are made directly in the combustion chamber in the event that there are no auxiliary pre-combustion chambers, at the time of heating of the glow plug, no need for
  • a fourth electrical circuit activated simultaneously and in the same way as the third, will activate the injectors, so that they simultaneously inject vegetable oil.
  • the needle that closes and opens the nozzle of the injector, will be lifted by electromagnetism, hence the existence of this fourth circuit, therefore the electromagnets of the injectors for vegetable oil, may be operated by the circuit mentioned above, as well as when this circuit If deactivated, they can be activated by another circuit that governs an electronic unit. It will be preferable in the warm-up time, a long time injection (of vegetable oil), quickly activated at the beginning of the heating, than several alternate injections, for this purpose, in this fourth electrical circuit, an automatic switch that disconnects after a certain time, said circuit, of the electricity supplied by the battery.
  • Said switch may be of any type existing on the market such as watches or timers that can meet the desired requirements.
  • start-up switch when the start-up switch is operated in its second position (starting position), three of the four previous circuits are disconnected, only the glow plug circuit being connected, and in turn connecting three other circuits , one of them governs the synchronized and sequential injection of the injectors for vegetable oil through an electronic unit, another governs the synchronized and sequential injection of the injectors for water through another electronic unit, and the third circuit will start the Starter, and with it, the timing chain, high pressure pumps (one for vegetable oil and one for water), the crankshaft, flywheel, and finally the pistons.
  • the aspirated air and the injected vegetable oil will have been heated through the glow plugs at a temperature between 160 Q centigrade and 210 5 C, and further heating with the first compression (or first compressions) of the piston, the vegetable oil must arrive to be heated at least at a critical temperature (which we will explain later), approximately between 160 degrees Celsius and 210 5 C. depending on the type of vegetable oil we use .
  • the special injector for vegetable oil, of the four-stroke internal combustion engine, which is operated using vegetable oil and water as fuels, will be (without discarding those mechanically activated) preferably of the type of injectors used in electronic injection for diesel engines, such as the type of injectors that use electromagnetic valves and injection control chambers to be activated, or the type of those that are activated by a piezoelectric element, but for engines of this invention, equivalent in power to the current diesel engines, they include some special features, which consist in that in their nozzle the holes or diffusers of the outlet nozzle through which the vegetable oil leaves from the injector, will be of a diameter or diameters smaller than the current injectors , the injection needle that sits on the nozzle, will have an angle d e conicity lower than the needles of the current injectors, and also the inner wall of the nozzle near the tip of the injection needle will have a sharper angle than in the case of current injectors, also the time of injection of this injector, governed by the electronic control unit,
  • the special injector for water, of the four-stroke internal combustion engine, which is operated using vegetable oil and water as fuels, will be (without discarding those mechanically activated) preferably of the type of injectors used in electronic injection for diesel engines, such as the type of injectors that use electromagnetic valves and injection control chambers to be activated, or the type of those that are activated by a piezoelectric element, but that for engines of this invention , equivalent in power to the current diesel engines, include some special features, which consist in that in its nozzle the holes or diffusers of the outlet nozzle through which the water flows from the injector, will be of a diameter or diameters smaller than that of the current injectors, the injection needle that sits on the nozzle, will have at its tip a conicity angle less than the needles of the current injectors, and also the inner wall of the nozzle near the tip of the injection needle they will have a more acute angle than in the case of the current injectors, all these elements mentioned above, may also be inferred In addition to those
  • a new type of injector is proposed for the engine of the present invention, both for the injection of vegetable oil and for the injection of water, composed mainly of; the input for the high-pressure fuel supply, electrical terminal, fuel return terminal, fuel inlet channel to the injection nozzle, volumetric fuel cell, and fuel return channel, having the aforementioned characteristics for the injectors of the present invention, that is, with respect to the injectors currently used for diesel engines, the diameter of the holes or diffusers of the nozzle are smaller, that the conicity angle of the tip of the injection needle resting on the nozzle seat is also lower, that the inner wall of the nozzle near the tip of the injection needle has a more acute angle, and that the injection time governed by the electronic control unit is likewise lower, so that in the case of the vegetable oil injector, the volume of fuel (from vegetable oil) in the injection makes At any stage of the engine revolutions of the present invention, it will be done in an approximate proportion or scale between 50% and 99%, with respect to the volume of the injection made in these same circumstances by
  • the aforementioned percentages are approximate, and logically in practice, and with the observation of the engine operation, they can be varied, thus optimizing the engine efficiency with experience. But in addition to all this, in its operation, it differs in some aspects with respect to the electronic injectors that currently exist in the market. It consists mainly of the fact that the needle of the injection nozzle forms the same part with the injector control piston, or is integral to it when it is screwed to it, said piston, having projections or lugs that are arranged perpendicularly to the longitudinal direction of the plunger and forming a cross if prolonged, when looking at them in the direction of the cross section of the plunger.
  • a spring is seated, which is pressed through a special tubular screw provided with seals and that screws in its two ends with the injector housing.
  • the said spring presses the needle against the nozzle seat, the hole or diffuser holes of the nozzle being perfectly closed.
  • an electromagnet has been arranged that is integral to the upper part of the injector housing through anchors, formed by a cylinder of mild iron or steel, in which on its lower face a emptying centered in a cylindrical shape, and a coil whose turns are wound to said cylindrical metal part.
  • a cylindrical piece of steel or mild iron is screwed or joined in a cylindrical-centered hollow. This piece is positioned close to and facing the electromagnet and separated from it at a short distance by a small spring housed in the above-mentioned recesses, and therefore the said piece that is integral with the plunger will be within the electromagnet's magnetic field.
  • the two existing springs in the injector withstand the pressure exerted by the fuel (vegetable oil or water) in the volumetric cell against the plunger of the nozzle needle, keeping the needle without rising from its seat and therefore not injecting fuel
  • the fuel vegetable oil or water
  • an electric current is passed through the coil of the electromagnet, it attracts the metal part that is threaded or is integral with the plunger of the nozzle needle, thus raising the needle from its seat in the nozzle and letting the fuel pass, thus producing the injection.
  • the magnetic force of the electromagnet together with the pressure force of the fuel in the volumetric cell on the piston will be sufficient to overcome the resistance of the springs, swinging or oscillating at the needle of the injection nozzle, thus achieving the intended operation of the injector.
  • the engine cylinders of the present invention may be made either by molding the engine block or by incorporating cylinder sleeves into the engine block.
  • the cylinders are molded together with the engine block, without the use of sleeves, for the four-stroke internal combustion engine, which is operated using vegetable oil and water as fuel, it will consist of a first embodiment of said cylinders, in which the engine block will be made of stainless steel, either with an alloy of iron, carbon, chromium and nickel, or whose alloy is made only with, iron, carbon and nickel.
  • a second embodiment of the aforementioned cylinders will consist in the fact that the engine block can be manufactured or molded with foundry material, and subsequently a nickel coating will be incorporated into the cylinders.
  • the engine block can be manufactured or molded with cast iron material, and subsequently a ceramic coating or a vitrified or vitro-ceramic enamel will be incorporated into the cylinders.
  • the engine block may be manufactured, for example; of any foundry or aluminum material, and subsequently coating its cylinders of any material that, through the practice of trial and error in the laboratory, achieves optimal results, both mechanical, and high resistance to friction, as well as resistance to temperature, etc., also allowing said materials, that the chemical reactions that occur between vegetable oil and water, in the combustion chamber, help and do not hinder combustion.
  • the engine block may be manufactured, for example; of any foundry or aluminum material, and subsequently coating its cylinders of any material that, through the practice of trial and error in the laboratory, achieves optimal results, both mechanical, and high resistance to friction, as well as resistance to temperature, etc., also allowing said materials, that the chemical reactions that occur between vegetable oil and water, in the combustion chamber, help and do not hinder combustion.
  • shirts In the case of incorporating shirts.
  • the special cylinder liner for the four-stroke internal combustion engine, whose operation is carried out using vegetable oil and water as fuels, consists of a first embodiment, in which said liner will be made of stainless steel, either with an alloy of iron, carbon, chromium and nickel, or whose alloy is made only with, iron, carbon and nickel.
  • a second embodiment of said jacket is that it can be made of steel with a nickel coating.
  • the cylinder liner is that it can be made of steel with a coating inside its ceramic part or a vitrified or Vitro-ceramic enamel.
  • the special cylinder liner may be manufactured, for example; of any foundry or aluminum material and subsequently cover it with any material that, through the practice of trial and error in the laboratory, achieves optimal results, both mechanical, and high resistance to friction, as well as resistance to temperature, etc., also allowing said materials, that the chemical reactions that occur between vegetable oil and water, in the combustion chamber, help and do not hinder combustion.
  • the special or manufactured coating of special material of some essential elements that make up said four-stroke internal combustion engine, whose operation is carried out using vegetable oil and water as fuels, consists of a first embodiment where, the piston, the cylinder head , the intake valve, the exhaust valve, the intake duct, the exhaust duct, as well as the auxiliary pre-combustion chamber, where appropriate, will be made of stainless steel, either with an alloy of iron, carbon, chromium and nickel , or whose alloy is made only with, iron, carbon and nickel.
  • the special or manufactured coating of special material of some essential elements that make up the engine of the present invention consists of a second embodiment where, the piston, the lower area of the cylinder head, the intake valve, the exhaust valve, the intake duct, the exhaust duct, as well as the auxiliary pre-combustion chamber, where appropriate, can be made of steel with a nickel coating.
  • the special or manufactured coating of special material of some essential elements that make up the engine of the present invention consists of a third embodiment where, the piston or head thereof, the cylinder head, lower zone thereof or zone thereof gives the combustion chamber, the intake valve, the exhaust valve, the intake duct, the exhaust duct, as well as the auxiliary pre-combustion chamber, where appropriate, can be made of aluminum or steel with a special coating of several layers of polytetrafluoroethylene.
  • the special or manufactured coating of special material of some essential elements that make up the engine of the present invention consists of a fourth embodiment where, the piston or head thereof, the cylinder head, lower zone thereof or zone thereof gives the combustion chamber, the intake valve, the exhaust valve, the intake duct, the exhaust duct, as well as the auxiliary pre-combustion chamber, where appropriate, can be made of steel with a ceramic or enamel coating vitrified or vitro-ceramic.
  • the special coating or manufactured of special material of some essential elements that make up the engine of the present invention such as, for example, the piston or head thereof, the cylinder head, lower zone thereof or zone thereof which gives the combustion chamber, the intake valve, the exhaust valve, the intake duct, the exhaust duct, as well as the auxiliary pre-combustion chamber, where appropriate, may be manufactured, for example; of any foundry and coating material, of any material that, through the practice of trial and error in the laboratory, achieves optimal results, both mechanical, as well as resistance to temperature, etc., also allowing such materials, that chemical reactions that occur between vegetable oil and water, in the combustion chamber and auxiliary pre-combustion chamber where appropriate, help and do not hinder combustion.
  • One of the very particular characteristics of the present invention, of the four-stroke internal combustion engine that is operated using vegetable oil and water as fuels, consists in that it comprises two independent tanks for fuel, one for vegetable oil and one for water .
  • Another of the very particular characteristics of the present invention, of the four-stroke internal combustion engine, which is operated using vegetable oil and water as fuels, consists in that it comprises two independent injection systems, one for vegetable oil and one for Water.
  • the injection system for vegetable oil will be similar to those existing and known for diesel engines, with some differences, essentially comprising; electric priming pump submerged in the vegetable oil tank provided with a prefilter, high pressure pump driven by the distribution chain, high pressure regulator, electronic control unit with sensor connection strip and actuator connection strip or activators, accumulator collector (also called injection ramp), pressure sensor, conduits for the distribution of vegetable oil that may be; low pressure suction, high pressure supply, and return, filter for vegetable oil, conductors and electrical circuits for sensors and actuators, special injectors for vegetable oil (defined above), being able to also include in said system, a heater of fuel or more than one, so that the vegetable oil already enters the hot engine at a certain temperature, approximately between 70 5 Celsius and 80 5 C.
  • the injection time that governs the electronic control unit will be shorter than that used by diesel injectors, so that in this injection system, the volume of fuel (of vegetable oil) in the injection made at any stage of revolutions of the engine of the present invention, can be made in an approximate proportion or scale between 50% to 99%, with respect to to the volume of the injection made in these same circumstances by the diesel engine injector or with respect to the sum of the total volume of the mixture (of vegetable oil plus water). Also being able to perform injections of vegetable oil volumes, whose percentages are somewhat lower than said, provided that the combustion of the mixture is carried out effectively.
  • the high pressure pump may be eliminated, replacing its function with an electric pump (or high pressure electric pump) attached to the priming pump or even training the priming pump (governed by the electronic control unit ) to additionally carry out the necessary pressure in the accumulator manifold (or injection ramp) of the system, to perform the different injections during the course of the operation of the engine, since the injected of the vegetable oil, in the engine of the present invention is performed at the engine admission time, and therefore, no excessive pressure is necessary for the injection of vegetable oil.
  • the water injection system of the engine of the present invention will be similar to those existing and known for diesel engines, with some differences, essentially comprising; water tank equipped with pre-filter, high pressure pump (which may be optional for installation in the system, depending on whether the water supply for injections is made through a high-pressure electric pump or not), dragged along the chain distribution, high pressure regulator, electronic control unit with terminal strip for sensors and terminal strip for actuators or activators, manifold accumulator (or injection ramp), pressure sensor, water distribution conduits that may be; low pressure suction, high pressure supply, and return, conductors and electrical circuits for sensors and actuators, special injectors for water (defined above), being able to also include in said system, a fuel heater, so that the water enters the hot engine (essential for cold areas), and a radiator or fuel cooler, for the water that returns to the tank.
  • high pressure pump which may be optional for installation in the system, depending on whether the water supply for injections is made through a high-pressure electric pump or not
  • the injection time that governs the electronic control unit will be shorter than that used by diesel injectors, so that in this Injection system, the volume of fuel (of water) in the injection carried out in any phase of revolutions of the engine of the present invention, can be made in an approximate proportion or scale between 1% to 50%, with respect to the volume of the injection made in these same circumstances by the diesel engine injector or with respect to the sum of the total volume of the mixture (of vegetable oil plus water). Also being able to perform injections of water volumes, whose percentages are somewhat higher than said, as long as the combustion of the mixture is carried out effectively.
  • the advance to the injection Since the engine of the present invention of four-stroke internal combustion, its operation is carried out using as fuel vegetable oil and water. And that as we have seen for its operation, it includes and uses certain chemical reactions (electrolysis and hydrolysis) activated and derived from the mixture between vegetable oil, water and air, under certain environmental conditions, such as the surface of the enclosure where the mixture and the surrounding temperature take place, and ending the aforementioned chemical reactions with the combustion of the mixture.
  • chemical reactions electrolysis and hydrolysis
  • a new four-stroke internal combustion engine of indirect injection, is provided so that its operation is carried out using fuels, vegetable oil and water, particularly defined in its operation, by the configuration of some of its times, phases and moments in which fuel injections (vegetable oil and water) occur.
  • fuel injections vegetable oil and water
  • they are defined here then their different times, with their respective and particular characteristics (phases, moments of injection, etc.), as well as the different piston strokes that originate their movement;
  • the exhaust valve will be closed, and the intake valve opens allowing air to enter the cylinder and the auxiliary precombustion chamber while the piston runs from the upper dead center to the lower dead center.
  • This engine being defined in this phase, because the injection of vegetable oil is carried out in said admission time, in the special auxiliary precombustion chamber and in the combustion chamber to a lesser extent, when the piston head is almost practically at the point lower dead, but before reaching this point.
  • the exhaust valve and the intake valve will be closed, and while the piston runs from the bottom dead center to the top dead center, the air and vegetable oil deposited in the cylinder and auxiliary precombustion chamber , when they are compressed they quickly heat up and increase their temperatures, reaching the vegetable oil a temperature between its "critical temperature” (between 160 5 C. and 210 5 C, depending on the type of vegetable oil we use) and its “auto temperature - ignition "(minimum temperature for a product to spontaneously burn), but without reaching the latter.
  • critical temperature between 160 5 C. and 210 5 C, depending on the type of vegetable oil we use
  • auto temperature - ignition minimum temperature for a product to spontaneously burn
  • a second embodiment of the present invention similar to the engine defined above, for a new four-stroke internal combustion engine, designed so that its operation is carried out using as fuels, vegetable oil and water, it is particularly defined, because its Fuel injections, both of vegetable oil and water, are made directly in the combustion chamber, without any auxiliary pre-combustion chamber. Therefore, unlike the first embodiment, the special injector for vegetable oil, the special injector for water, as well as the glow plug, will be located in the cylinder head and located in the combustion chamber, these being the only ones physical differences of embodiment with respect to the first embodiment of the engine of the present invention, while also maintaining minimal operating differences, specifically for example, with respect to the moment at which the vegetable oil injection is performed.
  • each cylinder comprises; a piston, connecting rod, crankshaft, combustion chamber, intake valve, exhaust valve, intake duct, exhaust duct, a peculiar safety valve against excessive pressure, safety valve conduit, and a robust glow plug or heating positioned in the cylinder head and located in the combustion chamber, also includes; a particular start-up system for starting the engine, special injector for vegetable oil disposed in the cylinder head and located in the combustion chamber, special injector for water arranged in the cylinder head and located in the combustion chamber, special cylinder liner, special coating or made of special material of some essential elements that make up said engine, as they can be; the piston, the cylinder head, the lower zone of the cylinder or the area of the same that gives the combustion chamber, the intake valve, the exhaust valve, the intake duct, and the exhaust duct, also comprises two independent tanks for fuel (one for vegetable oil and one for water), as well
  • Suitable said Motor so that primarily in its operation it comprises and encompasses a procedure to dissociate hydrogen from water (electrolytic dissociation of the water molecule) and encompasses a peculiar reaction of hydrolysis of water with the esters of vegetable oil, linked to said chemical reactions and with it the whole procedure itself, to the operation of the engine proposed in the present invention. Determined said procedure, because said dissociation of hydrogen from water (electrolytic dissociation), as well as the peculiar chemical reaction of hydrolysis of water with the esters of vegetable oil are practically simultaneous to their combustion.
  • the combustion system which uses the four-stroke internal combustion engine, with direct injection, designed so that its operation is carried out using fuels, vegetable oil and water, is similar to the one used and defined in the first embodiment of this invention, with the exception that in this second embodiment, the special injectors for vegetable oil and water, inject directly into the combustion chamber, without any auxiliary pre-combustion chamber.
  • the different embodiments, of the cylinders, the special cylinder liner, as well as the special coating or made of special material of some essential elements such as the piston, the cylinder head, the intake valve, the exhaust valve, the duct of intake, and the exhaust duct, which make up the direct injection engine of this second embodiment, are the same embodiments as defined above for the first embodiment of said engine.
  • this second embodiment of the four-stroke internal combustion engine of direct injection that its operation is carried out using as fuel vegetable oil and water, it also comprises that in the first embodiment, two independent fuel tanks, one for vegetable oil and another for water. It also includes two independent injection systems, one for vegetable oil and one for water.
  • a new four-stroke internal combustion engine of direct injection, is provided so that its operation is carried out using as fuels, vegetable oil and water, particularly defined in its operation, by the configuration of some of its times, phases and moments in which the injections of the fuels (vegetable oil and water).
  • fuels vegetable oil and water
  • phases phases and moments in which the injections of the fuels (vegetable oil and water).
  • the exhaust valve will be closed, and the intake valve opens allowing air to enter the combustion chamber or cylinder while the piston runs from the upper dead center to the lower dead center. Defining this engine in this phase, because the injection of vegetable oil is carried out in said admission time, in the combustion chamber, when the piston head is almost practically in the top dead center, starting its intake stroke and moments after overcome said top dead center.
  • the exhaust valve and the intake valve will be closed, and while the piston runs from the bottom dead center to the top dead center, the air and vegetable oil deposited in the combustion chamber or cylinder, When they are compressed, they quickly heat up and increase their temperatures, reaching the vegetable oil a temperature between its critical temperature and its self-ignition temperature, but without reaching the latter.
  • This engine being defined in this phase, because the injection of water is carried out in said compression time, in the combustion chamber, when the piston head is almost practically in the upper dead center, but before reaching this point, and the safety valve against excessive pressures may be kept closed or momentarily open if the pressure in the cylinder exceeds the predetermined pressure indices.
  • the aforementioned embodiments of engines may incorporate a speed limiter, which prevents them from exceeding a planned speed, in order to preserve the mechanical resistance of the parts that compose it.
  • a second object of the present invention relates primarily to a process for dissociating hydrogen from water (electrolytic dissociation of the water molecule), said hydrogen dissociation being understood as a chemical transformation or reaction.
  • stainless steel either with an alloy of iron, carbon, chromium and nickel, or whose alloy is made only with, iron, carbon and nickel.
  • the auto-ignition temperature (minimum temperature for a product to spontaneously burn) of the vegetable oil, depending on the type of oil will be approximately between 528 5 C. and 620 5 centigrade.
  • the hydrogen auto-ignition temperature which is around 580 5 C. Also given that hydrolysis of water with esters of vegetable oil is part of the reaction, and that as we know, two compounds are formed with it, such as they are, carboxylic acid and alcohol, it will also be interesting to know;
  • the auto-ignition temperature of the carboxylic acid which is approximately 425 5 C.
  • the auto-ignition temperature of alcohol which depending on the type of alcohol is approximately between 378 5 C and 460 5 C.
  • auxiliary precombustion chambers when the engine of the present invention has them, and fuel injections are made in said auxiliary precombustion chambers.
  • This process will be developed with the operation of the engine, when the injection of vegetable oil is carried out in a special auxiliary precombustion chamber and in the combustion chamber to a lesser extent, in the admission time (air inlet in the cylinder and in the auxiliary precombustion chamber), when the piston head is almost in the lower dead center, but before reaching this point, and then the water injection is carried out in said special auxiliary precombustion chamber and in the chamber of combustion to a lesser extent, in the compression time (compression of the sucked air and injected vegetable oil), before the piston head is in the top dead center.
  • the auxiliary precombustion chamber and combustion chamber will be hot in successive combustion times, when the vegetable oil is injected at the admission time (air inlet), and when the piston is almost in the bottom dead center, the vegetable oil is injected, acquiring temperature of the precombustion auxiliary chamber, increasing said temperature of the vegetable oil at the compression time (compression of the aspirated air and the injected vegetable oil) and before the water injection occurs, that is , before the piston is in the top dead center.
  • the main or primary reaction will occur desired, that is, the dissociation of hydrogen from water or fragmentation of the water molecule, said dissociation being understood as a primary or primary chemical transformation or reaction, which is encompassed and chained with a peculiar chemical reaction of hydrolysis of water with esters of the vegetable oil, in such a way that said dissociation of the hydrogen from the water, as well as the peculiar chemical reaction of hydrolysis of the water with the esters of the vegetable oil are practically simultaneous to their combustion.
  • combustion chambers or cylinders when the engine of the present invention does not have auxiliary precombustion chambers, and fuel injections are made directly in the combustion chamber or engine cylinder.
  • This process will be developed with the operation of the engine, when the injection of vegetable oil is carried out directly in the combustion chamber or cylinder at the admission time (air inlet in the cylinder), when the piston is practically starting the admission and its head is close to the top dead center, but moving away from it, then making the water injection, which is performed in the combustion chamber or cylinder at the compression time (compression of the aspirated air and injected vegetable oil), before that the piston head is in the top dead center.
  • the combustion chamber With the engine starting (heating with the glow plug of the combustion chamber, the air and the vegetable oil deposited therein and the action of the starter) and the starting of the mime, the combustion chamber will be hot in the successive combustion times, when the vegetable oil is injected at the admission time directly into the combustion chamber or cylinder, when the piston is practically initiating the admission in the top dead center, the injected vegetable oil will acquire chamber temperature of combustion, increasing said temperature of the vegetable oil at the compression time and before the water injection occurs, that is, before the piston is in the top dead center.
  • the temperature at which the vegetable oil used in these circumstances will rise will be at least its "critical temperature” and as a maximum temperature, any temperature below its self-ignition temperature.
  • the piston in the compression time is in a certain position, and before reaching the top dead center, water injection is carried out in the combustion chamber or cylinder.
  • the main or primary reaction will occur desired, that is, the dissociation of hydrogen from water or fragmentation of the water molecule, said dissociation being understood as a primary or primary chemical transformation or reaction, which is encompassed and chained with a peculiar chemical reaction of hydrolysis of water with esters of the vegetable oil, in such a way that said dissociation of the hydrogen from the water, as well as the peculiar chemical reaction of hydrolysis of the water with the esters of the vegetable oil are practically simultaneous to their combustion.
  • the volume of vegetable oil injected into the auxiliary pre-combustion chamber or combustion chamber in either case, will be the injection made at any speed stage. of the engine of the present invention and will be made in an approximate proportion or scale between 50% to 99%, with respect to the volume of the injection made in these same circumstances by the diesel engine injector or with respect to the sum of the volume Total mixture (vegetable oil plus water). Also being able to perform injections of vegetable oil volumes, whose percentages are even somewhat lower than those said.
  • the volume of water to be injected into the auxiliary pre-combustion chamber or combustion chamber will be the injection made at any stage of the engine revolutions of the present invention and will be made in an approximate proportion or scale between 1% and a 50%, with respect to the volume of the injection made in these same circumstances by the diesel engine injector or with respect to the sum of the total volume of the mixture (of vegetable oil plus water). Also being able to perform injections of water volumes, whose percentages are even somewhat higher than said.
  • the indices or scales between the percentages that have been previously expressed for vegetable oil and water are estimates and approximate and never limiting any other percentage that could be used, since these percentages will vary depending on the different technical relationships with the that the engine be configured, as they can be; The relationship of compression, expansion ratio and stoichiometric ratio. Therefore, within the limits or scales indicated above, the percentages of vegetable oil and water may be used, more suitable for each specific case of the engine of the present invention, depending on the technical characteristics with which it is manufactured. For example, we could have an engine that uses in its combustion, a volume of the mixture, 80% of vegetable oil and 20% of water, or any other percentage that complement each other in relation to the indicated ranges.
  • the final reaction produced we could say that it would be a peculiar type of saponification reaction whose final result is the combustion of the mixture.
  • the heat energy released by the breakage of the bonds of the hydrogen atoms with the atom of hydrogen must be added oxygen of the water molecule, as well as the heat given off from the aforementioned hydrolysis reaction, reaching at this stage of the reaction, a temperature higher than the self-ignition temperature of hydrogen, vegetable oil, and where appropriate the carboxylic acids and decomposed alcohols, producing spontaneous combustion of the entire mixture.
  • Figure 1 shows a first embodiment of the four-stroke internal combustion engine, whose operation is carried out using as fuels vegetable oil and water, indirect injection and provided with auxiliary pre-combustion chamber. It is a relative view in schematic cross-section, given said section, by one of the engine cylinders and said view being relative with respect to the situation where some essential elements of the engine are positioned, such as, the intake and exhaust valves , injectors and glow plug or heating, and that have been placed thus in the drawing, for a better understanding of the engine, and thus know all the essential elements that compose it in a first vision.
  • Figure 2 is a view of the cylinder head of the engine of Figure 1, with its essential elements (such as intake and exhaust valves, injectors and glow plug or heating) positioned in it, where its lower part is observed that gives the head gasket, as we would see it according to the cut of line ll of Figure 1. Said figure is made, with a scale factor lower than the scale factor of Figure 1.
  • Figure 3 shows a second embodiment of the four-stroke internal combustion engine, which is operated using vegetable oil and water as fuels, direct injection into the combustion cylinder or chamber.
  • Figure 4 is a view of the cylinder head of the engine of Figure 3, with its essential elements (such as intake and exhaust valves, injectors and glow plug or heating) positioned therein, where its lower part is observed giving to the head gasket, as we would see it according to the cut of line 11-11 of Figure 3. This figure is made, with a scale factor lower than the scale factor of Figure 3.
  • essential elements such as intake and exhaust valves, injectors and glow plug or heating
  • Figure 5 shows a new embodiment of a piston, which may be incorporated into the motors shown in Figures 1 and 3, and is a schematic sectional view of the piston, represented with a scale factor greater than that of Figures 1 and 3.
  • Figure 6 is an enlarged view in schematic section of the safety valve against excessive pressures and areas close to it, which we can see in Figures 1 and 3.
  • Figures 7 and 8 are schematic and enlarged views with respect to Figures 1 and 3, which correlatively represent a front elevation and a profile elevation of the special injectors for vegetable oil and special injectors for water, which are part of the engines that they represent figures 1 and 3.
  • Figure 9 is a schematic longitudinal sectional view of an injector, with a scale factor greater than that of Figures 1 and 3, and shows a new embodiment of the special injectors, both for vegetable oil and for water, which they may be part of the engines that represent figures 1 and 3.
  • Figures 10 and 1 1 show enlarged views in schematic longitudinal section of the ends of the nozzles and tips of the injection needles, which correlatively represent in detail a nozzle of the special injector for vegetable oil and another nozzle of the special injector for water, corresponding to the injectors shown in figures 7, 8 and 9.
  • Figure 12 represents a scheme of the injection system for the injection of vegetable oil, which will be part of the engines shown in Figures 1 and 3.
  • Figure 13 represents a scheme of the injection system for water injection, which will be part of the motors depicting figures 1 and 3.
  • Figures 14, 15, 16, 17 and 18 are schematic cross-sectional views of the engine of Figure 1, where we can observe the different piston strokes in their different times and phases of the engine.
  • figure 14 represents the admission time
  • figures 15 and 16 represent the compression time
  • figure 17 represents the combustion and force time
  • figure 18 represents the escape time.
  • Figures 19, 20, 21, 22 and 23 are schematic cross-sectional views of the engine of Figure 3, where we can observe the different piston strokes in their different times and phases of the engine.
  • figure 19 represents the admission time
  • figures 20 and 21 represent the compression time
  • figure 22 represents the combustion and force time
  • figure 23 represents the escape time.
  • the internal combustion engine (1) that uses alternative fuels for its operation, object of the present invention refers according to a first practical embodiment, to a new engine (1) of internal combustion of four times, of indirect injection in an auxiliary pre-combustion chamber (10), designed so that its operation is carried out using as fuels, vegetable oil and water.
  • Be essentially composed of; lubrication system, cooling system with water jackets (25), some peculiar electrical and combustion systems, an engine block (2), cylinder head (3), cylinder head gasket (3a), crankcase (4), and for each cylinder (5) comprises; a piston (6), connecting rod (7), crankshaft (8), combustion chamber (9), auxiliary precombustion chamber (10) that flows into the combustion chamber (9) through the nozzle (24), valve intake (1 1), exhaust valve (12), intake duct (13), exhaust duct (14), a peculiar safety valve against excessive pressure (15), duct (16) as well as tubular screws (22 ) and sleeve (23) for the safety valve (15), and a robust glow plug or heating plug (17) positioned in the cylinder head (3) and located in a precombustion auxiliary chamber (10), also includes; a particular start-up system for starting the engine, special injector for vegetable oil (18) arranged in cylinder head (3) and located in auxiliary precombustion chamber (10), special water injector (19) arranged in cylinder head (3) )
  • Suitable said Motor (1) so that primarily with its operation it comprises and encompasses a procedure to dissociate hydrogen from water (electrolytic dissociation of the water molecule) and thus, the bonds of atoms of water molecules can be broken, being able to dissociate or fragment said molecule, on the one hand, as a hydrogen atom or proton H + , positively charged and dissociated or loose with respect to the oxygen atom, and on the other hand it is fragmented as hydroxyl ions OH " , negatively charged, also encompassing said process a peculiar chemical reaction of hydrolysis of water with esters of vegetable oil, such that the ester molecules dissociate into two fragments, one of which reacts with the H + (hydrogen) protons of the dissociated molecule of water to form carboxylic acid, and the other does it with the hydroxyl ions OH " to form alcohol, producing the said chemical reactions s practically simultaneous, and linked said chemical reactions and with it the whole process itself, to the operation of the engine (1) proposed in the present invention. Characterized
  • Figure 2 represents, as we have said, a view of the cylinder head (3), of the engine (1) of this first embodiment represented in Figure 1, where we can observe; different holes that represent the chambers or water shirts (25) for the cooling of the cylinder head (3), holes (26) and (27) that will be where the studs of the engine block (2) pass, to fix Through nuts the cylinder head (3) to the engine block (2), we can also see a practical example (not limiting other possible) of a possible situation in the cylinder head (3) of the different elements that are positioned in it as they can be ; the intake valve (1 1), the exhaust valve (12), the safety valve against excessive pressure (15), the glow plug or heating plug (17), the special injector for vegetable oil (18), the special water injector (19), and orifice (24) of the auxiliary pre-combustion chamber (10) that communicates with the cylinder or combustion chamber (9) of the engine (1).
  • Figure 3 shows according to a second embodiment (1 a) of the present invention, a new four-stroke internal combustion engine, designed so that its operation is carried out using as fuels, vegetable oil and water, is particularly defined because Fuel injections, both of vegetable oil and water, are made directly in the combustion chamber (9), without any auxiliary pre-combustion chamber. Therefore, unlike the first embodiment, the special injector for vegetable oil (18), the special injector for water (19), as well as the glow plug (17), will be located in the cylinder head (3b) of the engine and located in the combustion chamber (9), these being practically the only physical differences of realization with respect to the first embodiment of the engine of the present invention, while also maintaining minimal operating differences, specifically for example, with respect to at the moment in which the vegetable oil injection is performed.
  • lubrication system lubrication system, cooling system with water jackets (25), some peculiar electrical and combustion systems, an engine block (2a), cylinder head (3b), cylinder head gasket (3c), crankcase (4), and for each cylinder (5), comprises; a piston (6), connecting rod (7), crankshaft (8), combustion chamber (9), intake valve (1 1), exhaust valve (12), intake pipe (13), exhaust pipe (14), a peculiar safety valve against excessive pressures (15), conduit (16) as well as tubular screws (22) and sleeve (23) for the safety valve (15), and a robust glow plug or heater ( 17) positioned in cylinder head (3b) and located in the combustion chamber (9), it also includes; a particular start-up system for engine starting, special injector for vegetable oil (18) arranged in the cylinder head (3b) and located in the combustion chamber (9), special water injector (19) arranged in cylinder head (3b) and located in the combustion chamber (9), special cylinder liner (20) , special or manufactured coating of special material (21) of some essential elements that
  • Said Motor so that primarily in its operation it encompasses a procedure to dissociate hydrogen from water (electrolytic dissociation of the water molecule) and encompasses a peculiar chemical reaction of hydrolysis of water with the esters of vegetable oil, linked said chemical reactions and with it the whole procedure itself, to the operation of the engine proposed in the present invention. Determined said procedure, because said dissociation of hydrogen from water (electrolytic dissociation), as well as the peculiar chemical reaction of hydrolysis of water with the esters of vegetable oil are practically simultaneous to their combustion.
  • Figure 4 represents a view of the cylinder head (3b) of the engine belonging to a second embodiment (1 a) of this invention, represented in Figure 3, where we can observe; different holes that represent the chambers or water shirts (25) for the cooling of the cylinder head (3b), some holes (26) that will be where the studs of the engine block (2a) pass, to fix through the nuts the cylinder head (3b) to the engine block (2a), we can also see a practical example (not limiting other possible) of a possible situation in the cylinder head (3b) of the different elements that are positioned in it, such as; the intake valve (1 1), the exhaust valve (12), the safety valve against excessive pressure (15), the glow plug or heating plug (17), the special injector for vegetable oil (18), and the special water injector (19).
  • FIG 5 shows a new embodiment of a piston (6), which may be incorporated into the different embodiments of the engines (1) and (1 a) represented by Figures 1 and 3, said piston (6) comprises brackets (28) confronted and integral to the wall of the piston (6), and to some ribs (29) integral to the head or bottom of the piston (6), in these supports are positioned bearings (28a) on which the piston pin (6).
  • It may carry two or more compression segments (30) and one or more segments of greasing (31), differing particularly from the current pistons in shape, since it bears a footprint or groove (32) with the shape that defines the intersection of a concave spherical cap with an inverted cone trunk and whose intersections are rounded, centered said fingerprint (32) at the bottom or head of the piston (6), and with a circular diameter of the upper base of the cone, less than the diameter of the piston (6).
  • FIG 6 is an enlarged view in schematic section of the safety valve against excessive pressures (15) and areas close to it, which we can see in Figures 1 and 3 representing the two forms of realization of the engines (1) of indirect injection and (1 a) of direct injection.
  • This valve (15) can be placed either in the cylinder head (3) of the indirect injection engine (1) or in the cylinder head (3b) of the direct injection engine (1 a), and located in the combustion chamber (9) of each cylinder (5) of said engines (1) and (1 a).
  • the safety valve against excessive pressures (15) is a device comprising, a conduit (16) made in the cylinder head (3) of the engine (1) or in the cylinder head (3b) of the engine (1 a) , which communicates at one end with the combustion chamber (9) and on the other end communicates with the exhaust duct (14) of the engine (1) or the engine (1 a) where appropriate.
  • a metal part (33) is located in the part closest to the combustion chamber (9) of said duct (16), which is part of the cylinder head (3) or (3b) where appropriate, a metal part (33) is located whose shape is defined by a small sphere and a small cylinder that intersect centrally, that is, the axis of the cylinder parallel to its generatrices, intercepts the sphere at its center, the diameter of the sphere being greater than the diameter of the cylinder.
  • Said piece (33) sits on its spherical part on a seat located in the conduit (16) mentioned above, keeping in this part the duct (16) closed, said part (33) being pressed by a spring or spring ( 34) which sits on the spherical surface of said metal part (33) and that its internal diameter is tangent (with some clearance) to the cylinder of the spherical-cylindrical part (33), the spring (34) being in its other end pressed by a tubular shaped screw (22), that is, which is hollow inside, said screw (22) having a spring seat (34), thread to be screwed to the cylinder head (3) of the engine (1) ) or cylinder head (3b) of the engine (1 a) where appropriate, and nozzle or mouthpiece to connect to the sleeve (23) or tube that communicates with the exhaust duct (14).
  • the safety valve against excessive pressures (15) is constituted, when the pressure in the combustion chamber (9) is propagated from a predetermined value, the spherical-cylindrical part (33) will rise from its seat, leaving the communication duct (16) between the combustion chamber (9) and the exhaust duct (14), and therefore allowing a flow of compressed air to pass through said duct (16), from the combustion chamber (9) to the duct from exhaust (14), in order to maintain the necessary and required pressure in the combustion chamber (9) and auxiliary pre-combustion chamber (10) where appropriate.
  • FIGS 7, 8 and 10 show us views of the special injector for vegetable oil (18) and detailed section of its nozzle (38), usable for engines (1) and (1 a) of internal combustion four-stroke, that its operation is carried out using as fuels vegetable oil and water, whether they are engines, indirect injection (1) or direct injection (1 a).
  • the special injector for vegetable oil (18) will be mainly composed of an outlet (35) for the return of fuel, an electrical terminal (36) to connect with the electrical system, a terminal (37) for the high pressure supply of fuel, as well as the rest of the injector (18) that forms its housing and its nozzle (38) where the vegetable oil will come out.
  • Said injector (18) will be (without discarding those mechanically activated) preferably of the type of injectors used in electronic injection for diesel engines, such as the type of injectors using electromagnetic valves and injection control chambers to be activated, or of the type of those that are activated by a piezoelectric element, but that for engines of this invention, equivalent in power to the current Diesel engines, comprise some special features, which consist of the holes in its nozzle or diffusers (54) of the outlet nozzle (38), where the vegetable oil comes from the injector (18), will be of a diameter or diameters smaller than the current injectors, the injection needle (39) that sits in the nozzle (38), will have at its tip (52) a conicity angle less than the needles of the current injectors, and also the inner wall (53) of the nozzle (38) near na at the tip (52) of the injection needle (39) will have a more acute angle than in the case of current injectors, also the injection time of this injector (18) governed by the electronic control unit, will be
  • FIGS 7, 8 and 1 show us views of the special water injector (19) and detailed section of its nozzle (38), usable for engines (1) and (1 a) of internal combustion of four times, that its operation is carried out using as fuels vegetable oil and water, whether they are engines, indirect injection (1) or direct injection (1 a).
  • the special water injector (19) will consist mainly of an outlet (35) for the return of fuel, an electrical terminal (36) to connect to the electrical system, a terminal (37) for the supply of high fuel pressure , as well as the rest of the injector (19) that forms its housing and its nozzle (38) where the water will flow out.
  • Said injector (19) will be (without discarding those mechanically activated) preferably of the type of injectors used in electronic injection for diesel engines, such as the type of injectors using electromagnetic valves and injection control chambers to be activated, or of the type of those that are activated by a piezoelectric element, but that for engines of this invention, equivalent in power to the current Diesel engines, comprise some special features, which consist of the holes in its nozzle or diffusers (57) of the outlet nozzle (38), where the water flows from the injector (19), will be of a diameter or diameters smaller than the current injectors, the injection needle (39) that sits in the nozzle (38), will have at its tip (55) a conicity angle less than the needles of the current injectors, and also the inner wall (56) of the nozzle (38) near the pu nta (55) of the injection needle (39) will have a more acute angle than in the case of current injectors, also the injection time of this injector (19) governed by the electronic control unit, will be
  • a new type of injector is proposed, which we respectively indicate as (18a) and (19a), both for the injection of vegetable oil and for the injection of water, for the two embodiments of the motor of the present invention (1) and (1 a), composed mainly of; high pressure fuel supply terminal (37), electrical terminal (36), fuel return terminal (35), fuel inlet channel (41) to the injection nozzle (38), volumetric fuel cell ( 42), and fuel return channel (43), having the aforementioned characteristics for the injectors (18) and (19) of the present invention, that is, with respect to the injectors currently used for diesel engines , the diameter of the holes or diffusers of the nozzle (38) are smaller, than the angle of taper of the tip of the injection needle (39) resting on the nozzle seat (38) is also lower, that the inner wall of the nozzle (38) near the tip of the injection needle (39) has a more acute angle, and that the injection time governed by the electronic control unit is equally shorter, so that in the case of the vegetable oil injector (18a), the
  • the needle (39) of the injection nozzle (38) forms the same part with the control piston (40) of the injector or is integral with it when it is screwed to it, said piston (40) having about projections or studs (44) that are arranged perpendicularly to the longitudinal direction of the plunger (40) and forming a cross if prolonged, when viewed in the direction of the cross-section of the plunger (40).
  • a spring (45) is seated, which is pressed through a special tubular screw (46) provided with seals (46a) and which screws at its two ends with the injector housing (18a) or (19a).
  • an electromagnet (49) has been arranged which is integral with the upper part of the injector housing (18a) or (19a) through of anchors (49a), formed by a cylinder of mild iron or steel, in which in its lower face a cylindrical centered emptying has been made, and a coil (50) whose turns are wound to said cylindrical metal part.
  • anchors (49a) formed by a cylinder of mild iron or steel, in which in its lower face a cylindrical centered emptying has been made, and a coil (50) whose turns are wound to said cylindrical metal part.
  • a cylindrical piece (47) of steel or mild iron is threaded or joined in solidarity. Its upper face has been emptied centered in a cylindrical shape.
  • This piece is also positioned in the chamber (48) near and facing the electromagnet (49) and separated from it at a short distance by a small spring (51) housed in the above-mentioned emptyings, and therefore the said piece (47) which is integral with the plunger (40) will be within the magnetic field of the electromagnet (49).
  • the two springs (45) and (51) existing in the injector (18a) or (19a) withstand the pressure exerted by the fuel (vegetable oil or water) in the volumetric cell (42) against the piston (40) of the needle (39) of the nozzle (38), keeping the needle (39) without rising from its seat and therefore not injecting fuel.
  • Figure 12 represents a scheme of the injection system for the injection of vegetable oil, which may be incorporated into the embodiments (1) and (1 a) of the engine of the present invention, which represent Figures 1 and 3.
  • the injection system for vegetable oil (58) will be similar to those existing and known for diesel engines, with some differences, including; electric priming pump (71) submerged in the tank for vegetable oil (69) provided with a prefilter (70), high pressure pump (59) (which will be optional for installation in the system, depending on whether the supply of vegetable oil for injections, it is carried out through an electric pump or not), carried by the distribution chain, high pressure regulator (60), electronic control unit (72) with sensor connection strip (73) and connection strip for actuators or activators (74), high pressure accumulator manifold (61) (or injection ramp), pressure sensor (62), conduits for the distribution of vegetable oil that may be; low pressure suction (66), high pressure supply (67), and return (68), filter for vegetable oil (63), conductors and electrical circuits for sensors (73a) and for
  • FIG 13 it represents a scheme of an injection system, for water injection, which may be incorporated into the embodiments (1) and (1 a) of the engine of the present invention, which represent figures 1 and 3.
  • the water injection system (75) will be similar to those existing and known for diesel engines, with some differences, including; a water tank (86) provided with a prefilter (87), high pressure pump (76) (which will be optional for installation in the system, depending on whether the water supply for injections is made through an electric pump high pressure or not), driven by the distribution chain, high pressure regulator (77), electronic control unit (88) with sensor connection strip (89) and connection strip for actuators or actuators (90), high pressure accumulator manifold (78) (or injection ramp), pressure sensor (79), water distribution conduits, which may be; low pressure suction (83), high pressure supply (84), and return (85), water filter (80), conductors and electrical circuits for sensors (89a) and for actuators or activators (90a), special injectors for water (19), being able to
  • the injection time that governs the electronic control unit (88) will be shorter than that used by the injectors diesel, in such a way that in this injection system, the volume of fuel (of water) in the injection carried out in any phase of engine revolutions (1) and (1 a) of the present invention, can be done in a proportion or approximate scale between 1% to 50%, with respect to the volume of the Injection under these same circumstances by the diesel engine injector or with respect to the sum of the total volume of the mixture (of vegetable oil plus water). Also being able to perform injections of water volumes, whose percentages are somewhat higher than said, as long as the combustion of the mixture is carried out effectively.
  • the indirect injection engine (1) designed so that its operation is carried out using fuels, vegetable oil and water, can be defined particularly in its operation, by the configuration of its times, phases and moments in which fuel injections occur (vegetable oil and water).
  • its different times are defined here, with their respective and particular characteristics (phases, injection moments, etc.), as well as the different piston strokes (6 ) that originate their movement;
  • figure 14 represents the intake time of the engine (1), in which the exhaust valve (12) will be closed, and the intake valve (1 1) opens allowing the entry of air (91) to the cylinder (5) and the auxiliary precombustion chamber (10) while the piston (6) runs from the top dead center to the bottom dead center.
  • This engine (1) being defined in this phase, because the injection of vegetable oil (92), is carried out in said admission time by the injector (18), in the special auxiliary precombustion chamber (10) and in the combustion chamber (9) or cylinder (5) to a lesser extent, when the piston head (6) is almost in the lower dead center, but before reaching this point.
  • Figures 15 and 16 represent the compression time of the engine (1), the exhaust valve (12) and the intake valve (1 1) will be closed, and while the piston (6) runs from the bottom dead center to the top dead center, the air and vegetable oil (93) deposited in the cylinder (5) and auxiliary precombustion chamber (10), when compressed, rapidly heat up and increase their temperatures, reaching the vegetable oil a temperature between its temperature critical and its auto-ignition temperature, but without reaching the latter.
  • This engine (1) being defined in this phase, because the water injection (94) is carried out in said compression time by the injector (19), in the special auxiliary precombustion chamber (10) and in the combustion chamber (9 ) to a lesser extent, when the piston head (6) is almost practically in the top dead center, but before reaching this point, the chemical reactions and ignition of the mixture starting at this point, and the safety valve against excessive pressures (15) may be kept closed or momentarily open if the pressure in the cylinder (5) or combustion chamber (9) and auxiliary pre-combustion chamber (10) exceeds the predetermined pressure indices.
  • Figure 17 represents the combustion time (also called work or force) of the engine (1).
  • the exhaust valve (12) and the intake valve (1 1) will be closed.
  • This engine (1) being defined in this phase, because when mixed in the previous compression phase, the air, and the vegetable oil with the water in the expected percentages and required environmental and temperature conditions, the chemical reactions mentioned above occur and defined (electrolysis and hydrolysis), obtaining almost simultaneously the combustion (95) of the mixture, and all the expansive force due to the combustion gases (95) concentrated in a minimum volume in the combustion chamber (9) and auxiliary chamber Pre-combustion (10) is applied on the head or bottom of the piston (6) when it is in its upper dead center, pushing it and moving it with great force towards the lower dead center.
  • Figure 18 represents the exhaust or expulsion time of the engine (1), the intake valve (1 1) will be closed and the exhaust valve (12) will be open, the piston (6) will exert its stroke in this phase by moving from the lower dead point to the upper dead point, moving the fumes and fumes (96) of the combustion towards the exhaust valve (12), thus causing said gases (96) to escape through the exhaust duct ( 14), which will subsequently reach the exhaust pipe and its exit to the outside.
  • the exhaust gases (96) coming from alternative organic and ecological fuels (vegetable oil and water) are less polluting than the gases from the combustion of fossil fuels (diesel or gasoline).
  • the direct injection engine designed so that its operation is carried out using fuels, vegetable oil and water, can be defined particularly in its operation, by the configuration of its times , phases and moments in which fuel injections occur (vegetable oil and water).
  • figure 19 represents the admission time of this second embodiment (1 a) of the engine, in which the exhaust valve (12) will be closed, and the intake valve (1 1) opens allowing the air inlet (97) to the cylinder (5) or combustion chamber (9) while the piston (6) runs from the top dead center to the bottom dead center.
  • This engine (1 a) being defined in this phase, because the injection of vegetable oil (98) is carried out in said admission time by the injector (18), in the cylinder (5) or combustion chamber (9), when the head of the piston (6) is almost practically in the upper dead center, starting its admission race and moments after exceeding said upper dead center.
  • Figures 20 and 21 represent the compression time of this second embodiment (1 a) of the motor of the present invention.
  • the exhaust valve (12) and the intake valve (1 1) will be closed, and while the piston (6) runs from the bottom dead center to the top dead center, the air and vegetable oil (99 ) deposited in the cylinder (5) or combustion chamber (9), when compressed they heat up and rapidly increase their temperatures, reaching the vegetable oil a temperature between its critical temperature and its self-ignition temperature, but without reaching it last.
  • Figure 22 represents the combustion time (also called work or force) of this second embodiment (1 a) of the engine.
  • the exhaust valve (12) and the intake valve (1 1) will be closed.
  • Defining this engine in this phase because when mixed in the previous phase of compression, air, and vegetable oil with water in the expected percentages and required environmental and temperature conditions, the chemical reactions mentioned above and defined (electrolysis) occur and hydrolysis), obtaining practically simultaneously the combustion (101) of the mixture, and all the expansive force due to the combustion gases (101) concentrated in a minimum volume in the combustion chamber (9), is applied on the head or bottom of the piston (6) when it is in its upper dead center, pushing it and moving it with great force towards the lower dead center.
  • Figure 23 represents the escape or expulsion time of this second embodiment (1 a) of the engine.
  • the intake valve (1 1) will be closed and the exhaust valve (12) will be open, the piston (6) will run in this phase, moving from the bottom dead center to the top dead center, moving the gases in its path and fumes (102) of combustion towards the exhaust valve (12), thus causing said gases (102) to escape through the exhaust duct (14), which will subsequently reach the exhaust pipe and its exit to the outside.
  • the exhaust gases (102) coming from alternative organic and ecological fuels (vegetable oil and water), are less polluting than the gases from the combustion of fossil fuels (diesel or gasoline).
  • the combustion system (not fully represented all its elements in Figures 1 and 3) which uses the two embodiments (1) and (1 a) of the engine of the present invention of four-stroke internal combustion, either indirect or direct injection, designed so that its operation is carried out using as fuels, vegetable oil and water, includes; for each cylinder (5), piston (6), combustion chamber (9), auxiliary precombustion chamber (10) attached to the combustion chamber (9) and nozzle (24) that joins both chambers in the case of the first embodiment (1) of the engine, crankshaft (8), connecting rod (7), camshaft, flywheel, intake valve (1 1), exhaust valve (12), glow plug (17), filter of air, intake manifold, and exhaust manifold, said system consisting mainly of the fact that in the embodiments (1) and (1 a) of the engine of the present invention, two special injectors are used for each cylinder (5), one for vegetable oil (18), and one for water (19), which inject fuel alternately into the auxiliary precombustion chamber (10) and combustion chamber (9) to a lesser extent in the case of the
  • an oil injection Vegetable first, in a proportion or scale, with respect to the total volume injected, of vegetable oil plus water, approximately between 50% and 99% in volume injected in each combustion, at the time of admission, and then the injection will be made of water, in an approximate proportion or scale between 50% and 1% in volume injected in each combustion, at the time of compression. Being able to vary these proportions in the desired percentages, as long as the combustion of the mixture is carried out effectively.
  • the sum of the volume of vegetable oil plus water injected in a combustion in the engine (1) and (1 a) of the present invention will be similar to or equal to the volume of diesel oil injected into diesel engines in one of its combustions, logically according to the parameters of power and speed of rotation of the motors, analogous for both engines.
  • the electrical system (not shown any scheme in the figures, but we can see some of its elements in Figures 1, 3, 12 and 13) that uses the two embodiments (1) and (1 a) of the combustion engine internal four-stroke, designed so that its operation is carried out using as fuels, vegetable oil and water, includes; battery, starter, electric injection systems (58) and (75), crankshaft (8), alternator, electric pump (71) submerged in the vegetable oil tank (69), and connected to the vegetable oil injection system (58) for the priming of fuel at the start of the engine, and several electronic control units, comprising at least a first electronic control unit (72), which controls the timing of the multipoint injection of vegetable oil, being able to govern the injectors (18) so that the sequential injection in each cylinder (5) is carried out in the admission time, at the right time and frequencies necessary, depending on the speed of rotation of the engine, having the sensors (73) and probes necessary, located in the places that are needed, for example, in crankshaft (8) or camshaft, membranes in the suction ducts etc.
  • auxiliary pre-combustion chamber (10) in each cylinder (5) in the case of the indirect injection engine (1), represented in figure 1, which in relation to its shape, in addition to being able to be used with the current forms, as for example with a spherical shape, a new auxiliary pre-combustion chamber (10) with a particular difference is proposed, for the four-stroke internal combustion engine (1) of indirect injection, designed so that its operation is carried out using as fuels, vegetable oil and water, whose particular difference is that its internal shape is that of an ellipsoid intercepted by the nozzle (24) of said pre-combustion chamber (10) that flows into the combustion chamber (9) of the cylinder (5) of the engine (1) and said chamber (10) positioned in the cylinder head (3) of the engine (1).
  • the operation of said spark plug (17) is simple, it is about passing electric current through an electric resistance located in said spark plug, the resistance is heated, becoming incandescent and giving off a lot of heat, thus heating the combustion chambers, the air and the oil vegetable that is deposited in them.
  • this glow plug (17) intended for the two embodiments (1) and (1 a) of the engine of the present invention, will be robust enough to raise the temperature of the air and vegetable oil deposited, either in the auxiliary pre-combustion chamber (10) of the engine (1) or in the combustion chamber (9) of the engine (1 a), at the time of heating for the engine start (1) and (1 a ), at a temperature of approximately 210 5 C. If necessary, in each cylinder (5) of the engine (1) and (1 a) of the present invention, more than one glow plug (17) may be placed, with object of achieving the mentioned temperature.
  • a fourth electrical circuit activated simultaneously and in the same way as the third, will activate the injectors (18), so that they simultaneously inject vegetable oil.
  • the needle (39) that closes and opens the nozzle (38) of the injector (18), will be lifted by electromagnetism, hence the existence of this fourth circuit, therefore the electromagnets of the injectors for vegetable oil (18), may be operated by the circuit mentioned above, as well as when this circuit is deactivated, may be operated by another circuit that governs the electronic unit (72).
  • a long time injection (of vegetable oil), quickly activated at the beginning of the heating, than several alternate injections, for this, it will be available in this fourth electrical circuit, of a switch, clock or automatic timer to disconnect after a certain time said circuit, of the electricity supplied by the battery.
  • Said switch or timer may be of any type existing on the market and that can meet the desired requirements.
  • start-up switch when the start-up switch is operated in its second position (starting position), three of the four previous circuits are disconnected, only the glow plug circuit (17) being connected, and in turn connecting three other circuits, one of them governs the synchronized and sequential injection of the injectors for vegetable oil (18) through the electronic unit (72), another governs the synchronized and sequential injection of the injectors for water (19) through another electronic unit (88), and the third circuit will start the starter motor, and with this, the timing chain, the high pressure pumps (one for vegetable oil (59) and another for water (76), or instead of them, that high-pressure electric pumps are available), the crankshaft (8), flywheel, and finally the pistons (6).
  • start-up switch when the start-up switch is operated in its second position (starting position), three of the four previous circuits are disconnected, only the glow plug circuit (17) being connected, and in turn connecting three other circuits, one of them governs the synchronized and sequential injection of the injectors for vegetable oil (18) through the electronic unit (72
  • the cylinders (5), of the two embodiments (1) and (1 a) of the engine of the present invention can be made either by molding respectively the engine block (2) and (2a), or by incorporating cylinder sleeves (20) to the engine blocks (2) and (2a).
  • the cylinders (5) are molded together with the respective engine blocks (2) and (2a), without the use of cylinder sleeves (20), for the two embodiments (1) and ( 1 a) of the four-stroke internal combustion engine, whose operation is carried out using vegetable oil and water as fuels, will consist of a first embodiment of said cylinders (5), in which the engine block (2) and ( 2a) it will be made of stainless steel, either with an alloy of iron, carbon, chromium and nickel, or whose alloy is made only with, iron, carbon and nickel.
  • a second embodiment of the aforementioned cylinders (5) will consist in the fact that the engine block (2) and (2a) can be manufactured or molded with cast material, and subsequently to the cylinders (5) a coating of nickel.
  • a third embodiment of the cylinders (5) it will be that the engine block (2) and (2a) can be manufactured or molded with cast material, and subsequently to the cylinders (5) will be incorporated with a ceramic coating or a vitrified or Vitroceramic enamel.
  • a second embodiment of said jacket (20) is that it can be made of steel with a nickel coating.
  • the cylinder liner (20) consists in the fact that it can be made of steel with a coating inside, ceramic or of a vitrified or Vitro-ceramic enamel.
  • the special or manufactured coating of special material (21) of some essential elements that make up the two embodiments (1) and (1 a) of the four-stroke internal combustion engine, which is operated using vegetable oil as fuel and water, consists of a first embodiment where, the piston (6), the cylinder head (3) and (3b) where appropriate, the intake valve (1 1), the exhaust valve (12), the duct intake (13), the exhaust duct (14), as well as the auxiliary pre-combustion chamber (10) in the case, will be made of stainless steel, either with an alloy of iron, carbon, chromium and nickel, or whose alloy is perform only with, iron, carbon and nickel.
  • the special or manufactured coating of special material (21) of some essential elements that make up the two embodiments (1) and (1 a) of the motor of the present invention consists of a second embodiment where, the piston (6 ), the lower part of the cylinder head (3) and (3b) where appropriate, the intake valve (1 1), the exhaust valve (12), the intake duct (13), the exhaust duct (14 ), as well as the auxiliary pre-combustion chamber (10) in the case, can be made of steel with a nickel coating.
  • the special or manufactured coating of special material (21) of some essential elements that make up the two embodiments (1) and (1 a) of the motor of the present invention consists of a third embodiment where, the piston (6 ) or head of the latter, the cylinder head (3) and (3b), where appropriate, the lower zone of the cylinder or the area of the same that gives the combustion chamber (9), the intake valve (1 1), the exhaust valve (12), the intake duct (13), the exhaust duct (14), as well as the auxiliary pre-combustion chamber (10), where appropriate, can be made of aluminum or steel with a special coating of several layers of polytetrafluoroethylene.
  • the special or manufactured coating of special material (21) of some essential elements that make up the two embodiments (1) and (1 a) of the motor of the present invention consists of a fourth embodiment where, the piston (6 ) or head of the cylinder head, the cylinder head (3) and (3b), where appropriate, the lower zone of the cylinder head or the area of the cylinder head facing the combustion chamber (9), the intake valve (1 1), the valve Exhaust (12), the intake duct (13), the exhaust duct (14), as well as the auxiliary pre-combustion chamber (10), where appropriate, can be made of steel with a ceramic coating or vitrified enamel or vitro-ceramic.
  • One of the peculiarities of the present invention, of the two embodiments (1) and (1 a) of the four-stroke internal combustion engine that is operated using vegetable oil and water as fuels, consists in that it comprises two tanks independent for fuel, one for vegetable oil (69) and one for water (86).
  • Another of the particularities of the present invention, of the two embodiments (1) and (1 a) of the four-stroke internal combustion engine, which is operated using vegetable oil and water as fuels, consists in that it comprises two independent injection systems, one for vegetable oil (58) and one for water (75).
  • the injection times (of vegetable oil and water should be added ), governed by the electronic control units (72) and (88), which will provide the advance to advance the injection of vegetable oil at the time and the advance to advance the injection of water in its mo ment with so that the combustion of the mixture occurs without delay, and providing that all the expansion force of the combustion is applied on the head or bottom of the piston (6).
  • the electronic control units (72) and (88) which will provide the advance to advance the injection of vegetable oil at the time and the advance to advance the injection of water in its mo ment with so that the combustion of the mixture occurs without delay, and providing that all the expansion force of the combustion is applied on the head or bottom of the piston (6).
  • the injection of vegetable oil is carried out in a special auxiliary precombustion chamber (10) and in the combustion chamber (9) to a lesser extent, in the admission time (air intake in the cylinder (5) and in the auxiliary precombustion chamber (10)), when the piston head (6) is almost in the bottom dead center, but before reaching this point, and the water injection is performs in said special auxiliary precombustion chamber (10) and in the combustion chamber (9) to a lesser extent, in the compression time, before the piston head (6) is in the neutral position higher.
  • the advance to the injection in the second embodiment of the four-stroke internal combustion engine of direct injection (1 a) that its operation is carried out using as fuel vegetable oil and water, may be defined particularly in its operation, because in its advance the injection comprises that, the injection of vegetable oil, is carried out directly in the combustion chamber (9) at the admission time (air inlet in the cylinder), when the piston (6) is practically initiating the admission and its head is close to the upper dead center, but away from it, and the water injection is carried out in the combustion chamber (9) at compression time, before the piston head is in the upper dead center .

Abstract

Motor de combustión interna (1 ) que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos, ideado para que su funcionamiento se realice utilizando como combustibles, aceite vegetal y agua, esencialmente comprende: sistemas de combustión, lubricación, eléctrico, de refrigeración y puesta en marcha, así como un bloque motor (2), culata (3), cárter (4), y por cada cilindro (5), dispone de pistón (6), biela (7), eje-cigüeñal (8), cámara de combustión (9), cámara auxiliar de precombustión (10), válvula de admisión (1 1 ), válvula de escape (12), conducto de admisión (13), conducto de escape (14), válvula de seguridad contra presiones excesivas (15), conducto para válvula de seguridad (16), bujía de incandescencia (17), inyector para aceite vegetal (18), inyector para agua (19), cilindro (5) o camisa especial de cilindro (20), recubrimiento especial o fabricado de material especial (21 ), disponibilidad de dos depósitos independientes para combustible, así como dos sistemas independientes de inyección. Apto dicho Motor (1 ), para que primordialmente en su funcionamiento pueda romper el enlace de los átomos de las moléculas del agua (disociación electrolítica), y englobar una peculiar reacción de hidrólisis de saponificación.

Description

MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA QUE UTILIZA PARA SU FUNCIONAMIENTO
COMBUSTIBLES ALTERNATIVOS.
D E S C R I P C I Ó N
El objeto de la presente invención se refiere, como su título indica, a un motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos, del tipo de motores similares a los Diesel (que no tienen bujías que produzcan chispa), pero con determinadas diferencias técnicas que lo distancian de éstos, ideado para que su funcionamiento se realice utilizando como combustibles, aceite vegetal y agua (combustibles alternativos o renovables), y particularmente a un procedimiento primordial para disociar el hidrógeno del agua (disociación electrolítica de la molécula de agua), englobando dicho procedimiento, una reacción química peculiar, como es, la hidrólisis del agua con los ésteres del aceite vegetal, ligado dicho procedimiento al funcionamiento del motor que se propone. Por consiguiente, la presente invención se encuentra en el sector de la técnica de motores de combustión interna que utilizan para su funcionamiento biocombustibles, esto es, combustibles alternativos o renovables de los combustibles fósiles derivados del petróleo (gasolina y gasoil) que se utilizan en la actualidad. Presentando la citada invención unas ventajas económicas y medioambientales importantes sobre los motores de combustión interna existentes actualmente en el mercado.
Actualmente se conocen diferentes tipos de motores de combustión interna que utilizan para su funcionamiento combustibles alternativos, y que generalmente son los mismos motores que funcionan igualmente con combustibles fósiles derivados del petróleo (gasolina y gasoil). Por un lado están los motores de gasolina (Motores Otto y motores rotativos o Wankel), que pueden utilizar también para su funcionamiento Etanol, también conocido como Bioetanol o Bioalcohol y que puede funcionar en éstos motores como combustible único (si están diseñados específicamente para éste biocombustible) o mezclándolo con la gasolina. Los motores citados anteriormente con el acondicionamiento necesario, también pueden utilizar como combustible alternativo el hidrógeno. Por otro lado están los motores Diesel, que pueden utilizar también para su funcionamiento y como combustible alternativo el Biodiesel, también denominado biogasóleo o diester. Normalmente el motor diesel puede usar el Biodiesel puro o mezclarse en cualquier proporción con el diesel de petróleo. La mezcla más común es de 20% de biodiesel con 80% de diesel de petróleo, denominada "B20". Cuando se utiliza puro se le denomina B100, conocido como "gasoil verde". Uno de los inconvenientes principales de los Motores de combustión interna actuales que usan estos Biocombustibles, es que no son lo suficientemente rentables económicamente frente a los que usan combustibles fósiles, y ello es debido a que la producción de dichos Biocombustibles requiere una serie sucesiva de tratamientos en plantas especializadas que no son del todo baratos, con lo que el precio final en el mercado, para el consumidor, resulta caro. Por poner algunos ejemplos de elaboración de dichos Biocombustibles; Para producir etanol, se requiere exprimir la caña de azúcar o remolacha o también cereales como el trigo, la cebada y el maíz, el almidón de los cultivos ricos en él, son convertidos en azucares, y éstos a su vez, fermentados y convertidos en etanol. Por último el etanol es destilado, adquiriendo su forma final. El hidrógeno no es barato ni fácil de obtener, se obtiene en el laboratorio por la acción de ácidos diluidos sobre los metales, como el cinc, y por electrólisis del agua. Industrialmente se produce hidrógeno a partir de los combustibles gaseosos. El Biodiesel se obtiene a partir de aceites vegetales o animales, para su obtención, además del aceite se ha de disponer de Metanol, un hidróxido como catalizador y agua. Su producción, requiere una planta continua en la que se han de realizar una serie de procesos o tratamientos como, esterificación, transesterificación, neutralización, destilación, decantación, para finalmente obtener Biodiesel. Algunos de estos procesos necesitan calor, con el consiguiente consumo de energía, y así el encarecimiento del combustible resultante. Se comenta en algunos foros, que algunos usuarios mezclan el gasoil con aceite vegetal en los motores Diesel, aún así, tampoco resulta competitiva esta opción. Incluso la posible existencia de motores que funcionasen solo con aceite vegetal, no serian tan rentables como el motor de la presente invención, ya que la ventaja de éste, reside en que puede utilizar en su tiempo de combustión baremos o índices aproximados desde un 1 % a un 50% menos de combustible (de aceite vegetal) que el resto de los motores actuales, aportando el resto de la energía necesaria para una eficiencia competitiva, el volumen de agua, que podrá ser suministrada en un baremo o índice aproximado desde un 1 % a un 50% de la mezcla instantánea, que se utilizará conjuntamente con el aceite vegetal en el tiempo de combustión del motor que se propone. Y como es obvio, un litro de agua desalada es mucho mas barata que un litro de aceite vegetal o que un litro de cualquier otro biocombustible o combustibles fósiles. Asimismo el motor que se propone en ésta invención, y concretamente aquel que se estudie para un rendimiento de máxima eficiencia, podrán utilizar volúmenes de combustibles (de aceite vegetal y agua) en sus inyecciones, cuya suma de volúmenes sea inferior incluso al volumen de gasoil inyectado por los motores diesel. Aunque las ventajas medioambientales de este tipo de motores de combustión interna, que utilizan Etanol, Hidrógeno o Biodiesel, son importantes y evidentes, no ocurre así como hemos visto, con las posibles ventajas económicas para los usuarios, ya que tanto la producción de Etanol, Hidrógeno o Biodiesel es cara, debido a los distintos tratamientos para su obtención, y por consiguiente, el coste o precio de éstos combustibles en el mercado, para el usuario, son generalmente similares o mas altos que los precios de los combustibles fósiles (Gasolina y Gasoil).
Sería deseable por tanto, disponer de un motor de combustión interna, que pudiese usar para su funcionamiento otro u otros tipos de Biocombustibles, que para el usuario fuesen más económicos, y que respetaran también el medio ambiente, como por ejemplo, usar conjuntamente aceite vegetal y agua, objeto del Motor que se desea desarrollar en la presente invención. Es de lógica y entendible que utilizar aceite vegetal y agua, resultará mucho mas económico que usar los actuales biocombustibles (Etanol, Hidrógeno y Biodiesel) y que incluso los combustibles fósiles (Gasolina y Gasoil). Ya que en el caso que nos ocupa, el aceite vegetal a utilizar no requerirá ningún tipo de tratamiento, en cambio como hemos visto anteriormente para la producción de Biodiesel por ejemplo, se requiere multitud de tratamientos, realizados precisamente a partir del aceite vegetal. El aceite vegetal proviene de una fuente renovable y, contribuye a mejorar el medioambiente, dado que previene el calentamiento global, pues el C02 (Dióxido de carbono) que se genera en su combustión, seguidamente será absorbido por las plantaciones que se utilizan para producir el aceite vegetal, ya que como sabemos las plantas absorben C02 para poder realizar la fotosíntesis y así desarrollarse. Por consiguiente llegamos así a un ciclo cerrado, donde el C02 generado por la combustión del aceite vegetal se reduce prácticamente a cero al ser absorbido por las plantaciones de las que obtengamos el aceite vegetal, además debido a dichas plantaciones se contribuye a desarrollar la agricultura. Otra importante ventaja del aceite vegetal y agua como combustibles es que no se necesitaría ninguna nueva infraestructura para comercializarlos, ya que se podrían utilizar las mismas gasolineras y máquinas de expender el carburante, existentes en ellas.
El agua a utilizar en éste tipo de motor que se desea proponer, también resultaría económica en comparación con los Biocombustibles y combustibles fósiles utilizados actualmente. La idea sería, la de no utilizar el agua dulce que consumimos en nuestros domicilios, si no, utilizar agua desalada, recogida de mares y océanos. El coste del metro cúbico de agua desalada actualmente es de aproximadamente de 0,60 Euros, y podría pasar a costar un Euro el metro cúbico, debido al aumento sucesivo del precio del petróleo. No obstante, incluso a 1 Euro por metro cúbico, sigue siendo muy económica para utilizar como combustible, ya que un litro de agua desalada costaría, 0,001 Euros. Habría que preguntarse, si utilizar el agua de los mares y océanos como combustible, es sostenible y si de alguna manera afectaría a nuestro planeta, la respuesta es clara, es perfectamente sostenible y no afectaría lo mas mínimo a nuestro planeta. Ya que haciendo unos mínimos cálculos obtenemos la respuesta; El consumo mundial de petróleo actualmente puede estar en 845.910 Millones de litros por año. Si se utilizase exclusivamente en todo el mundo, aceite vegetal y agua como combustible, y previendo que el consumo de agua en la mezcla del motor de la presente invención, podrá realizarse en un baremo o proporción aproximado entre un 1 % a un 50% (dependiendo de las características y configuración del motor), el consumo anual de agua para un 20% por ejemplo, sería de unos 169.182 Millones de litros. Dado que las tres cuartas partes de la superficie de nuestro planeta son agua, el grosor de la capa o película superficial de agua que se consumiría al año en toda la superficie del globo terráqueo sería de 0,0001 1 milímetros, en 1 .000 años se consumiría un grosor de capa de agua de 0,1 1 milímetros, aproximadamente una décima de milímetro en Mil años, por lo cual, como vemos, el agua junto al aceite vegetal, puede ser un Biocombustible sostenible y renovable, y el posible consumo de agua, no afectaría a nuestro planeta lo mas mínimo, ya que sería infinitamente pequeño el grosor de la capa de agua, que se podría consumir en todo el globo terráqueo, en un largo intervalo de tiempo. Como podemos suponer, y después de todo lo dicho, un Motor de combustión interna que utilice para su funcionamiento aceite vegetal y agua, tal y como se plantea en la presente invención, presenta unas ventajas económicas, técnicas y medioambientales muy importantes, que deben ser aprovechadas.
Sin embargo, los motores de combustión interna existentes actualmente en el mercado y referenciados anteriormente, por su propia consistencia, su estructura, composición de sus elementos, configuración y forma de funcionamiento, no podrían funcionar de ninguna manera con estos combustibles alternativos que proponemos, como es utilizar como biocombustibles conjuntamente el aceite vegetal y el agua, en dichos motores.
Con el objeto de crear un nuevo Motor de combustión interna que utilice para su funcionamiento Biocombustibles alternativos, más económicos que los existentes, como lo son en éste caso, el usar conjuntamente aceite vegetal y agua, se ha desarrollado el Motor de combustión interna objeto de la presente invención.
Un primer objeto de la presente invención, se refiere en general al desarrollo de unos nuevos motores de combustión interna, similares a los motores diesel (al no tener bujías que produzcan chispa), pero con unas particulares características propias que difieren de éstos. Los referidos motores de combustión interna, podrán ser de dos o cuatro tiempos, e indistintamente ya sean éstos de cualquier número de cilindros, o si dichos nuevos motores puedan ser, bien de inyección indirecta en una cámara auxiliar de precombustión o de inyección directa en la cámara de combustión del cilindro, siendo ésta una de las cualidades diferenciadoras y por la que en ésta invención se proponen a modo de ejemplo dos formas de realización, que posteriormente describiremos. Pero en todos los casos de éstos motores, todos ellos comparten unas primordiales y particulares características comunes, las cuales son que utilizarán como combustible para su funcionamiento, aceite vegetal y agua, y además comparten un mismo procedimiento en su funcionamiento, lógicamente adaptado a sus respectivas configuraciones. Aptos dichos Motores, para que en su funcionamiento comprendan primordialmente un procedimiento para disociar el hidrógeno del agua (disociación electrolítica de la molécula de agua) y asimismo engloben una peculiar reacción de hidrólisis del agua con los esteres del aceite vegetal. El aceite vegetal que se utilizará podrá ser, bien de nueva fabricación o reciclado una vez se haya filtrado y se hayan eliminado los residuos sólidos. Un segundo objeto de la presente invención se refiere al procedimiento citado anteriormente relacionado con el funcionamiento del motor que se propone, y que se determinará con la descripción detallada del desarrollo y etapas necesarias a seguir en el proceso, para que con el funcionamiento del motor, se pueda obtener primordialmente con este procedimiento la disociación del hidrógeno del agua (disociación electrolítica de la molécula de agua), entendida dicha disociación del hidrógeno, como una transformación o reacción química principal o primaria, que está englobada y encadenada con una peculiar reacción química de hidrólisis del agua con los ésteres del aceite vegetal, produciéndose las citadas reacciones químicas prácticamente simultaneas, y ligadas dichas reacciones química y con ello, todo el procedimiento en sí, al funcionamiento del motor que se propone en la presente invención. Caracterizado dicho procedimiento, porque dicha disociación del hidrógeno del agua (disociación electrolítica), así como la peculiar reacción química de hidrólisis del agua con los ésteres del aceite vegetal se realizan prácticamente simultáneas a su combustión.
Más concretamente, el motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos, objeto de la presente invención, se refiere en general a motores de combustión interna, y en particular, según una primera forma de realización de la presente invención, se refiere a un nuevo motor de combustión interna de cuatro tiempos, de inyección indirecta, en una cámara auxiliar de precombustión, ideado para que su funcionamiento se realice utilizando como combustibles, aceite vegetal y agua. Se compone principalmente de; sistema de lubricación, sistema de refrigeración, unos peculiares sistemas eléctrico y de combustión, un bloque motor, culata, junta de culata, cárter, y por cada cilindro comprende; un pistón, biela, eje-cigüeñal, cámara de combustión, cámara auxiliar de precombustión, válvula de admisión, válvula de escape, conducto de admisión, conducto de escape, una peculiar válvula de seguridad contra presiones excesivas, conducto para válvula de seguridad, y una robusta bujía de incandescencia posicionada en culata y ubicada en cámara auxiliar de precombustión, asimismo comprende; un particular sistema de puesta en marcha para el arranque del motor, inyector especial para aceite vegetal dispuesto en culata y ubicado en cámara auxiliar de precombustión, inyector especial para agua dispuesto en culata y ubicado en cámara auxiliar de precombustión, camisa especial de cilindro, recubrimiento especial o fabricado de material especial de algunos elementos esenciales que componen dicho motor, como pueden ser; el pistón, la culata, zona inferior de ésta o zona de la misma que da a la cámara de combustión, la válvula de admisión, la válvula de escape, el conducto de admisión, el conducto de escape, así como la cámara auxiliar de precombustión y su tobera que conexiona con la cámara de combustión, también comprende dos depósitos independientes para combustible (uno para aceite vegetal y otro para agua), dos sistemas independientes de inyección (uno para aceite vegetal y otro para agua), así como en su funcionamiento presenta unos determinados avances a la inyección (uno para el aceite vegetal y otro para el agua). Apto dicho Motor, para que primordialmente con su funcionamiento comprenda y englobe un procedimiento para disociar el hidrógeno del agua (disociación electrolítica de la molécula de agua) y así, puedan romperse los enlaces de los átomos de las moléculas del agua, pudiendo disociarse o fragmentarse dicha molécula, por un lado como un átomo de hidrógeno o protón H+, cargado positivamente y quedando disociado o suelto con respecto al átomo de oxígeno, y por otro lado se fragmenta como iones hidroxilo OH", cargados negativamente, abarcando igualmente dicho procedimiento una peculiar reacción química de hidrólisis del agua con los ésteres del aceite vegetal, de tal forma que las moléculas de éster se disocian en dos fragmentos, uno de los cuales reacciona con los protones H+ (de Hidrógeno) de la molécula disociada de agua para formar ácido carboxílico, y la otra lo hace con los iones hidroxilo OH" para formar alcohol, produciéndose las citadas reacciones químicas prácticamente simultaneas, y ligadas dichas reacciones química y con ello todo el procedimiento en sí, al funcionamiento del motor que se propone en la presente invención. Determinado dicho procedimiento, porque dicha disociación del hidrógeno del agua (disociación electrolítica), así como la peculiar reacción química de hidrólisis del agua con los ésteres del aceite vegetal se realizan prácticamente simultáneas a su combustión.
El sistema de combustión, que utiliza el motor de combustión interna de cuatro tiempos, de inyección indirecta, ideado para que su funcionamiento se realice utilizando como combustibles, aceite vegetal y agua, comprende; por cada cilindro, pistón, cámaras de combustión, cámara auxiliar de precombustion adjunta a la cámara de combustión, tobera que une ambas cámaras, cigüeñal, biela, árbol de levas, volante de inercia, válvula de admisión, válvula de escape, bujía de incandescencia, filtro de aire, colector de admisión, y colector de escape, consistiendo principalmente en que el motor de la presente invención utiliza dos inyectores especiales por cada cilindro, uno para aceite vegetal, y otro para agua, que inyectan combustible alternativamente en la cámara auxiliar de precombustion y en la cámara de combustión en menor medida, fabricadas dichas cámaras de material especial o con un recubrimiento especial. Haciéndose la inyección de aceite vegetal primero, en una proporción o baremo aproximado con respecto al volumen total inyectado de aceite vegetal mas agua, entre un 50% y un 99% en volumen inyectado en cada combustión, en el tiempo de admisión, y seguidamente se hará la inyección de agua, en un baremo o proporción aproximada entre un 50% y un 1 % en volumen inyectado en cada combustión, en el tiempo de compresión. Pudiéndose variar dichas proporciones en los porcentajes que se desee, siempre y cuando la combustión de la mezcla se realice con efectividad. La suma del volumen de aceite vegetal mas agua inyectados en una combustión en el motor de la presente invención, será similar o igual al volumen de gasoil que se inyecta en los motores diesel en una de sus combustiones, lógicamente atendiendo a los parámetros de potencia y velocidad de rotación del motor, análogos para ambos motores. En el desarrollo y estudio de este nuevo motor, es posible que se puedan conseguir unos rendimientos de máxima eficiencia en la combustión, que podrán utilizar volúmenes de combustibles (de aceite vegetal y agua) en sus inyecciones, cuya suma de volúmenes sea incluso inferior al volumen de gasoil inyectado por los motores diesel.
El sistema de lubricación, es similar al de cualquier otro motor de combustión interna, compuesto por, cárter de aceite, filtro de aceite, bomba de aceite y conductos para la conducción del aceite a los distintos puntos de lubricación del motor.
El sistema eléctrico, que utiliza el motor de combustión interna de cuatro tiempos, ideado para que su funcionamiento se realice utilizando como combustibles, aceite vegetal y agua, principalmente comprende; batería, motor de arranque, sistemas eléctricos de inyección, cigüeñal, alternador, bomba eléctrica sumergida en el depósito de aceite vegetal, y conexionada al sistema de inyección de aceite vegetal para el cebado de combustible en el arranque del motor y varias unidades de control electrónico, comprendiendo al menos una primera unidad de control electrónico, que controle la sincronización de la inyección multipunto del aceite vegetal, pudiendo gobernar a los inyectores para que la inyección secuencial en cada cilindro se realice en el tiempo de admisión, en el momento justo y frecuencias necesarias, en función de la velocidad de giro del motor, disponiendo de los sensores y sondas necesarias, situadas en los lugares que se necesiten, como por ejemplo, en cigüeñal o árbol de levas, membranas en los conductos de aspiración etc., así como los actuadores o activadores necesarios para esta función, o la incorporación de cualquier otro dispositivo que fuese necesario, y una segunda unidad de control electrónico, similar a la primera, que controle y regule la sincronización de la inyección multipunto del agua, pudiendo gobernar a los inyectores para que la inyección secuencial en cada cilindro se realice en el tiempo de compresión, en el momento justo y frecuencias necesarias, en función de la velocidad de giro del motor, disponiendo de los sensores y sondas necesarias y situadas igualmente en cigüeñal, árbol de levas etc., así como los actuadores o activadores necesarios para esta función, o la incorporación de cualquier otro dispositivo que fuese necesario.
El sistema de refrigeración, es similar al de cualquier otro motor de combustión interna, compuesto por bomba de agua, ventilador, radiador y camisas de agua para refrigerar; cilindros, cámaras de combustión y cámaras auxiliares de precombustión.
El pistón, en cada uno de los cilindro, en relación a su forma, además de poder utilizarse con las formas actuales, se propone un nuevo pistón con una diferencia particular para el motor de combustión interna de cuatro tiempos, ideado para que su funcionamiento se realice utilizando como combustibles, aceite vegetal y agua, cuya diferencia particular, consiste en una huella o hendidura con la forma que define la intersección de un casquete esférico cóncavo con un tronco de cono invertido y cuyas intersecciones están redondeadas, centrada dicha huella en el fondo o cabeza del pistón, y con un diámetro circular de la base superior del cono, inferior al diámetro del pistón. La cámara auxiliar de precombustión en cada cilindro, para el caso del motor de inyección indirecta, que en relación a su forma, además de poder utilizarse con las formas actuales, como por ejemplo con forma esférica, se propone una nueva cámara auxiliar de precombustión con una diferencia particular, para el motor de combustión interna de cuatro tiempos de inyección indirecta, ideado para que su funcionamiento se realice utilizando como combustibles, aceite vegetal y agua, cuya diferencia particular, consiste en que su forma interior es la de un elipsoide interceptado por la tobera (de dicha cámara de precombustión) que desemboca en la cámara de combustión del cilindro del motor y posicionada dicha cámara auxiliar en la culata del motor. La válvula de seguridad contra presiones excesivas, situada en la culata y ubicada en cada cilindro, del motor de combustión interna de cuatro tiempos, ideado para que su funcionamiento se realice utilizando como combustibles, aceite vegetal y agua, se utilizará en aquellos casos que sean necesarios, como por ejemplo, cuando el recubrimiento especial aplicado a algunos elementos esenciales que componen dicho motor, como pueden ser; el pistón o cabeza de éste, la culata o zona de la misma que da a la cámara de combustión, la válvula de admisión, la válvula de escape, así como la cámara auxiliar de precombustión en su caso, no resistiera dicho recubrimiento una presión excesiva en el tiempo de compresión del motor, debido a sus propias características o propiedades físicas. Por lo que bajando la presión a través de dicha válvula, se podrían utilizar sin dificultad dichos recubrimientos especiales. Asimismo también se utilizará la válvula de seguridad contra presiones excesivas, en aquellos casos de dicho motor, en los que la presión excesiva en el tiempo de compresión del motor, provoque un aumento notable de la temperatura del aire aspirado, y por consiguiente la elevación de temperatura en la cámara de combustión y cámara auxiliar de precombustión en su caso, así como la elevación excesiva de la temperatura del aceite vegetal inyectado. En éste caso, la válvula de seguridad, evitará una presión excesiva que provoque un aumento excesivo de la temperatura del aceite vegetal inyectado, consiguiendo así, que la temperatura del aceite vegetal inyectado sea menor a su temperatura de auto-ignición (temperatura mínima para que un producto entre en combustión de forma espontánea). Necesario éste hecho, para realizar la mezcla con el agua que se inyectará posteriormente. La válvula de seguridad contra presiones excesivas, consiste en un dispositivo que comprende, un conducto practicado en la culata del motor, que se comunica por uno de sus extremos con la cámara de combustión y por el otro extremo se comunica con el conducto de escape del motor. En la parte mas cercana a la cámara de combustión de dicho conducto, que forma parte de la culata, se ubica una pieza metálica cuya forma se define por una pequeña esfera y un pequeño cilindro que se interceptan centradamente, esto es, el eje del cilindro paralelo a sus generatrices intercepta a la esfera en su centro, siendo el diámetro de la esfera mayor que el diámetro del cilindro. Dicha pieza se asienta por su parte esférica sobre un asiento situado en el conducto mencionado anteriormente, manteniendo en ésta parte el conducto cerrado, al estar la citada pieza presionada por un resorte o muelle que se asienta en la superficie esférica de la citada pieza metálica y que su diámetro interior es tangente (con cierta holgura) al cilindro de la pieza esférica-cilíndrica, estando el muelle en su otro extremo presionado por un tornillo con forma tubular, esto es, que interiormente esta hueco, disponiendo dicho tornillo de un asiento para el muelle, rosca para ser atornillado a la culata del motor, y boquilla o embocadura para conexionar con manguito o tubo que se comunica con el conducto de escape. Constituida de ésta forma la válvula de seguridad para presiones excesivas, cuando la presión en la cámara de combustión se propase de un valor predeterminado, la pieza esférica-cilíndrica se elevará de su asiento, dejando abierto el conducto de comunicación existente entre la cámara de combustión y el conducto de escape, y por consiguiente dejando pasar por dicho conducto un flujo de aire comprimido, desde la cámara de combustión al conducto de escape, para así mantener la presión necesaria y exigida en la cámara de combustión y cámara auxiliar de precombustión en su caso. En algunos casos de diseño de la presente invención, en los cuales por ejemplo, la cámara de combustión y cámara auxiliar de precombustión en su caso, sus volúmenes sean grandes, y además la entrada de aire en el tiempo de admisión se dificulte por tener una válvula de admisión cuya inclinación cónica con respecto a su base, sea elevada, y por tanto, no se rebase la presión predeterminada en la cámara de combustión y cámara auxiliar de precombustión en su caso, en éste caso concreto u otros casos en los que no se rebase la presión predeterminada, no será necesaria la instalación de dicha válvula de seguridad.
La bujía de incandescencia o de calentamiento situada en cada cilindro en el motor de combustión interna de cuatro tiempos, que su funcionamiento se realiza utilizando como combustibles, aceite vegetal y agua, posicionada en culata y ubicada en cámara auxiliar de precombustión, o cámara de combustión en su caso, será del tipo de bujías de incandescencia similares a las que se utilizan en los motores diesel, que como sabemos, forman parte del sistema de puesta en marcha para el arranque del motor, accionándose cuando se cierra un circuito eléctrico a través de posicionar en su posición de calentamiento el interruptor de puesta en marcha, y que en su segunda posición (de arranque), conectara otro circuito eléctrico que accionará el motor de arranque. El funcionamiento de dicha bujía es simple, se trata de pasar corriente eléctrica por una resistencia eléctrica situada en dicha bujía, la resistencia se calienta, poniéndose incandescente y desprendiendo mucho calor, calentando así la cámara auxiliar de precombustión y cámara de combustión, el aire y el aceite vegetal que se deposite en ellas. La resistencia eléctrica de ésta bujía, destinada al motor de la presente invención, será lo suficiente robusta, como para elevar la temperatura del aire y del aceite vegetal depositado en la cámara auxiliar de precombustión y cámara de combustión en el momento de calentamiento para el arranque del motor, a una temperatura de aproximadamente 2105 C. Si fuese necesario, en cada cilindro del motor de la presente invención, se podrán situar más de una bujía de incandescencia.
El sistema de puesta en marcha para el arranque del motor de combustión interna de cuatro tiempos, que su funcionamiento se realiza utilizando como combustibles aceite vegetal y agua, comprende principalmente en su funcionamiento varios aspectos a detallar, y que a continuación se describen; cuando se acciona el interruptor de puesta en marcha en su primera posición (posición de calentamiento), además de cerrarse los circuitos eléctricos que suministran la energía eléctrica a las bujías de incandescencia y calentadores de combustible, se activa después en un determinado tiempo un tercer circuito eléctrico regulado por un reloj temporizador, que activa una bomba eléctrica de cebado de combustible, posicionada y sumergida en el depósito de aceite vegetal, y comunicándose a través de unos conductos con el colector acumulador del sistema de inyección de aceite vegetal, posibilitándole a dicho colector una presión suficiente para que los inyectores (activados eléctricamente) a través de los orificios o difusores de su tobera puedan realizar una o varias inyecciones simultaneas en las distintas cámaras auxiliares de precombustión y cámaras de combustión en menor medida, o dichas inyecciones se realicen directamente en la cámara de combustión en el caso que no existieran cámaras auxiliares de precombustión, en el tiempo de calentamiento de la bujía de incandescencia, sin necesidad de que se hubiese accionado el motor de arranque, y por consiguiente sin que la cadena de distribución haya arrastrado a la bomba de inyección de alta presión. Un cuarto circuito eléctrico activado simultáneamente y de la misma forma que el tercero, accionará a los inyectores, para que éstos inyecten simultáneamente aceite vegetal. La aguja que cierra y abre la tobera del inyector, se levantará por electromagnetismo, de ahí la existencia de éste cuarto circuito, por consiguiente los electroimanes de los inyectores para aceite vegetal, podrán ser accionados por el circuito antes dicho, así como cuando éste circuito se desactive, podrán ser accionados por otro circuito que gobierna una unidad electrónica. Será preferible en el tiempo de calentamiento, una inyección larga en tiempo (de aceite vegetal), accionada rápidamente al inicio del calentamiento, que varias inyecciones alternadas, para ello, se dispondrá en éste cuarto circuito eléctrico, de un interruptor automático que desconecte pasado un determinado tiempo, dicho circuito, de la electricidad suministrada por la batería. Dicho interruptor podrá ser de cualquier tipo de los existentes en el mercado como por ejemplo relojes o temporizadores que puedan cumplir con las exigencias deseadas. Así pues, cuando se acciona el interruptor de puesta en marcha en su segunda posición (posición de arranque), tres de los cuatro circuitos anteriores se desconectan, quedando conectado solo el circuito de las bujías de incandescencia, y conectando a su vez otros tres circuitos, uno de ellos gobierna la inyección sincronizada y secuencial de los inyectores para aceite vegetal a través de una unidad electrónica, otro gobierna la inyección sincronizada y secuencial de los inyectores para agua a través de otra unidad electrónica, y el tercer circuito pondrá en marcha el motor de arranque, y con éste, la cadena de distribución, las bombas de alta presión (una para aceite vegetal y otra para agua), el cigüeñal, volante de inercia, y finalmente los pistones. En estas circunstancias, y con un volumen rico de aceite vegetal en cada una de las cámaras auxiliares de precombustión, y en su caso en cada una de las cámaras de combustión, el aire aspirado y el aceite vegetal inyectado se habrán calentado a través de las bujías de incandescencia a una temperatura entre 160Q centígrados y 2105 C, y calentándose aún mas con la primera compresión (o primeras compresiones) del pistón, debiendo llegar el aceite vegetal a calentarse como mínimo a una temperatura crítica (que mas adelante explicaremos), aproximadamente entre 160 grados centígrados y 2105 C. dependiendo del tipo de aceite vegetal que utilicemos. Seguidamente al inyectarse agua en la cámara auxiliar de precombustion y en la cámara de combustión en menor medida, o en su caso solo en la cámara de combustión (si no existe cámara auxiliar), en el tiempo de compresión, toda la mezcla se enciende, ardiendo espontáneamente, y consiguiendo así el arranque del motor. Una vez arrancado el motor de la presente invención, el circuito del motor de arranque, así como el circuito de las bujías de incandescencia, se desconectarán automáticamente.
El inyector especial para aceite vegetal, del motor de combustión interna de cuatro tiempos, que su funcionamiento se realiza utilizando como combustibles aceite vegetal y agua, será (sin descartar a los activados mecánicamente) preferiblemente del tipo de inyectores que se utilizan en la inyección electrónica para motores Diesel, como por ejemplo del tipo de inyectores que utilizan válvulas electromagnéticas y cámaras de control de la inyección para ser activados, o del tipo de los que son activados mediante un elemento piezoeléctrico, pero que para motores de ésta invención, equivalentes en potencia a los actuales motores Diesel, comprenden algunas particularidades especiales, que consisten, en que en su boquilla los orificios o difusores de la tobera de salida por donde sale el aceite vegetal desde el inyector, serán de un diámetro o diámetros inferiores al de los inyectores actuales, la aguja de inyección que se asienta en la tobera, tendrá en su punta un ángulo de conicidad inferior al de las agujas de los inyectores actuales, y también la pared interior de la tobera cercana a la punta de la aguja de inyección tendrán un ángulo mas agudo que en el caso de los inyectores actuales, asimismo el tiempo de la inyección de éste inyector, gobernada por la unidad de control electrónica, será mas reducido que el utilizado por los inyectores actuales, de tal forma que el volumen de combustible (de aceite vegetal) en la inyección realizada en cualquier fase de revoluciones del motor de la presente invención, se hará en una proporción o baremo aproximado entre un 50% a un 99%, con respecto al volumen de la inyección realizada en éstas mismas circunstancias por el inyector del motor diesel, o con respecto a la suma del volumen total de la mezcla (de aceite vegetal mas agua). Todo ello sin perjuicio de cualquier otro inyector y porcentajes de inyección distintos a los dichos, y que técnicamente sean admisibles.
El inyector especial para agua, del motor de combustión interna de cuatro tiempos, que su funcionamiento se realiza utilizando como combustibles aceite vegetal y agua, será (sin descartar a los activados mecánicamente) preferiblemente del tipo de inyectores que se utilizan en la inyección electrónica para motores Diesel, como por ejemplo del tipo de inyectores que utilizan válvulas electromagnéticas y cámaras de control de la inyección para ser activados, o del tipo de los que son activados mediante un elemento piezoeléctrico, pero que para motores de ésta invención, equivalentes en potencia a los actuales motores Diesel, comprenden algunas particularidades especiales, que consisten, en que en su boquilla los orificios o difusores de la tobera de salida por donde sale el agua desde el inyector, serán de un diámetro o diámetros inferiores al de los inyectores actuales, la aguja de inyección que se asienta en la tobera, tendrá en su punta un ángulo de conicidad inferior al de las agujas de los inyectores actuales, y también la pared interior de la tobera cercana a la punta de la aguja de inyección tendrán un ángulo mas agudo que en el caso de los inyectores actuales, todos estos elementos citados anteriormente, podrán ser también inferiores a los de los inyectores para aceite vegetal, asimismo el tiempo de la inyección de éste inyector, gobernada por la unidad de control electrónica, será mas reducido que el utilizado por los inyectores actuales, de tal forma que el volumen de combustible (de agua) en la inyección realizada en cualquier fase de revoluciones del motor de la presente invención, se hará en una proporción o baremo aproximado entre un 1 % a un 50%, con respecto al volumen de la inyección realizada en éstas mismas circunstancias por el inyector del motor diesel, o con respecto a la suma del volumen total de la mezcla (de aceite vegetal mas agua). Todo ello sin perjuicio de cualquier otro inyector y porcentajes de inyección distintos a los dichos, y que técnicamente sean admisibles.
Opcionalmente se propone un nuevo tipo de inyector para el motor de la presente invención, tanto para la inyección de aceite vegetal como para la inyección de agua, compuesto principalmente por; la entrada para la alimentación de alta presión de combustible, terminal eléctrico, terminal para retorno de combustible, canal de entrada de combustible a la tobera de inyección, celda volumétrica para combustible, y canal de retorno de combustible, disponiendo de las características antes mencionadas para los inyectores de la presente invención, esto es, que con respecto a los inyectores utilizados en la actualidad para motores Diesel, el diámetro de los orificios o difusores de la tobera sean inferiores, que el ángulo de conicidad de la punta de la aguja de inyección que descansa sobre el asiento de la tobera sea también inferior, que la pared interior de la tobera cercana a la punta de la aguja de inyección tenga un ángulo mas agudo, y que el tiempo de la inyección gobernada por la unidad de control electrónica sea igualmente inferior, de tal forma, que para el caso del inyector de aceite vegetal, el volumen de combustible (de aceite vegetal) en la inyección realizada en cualquier fase de revoluciones del motor de la presente invención, se hará en una proporción o baremo aproximado entre un 50% a un 99%, con respecto al volumen de la inyección realizada en éstas mismas circunstancias por el inyector del motor diesel, o con respecto a la suma del volumen total de la mezcla (de aceite vegetal mas agua), y para el caso del inyector para agua, el volumen de combustible (de agua) en la inyección realizada en cualquier fase de revoluciones del motor de la presente invención, se hará en una proporción o baremo aproximado entre un 1 % a un 50%, con respecto al volumen de la inyección realizada en éstas mismas circunstancias por el inyector del motor diesel o con respecto a la suma del volumen total de la mezcla (de aceite vegetal mas agua). Los citados porcentajes son aproximados, y lógicamente en la práctica, y con la observación del funcionamiento del motor, se podrán variar, optimizando así con la experiencia, la eficiencia del motor. Pero además de todo esto, en su funcionamiento, se diferencia en algunos aspectos con respecto a los inyectores electrónicos que existen actualmente en el mercado. Consistiendo principalmente en que la aguja de la tobera de inyección forma una misma pieza con el émbolo de control del inyector, o es solidaria a éste al atornillarse al mismo, disponiendo dicho émbolo, de unos salientes o tetones que se disponen perpendicularmente al sentido longitudinal del émbolo y formando una cruz si se prolongaran, al mirarlos en el sentido de la sección transversal del émbolo. En dichos salientes o tetones se asienta un muelle, que es presionado a través de un tornillo tubular especial provisto de juntas y que enrosca en sus dos extremos con la carcasa del inyector. Disponiendo dicho tornillo y juntas, de huecos u orificios para no interrumpir el canal de entrada de combustible a la tobera, así como el retorno del combustible. El muelle antes dicho presiona a la aguja contra el asiento de la tobera, quedando el orificio u orificios-difusores de la tobera perfectamente cerrados. En la parte superior del inyector se ha dispuesto un electroimán que es solidario a la parte superior de la carcasa del inyector a través de unos anclajes, formado por un cilindro de hierro dulce o acero, en el cual en su cara inferior se ha hecho un vaciado centrado de forma cilindrica, y una bobina cuyas espiras se enrollan a dicha pieza metálica cilindrica. En la parte superior del émbolo, se enrosca o es solidaria una pieza cilindrica de acero o hierro dulce que en su cara superior se ha hecho un vaciado centrado de forma cilindrica. Esta pieza esta posicionada cerca y enfrentada con el electroimán y separada de éste a poca distancia por un pequeño muelle alojado en los vaciados antes mencionados, y por consiguiente la citada pieza que es solidaria con el émbolo estará dentro del campo magnético del electroimán. Los dos muelles existentes en el inyector aguantan la presión que ejerce el combustible (el aceite vegetal o el agua) en la celda volumétrica contra el émbolo de la aguja de la tobera, manteniendo la aguja sin que se eleve de su asiento y por tanto no inyectando combustible. Cuando se hace pasar una corriente eléctrica por la bobina del electroimán, éste atrae a la pieza metálica que esta roscada o es solidaria al émbolo de la aguja de la tobera, levantando así la aguja de su asiento en la tobera y dejando pasar el combustible, produciéndose así la inyección. La fuerza magnética del electroimán unida a la fuerza de presión del combustible en la celda volumétrica sobre el émbolo, será la suficiente para vencer la resistencia de los muelles, haciendo pivotar u oscilar a la aguja de la tobera de inyección, consiguiéndose así el funcionamiento pretendido del inyector.
Los cilindros del motor de la presente invención, podrán estar realizados bien al moldear el bloque motor o incorporando camisas de cilindro al bloque motor.
En el caso de que los cilindros se moldeen juntos con el bloque motor, sin que se utilicen en ellos camisas, para el motor de combustión interna de cuatro tiempos, que su funcionamiento se realiza utilizando como combustibles aceite vegetal y agua, consistirá en una primera forma de realización de dichos cilindros, en la que el bloque motor se fabricará de acero inoxidable, bien con una aleación de hierro, carbono, cromo y níquel, o cuya aleación se realice solo con, hierro, carbono y níquel.
Una segunda forma de realización de los citados cilindros, consistirá en que el bloque motor se podrá fabricar o moldear con material de fundición, y posteriormente a los cilindros se les incorporará un recubrimiento de níquel.
En una tercera forma de realización de los cilindros, consistirá en que se podrá fabricar o moldear el bloque motor con material de fundición, y posteriormente a los cilindros se les incorporará un recubrimiento cerámico o un esmalte vitrificado o vitro-cerámico.
No obstante, con respecto a los cilindros, el bloque motor, se podrá fabricar por ejemplo; de cualquier material de fundición o aluminio, y recubrir sus cilindros posteriormente de cualquier material que mediante la práctica de prueba y error en laboratorio, se consigan unos resultados óptimos, tanto mecánicos, como alta resistencia a la fricción, así como resistencia a la temperatura, etc., permitiendo además dichos materiales, que las reacciones químicas que se producen entre el aceite vegetal y el agua, en la cámara de combustión, ayuden y no dificulten la combustión. En el caso de incorporar camisas. La camisa especial de cilindro, para el motor de combustión interna de cuatro tiempos, que su funcionamiento se realiza utilizando como combustibles aceite vegetal y agua, consiste en una primera forma de realización, en la que dicha camisa se fabricará de acero inoxidable, bien con una aleación de hierro, carbono, cromo y níquel, o cuya aleación se realice solo con, hierro, carbono y níquel. Una segunda forma de realización de dicha camisa, consiste en que se podrá fabricar de acero con un recubrimiento de níquel.
En una tercera forma de realización, la camisa de cilindro, consiste en que se podrá fabricar de acero con un recubrimiento en su parte interior cerámico o de un esmalte vitrificado o Vitro-cerámico.
No obstante, la camisa especial de cilindro, se podrá fabricar, por ejemplo; de cualquier material de fundición o aluminio y recubrirla posteriormente de cualquier material que mediante la práctica de prueba y error en laboratorio, se consigan unos resultados óptimos, tanto mecánicos, como alta resistencia a la fricción, así como resistencia a la temperatura, etc., permitiendo además dichos materiales, que las reacciones químicas que se producen entre el aceite vegetal y el agua, en la cámara de combustión, ayuden y no dificulten la combustión. El recubrimiento especial o fabricado de material especial de algunos elementos esenciales que componen dicho motor de combustión interna de cuatro tiempos, que su funcionamiento se realiza utilizando como combustibles aceite vegetal y agua, consiste en una primera forma de realización donde, el pistón, la culata, la válvula de admisión, la válvula de escape, el conducto de admisión, el conducto de escape, así como la cámara auxiliar de precombustión en su caso, estarán fabricados de acero inoxidable, bien con una aleación de hierro, carbono, cromo y níquel, o cuya aleación se realice solo con, hierro, carbono y níquel.
El recubrimiento especial o fabricado de material especial de algunos elementos esenciales que componen el motor de la presente invención, consiste en una segunda forma de realización donde, el pistón, la zona inferior de la culata, la válvula de admisión, la válvula de escape, el conducto de admisión, el conducto de escape, así como la cámara auxiliar de precombustión en su caso, se podrán fabricar de acero con un recubrimiento de níquel.
El recubrimiento especial o fabricado de material especial de algunos elementos esenciales que componen el motor de la presente invención, consiste en una tercera forma de realización donde, el pistón o cabeza de éste, la culata, zona inferior de ésta o zona de la misma que da a la cámara de combustión, la válvula de admisión, la válvula de escape, el conducto de admisión, el conducto de escape, así como la cámara auxiliar de precombustión en su caso, se podrán fabricar de aluminio o acero con un recubrimiento especial de varias capas de Politetraflúoretileno. El recubrimiento especial o fabricado de material especial de algunos elementos esenciales que componen el motor de la presente invención, consiste en una cuarta forma de realización donde, el pistón o cabeza de éste, la culata, zona inferior de ésta o zona de la misma que da a la cámara de combustión, la válvula de admisión, la válvula de escape, el conducto de admisión, el conducto de escape, así como la cámara auxiliar de precombustión en su caso, se podrán fabricar de acero con un recubrimiento cerámico o de esmalte vitrificado o Vitro-cerámico.
No obstante, el recubrimiento especial o fabricado de material especial de algunos elementos esenciales que componen el motor de la presente invención, como por ejemplo, el pistón o cabeza de éste, la culata, zona inferior de ésta o zona de la misma que da a la cámara de combustión, la válvula de admisión, la válvula de escape, el conducto de admisión, el conducto de escape, así como la cámara auxiliar de precombustión en su caso, se podrán fabricar por ejemplo; de cualquier material de fundición y recubrir, de cualquier material que mediante la práctica de prueba y error en laboratorio, se consigan unos resultados óptimos, tanto mecánicos, como de resistencia a la temperatura, etc., permitiendo además dichos materiales, que las reacciones químicas que se producen entre el aceite vegetal y el agua, en la cámara de combustión y cámara auxiliar de precombustión en su caso, ayuden y no dificulten la combustión.
Una de las características muy particulares de la presente invención, del motor de combustión interna de cuatro tiempos que su funcionamiento se realiza utilizando como combustibles aceite vegetal y agua, consiste en que comprende dos depósitos independientes para combustible, uno para aceite vegetal y otro para agua.
Otra de las características muy particulares de la presente invención, del motor de combustión interna de cuatro tiempos, que su funcionamiento se realiza utilizando como combustibles aceite vegetal y agua, consiste en que comprende dos sistemas independientes de inyección, uno para aceite vegetal y otro para agua.
El sistema de inyección para aceite vegetal, del motor de la presente invención, será similar a los existentes y conocidos para motores diesel, con algunas diferencias, esencialmente comprende; bomba eléctrica de cebado sumergida en el depósito de aceite vegetal provisto éste de un prefiltro, bomba de alta presión arrastrada por la cadena de distribución, regulador de alta presión, unidad de control electrónica con regleta de conexión para sensores y regleta de conexión para actuadores o activadores, colector acumulador (también llamado rampa de inyección), sensor de presión, conductos para la distribución del aceite vegetal que podrán ser; de succión a baja presión, de abastecimiento a alta presión, y de retorno, filtro para aceite vegetal, conductores y circuitos eléctricos para sensores y actuadores, inyectores especiales para aceite vegetal (definidos anteriormente), pudiéndose incluir además en dicho sistema, un calentador de combustible o mas de uno, con objeto de que el aceite vegetal entre ya en el motor caliente a una determinada temperatura, aproximadamente entre 705 Centígrados y 805 C. (fundamental para el arranque del motor, y sobre todo para zonas frías en climatología) y un radiador o refrigerador de combustible, para el combustible que retorna al depósito. Diferenciándose de los sistemas de inyección actuales para motores Diesel, porque utilizarán los inyectores especiales para aceite vegetal, asimismo el tiempo de la inyección que gobierna la unidad de control electrónica, será mas reducido que el utilizado por los inyectores diesel, de tal forma que en éste sistema de inyección, el volumen de combustible (de aceite vegetal) en la inyección realizada en cualquier fase de revoluciones del motor de la presente invención, se podrá hacer en una proporción o baremo aproximado entre un 50% a un 99%, con respecto al volumen de la inyección realizada en éstas mismas circunstancias por el inyector del motor diesel o con respecto a la suma del volumen total de la mezcla (de aceite vegetal mas agua). Pudiéndose además realizar igualmente, inyecciones de volúmenes de aceite vegetal, cuyos porcentajes sean algo menores a los dichos, siempre y cuando la combustión de la mezcla se realice con efectividad.
Opcionalmente en algunos casos se podrá eliminar la bomba de alta presión, sustituyendo su función por una bomba eléctrica (o bomba eléctrica de alta presión) adjunta a la bomba de cebado o incluso capacitando a la bomba de cebado (gobernada por la unidad de control electrónica) para que realice suplementariamente la presión necesaria en el colector acumulador (o rampa de inyección) del sistema, para realizar las distintas inyecciones durante el transcurso del funcionamiento del motor, ya que el inyectado del aceite vegetal, en el motor de la presente invención se realiza en el tiempo de admisión del motor, y por tanto, no es necesaria una presión excesiva para la inyección del aceite vegetal. El sistema de inyección para agua, del motor de la presente invención, será similar a los existentes y conocidos para motores diesel, con algunas diferencias, esencialmente comprende; depósito para agua provisto de prefiltro, bomba de alta presión (que podrá ser opcional su instalación en el sistema, dependiendo si el abastecimiento de agua para las inyecciones se realiza a través de una bomba eléctrica de alta presión o no), arrastrada por la cadena de distribución, regulador de alta presión, unidad de control electrónica con regleta de conexión para sensores y regleta de conexión para actuadores o activadores, colector acumulador (o rampa de inyección), sensor de presión, conductos para la distribución del agua que podrán ser; de succión a baja presión, de abastecimiento a alta presión, y de retorno, conductores y circuitos eléctricos para sensores y actuadores, inyectores especiales para agua (definidos anteriormente), pudiéndose incluir además en dicho sistema, un calentador de combustible, con objeto de que el agua entre ya en el motor caliente (fundamental para zonas frías), y un radiador o refrigerador de combustible, para el agua que retorna al depósito. Diferenciándose de los sistemas de inyección actuales para motores Diesel, porque utilizarán los inyectores especiales para agua, asimismo el tiempo de la inyección que gobierna la unidad de control electrónica, será mas reducido que el utilizado por los inyectores diesel, de tal forma que en éste sistema de inyección, el volumen de combustible (de agua) en la inyección realizada en cualquier fase de revoluciones del motor de la presente invención, se podrá hacer en una proporción o baremo aproximado entre un 1 % a un 50%, con respecto al volumen de la inyección realizada en éstas mismas circunstancias por el inyector del motor diesel o con respecto a la suma del volumen total de la mezcla (de aceite vegetal mas agua). Pudiéndose además realizar igualmente, inyecciones de volúmenes de agua, cuyos porcentajes sean algo mayores a los dichos, siempre y cuando la combustión de la mezcla se realice con efectividad.
El avance a la inyección. Dado que el motor de la presente invención de combustión interna de cuatro tiempos, que su funcionamiento se realiza utilizando como combustibles aceite vegetal y agua. Y que como hemos visto para su funcionamiento, comprende y utiliza unas determinadas reacciones químicas (de electrólisis e hidrólisis) activadas y derivadas de la mezcla entre el aceite vegetal, el agua y el aire, en unas determinadas condiciones del entorno, como son la superficie del recinto donde tiene lugar la mezcla y la temperatura circundante, y terminando las citadas reacciones químicas con la combustión de la mezcla. Por consiguiente, se han de tener en cuenta en éste nuevo motor que se propone, de igual modo que se tiene en cuenta en el motor de gasolina el prever el avance al encendido y en el motor Diesel el prever el avance a la inyección, (momento en el salto de la chispa de la bujía en el motor de gasolina, o momento de la inyección del gasoil en el motor Diesel, antes de que el pistón del cilindro del motor llegue a su punto muerto superior, en el tiempo de compresión), en nuestro caso, tendremos que prestar preferente atención, a la ignición de la mezcla (aire, aceite vegetal y agua), que en la invención del presente motor esta fusionado manifiestamente con el avance a la inyección, tanto al avance de la inyección del aceite vegetal como al avance de la inyección del agua. Consistiendo dichos avances, en que se deberán prever y medir los parámetros de tiempo necesarios en los que se obtiene las reacciones químicas, así como el tiempo de propagación e inflamación del total de la mezcla de la combustión. Ya que la combustión de toda la mezcla, en realidad no se hace instantáneamente, si no que se va inflamando progresivamente, es cierto que se realizará muy de prisa, pero con un mínimo retardo, a todo esto, se deberán sumar los tiempos de inyección (de aceite vegetal y de agua), gobernados por las unidades de control electrónica, que suministrarán el adelanto para avanzar la inyección de aceite vegetal en su momento y el adelanto para avanzar la inyección de agua en su momento, con objeto de que la combustión de la mezcla se produzca sin retraso, y previendo que toda la fuerza de expansión de la combustión se aplique sobre la cabeza o fondo del pistón. Dichos avances se realizarán proporcionalmente a la velocidad de giro del motor, por lo que los citados avances serán tanto mayores, cuanto más de prisa gire el motor de la presente invención. Así pues, según esta primera forma de realización de la presente invención del motor de combustión interna de cuatro tiempos, de inyección indirecta, ideado para que su funcionamiento se realice utilizando como combustibles, aceite vegetal y agua, podrá definirse particularmente en su funcionamiento, porque su avance a la inyección, consiste en que la inyección de aceite vegetal, se realiza en una especial cámara auxiliar de precombustion y en la cámara de combustión en menor medida, en el tiempo de admisión (entrada de aire en el cilindro y en la cámara auxiliar de precombustion), cuando la cabeza del pistón se encuentra casi prácticamente en el punto muerto inferior, pero antes de llegar a éste punto, y la inyección de agua se realiza en la citada especial cámara auxiliar de precombustion y en la_cámara de combustión en menor medida, en el tiempo de compresión, antes de que la cabeza del pistón se encuentre en el punto muerto superior. Dependiendo la distancia de la cabeza del pistón al punto muerto superior en el momento de la inyección del agua, al avance de la inyección del agua, y dependiendo igualmente la distancia de la cabeza del pistón al punto muerto inferior en el momento de la inyección del aceite vegetal, al avance de la inyección del aceite vegetal. Siendo dichos avances tanto mayores, cuanto más de prisa gire el motor. Todo ello regulado por las dos unidades de control electrónicas de los sistemas de inyección (una para el aceite vegetal, y la otra para el agua), que a través de sus sensores y sondas, así como sus actuadores o activadores, determinarán los parámetros idóneos en cada momento, para los avances a la inyección, tanto para el aceite vegetal como para el agua. De ésta forma, según esta primera forma de realización de la presente invención que se propone, se proporciona un nuevo motor de combustión interna de cuatro tiempos, de inyección indirecta, ideado para que su funcionamiento se realice utilizando como combustibles, aceite vegetal y agua, definiéndose particularmente en su funcionamiento, por la configuración de algunos de sus tiempos, fases y momentos en que se producen las inyecciones de los combustibles (aceite vegetal y agua). Para un mejor entendimiento del funcionamiento de esta primera forma de realización del presente motor, se definen aquí seguidamente sus distintos tiempos, con sus respectivas y particulares características (fases, momentos de inyección, etc.), así como las distintas carreras del pistón que originan su movimiento; En el tiempo de admisión, la válvula de escape estará cerrada, y la válvula de admisión se abre permitiendo la entrada de aire al cilindro y a la cámara auxiliar de precombustion mientras el pistón realiza su carrera desde el punto muerto superior al punto muerto inferior. Definiéndose este motor en ésta fase, porque la inyección de aceite vegetal se realiza en dicho tiempo de admisión, en la especial cámara auxiliar de precombustion y en la cámara de combustión en menor medida, cuando la cabeza del pistón se encuentra casi prácticamente en el punto muerto inferior, pero antes de llegar a éste punto.
En el tiempo de compresión, la válvula de escape y la válvula de admisión estarán cerradas, y mientras el pistón realiza su carrera desde el punto muerto inferior al punto muerto superior, el aire y el aceite vegetal depositados en el cilindro y cámara auxiliar de precombustion, al ser comprimidos se calientan y aumentan rápidamente sus temperaturas, alcanzando el aceite vegetal una temperatura entre su "temperatura crítica" (entre 1605 C. y 2105 C, dependiendo del tipo de aceite vegetal que utilicemos) y su "temperatura de auto- ignición" (temperatura mínima para que un producto entre en combustión de forma espontánea), pero sin llegar a ésta última. Definiéndose este motor en ésta fase, porque la inyección de agua se realiza en dicho tiempo de compresión, en la especial cámara auxiliar de precombustion y en la cámara de combustión en menor medida, cuando la cabeza del pistón se encuentra casi prácticamente en el punto muerto superior, pero antes de llegar a éste punto, y la válvula de seguridad contra presiones excesivas podrá mantenerse cerrada o momentáneamente abierta si la presión en el cilindro y cámara auxiliar de precombustion rebasara los índices de presión predeterminados.
En el tiempo de combustión, también llamado de trabajo, de fuerza, de expansión o potencia, la válvula de escape y la válvula de admisión estarán cerradas. Definiéndose este motor en ésta fase, porque al mezclarse en la anterior fase de compresión, el aire, y el aceite vegetal con el agua en los porcentajes previstos y condiciones ambientales y de temperatura requeridos, se producen las reacciones químicas antes dichas y definidas (de electrólisis e hidrólisis), obteniéndose prácticamente simultáneamente la combustión de la mezcla, y toda la fuerza expansiva debida a los gases de la combustión concentrada en un mínimo volumen en la cámara de combustión y cámara auxiliar de precombustion se aplica sobre la cabeza o fondo del pistón cuando éste está en su punto muerto superior, empujándolo y desplazándolo con gran fuerza hacia el punto muerto inferior.
En el tiempo de escape o expulsión, la válvula de admisión estará cerrada y la válvula de escape estará abierta, el pistón ejercerá su carrera en ésta fase, desplazándose desde el punto muerto inferior al punto muerto superior, desplazando en su recorrido los gases y humos de la combustión hacia la válvula de escape, originando de esta forma que salgan dichos gases por el conducto de escape, que posteriormente llegarán al tubo de escape y su salida al exterior. Como vemos en esta última fase, al parecer no existen diferencias con respecto a la fase de escape de los motores diesel, y solamente puede caracterizarse este nuevo motor en ésta fase de forma notable, porque los gases de escape, al provenir de combustibles alternativos orgánicos y ecológicos (aceite vegetal y agua) son menos contaminantes que los gases provenientes de la combustión de combustibles fósiles (gasoil o gasolina). Según una segunda forma de realización de la presente invención, similar al motor definido anteriormente, para un nuevo motor de combustión interna de cuatro tiempos, ideado para que su funcionamiento se realice utilizando como combustibles, aceite vegetal y agua, se define particularmente, porque sus inyecciones de combustibles, tanto de aceite vegetal como de agua, se realizan directamente en la cámara de combustión, sin que exista ninguna cámara auxiliar de precombustión. Por consiguiente a diferencia de la primera forma de realización, el inyector especial para aceite vegetal, el inyector especial para agua, así como la bujía de incandescencia, estarán situados en la culata del motor y ubicados en la cámara de combustión, siendo éstas las únicas diferencia físicas de realización con respecto a la primera forma de realización del motor de la presente invención, manteniendo igualmente también unas mínimas diferencias de funcionamiento, concretamente por ejemplo, con respecto al momento en el que se realiza la inyección del aceite vegetal. Se compone principalmente de; sistema de lubricación, sistema de refrigeración, unos peculiares sistemas eléctrico y de combustión, un bloque motor, culata, junta de culata, cárter, y por cada cilindro comprende; un pistón, biela, eje-cigüeñal, cámara de combustión, válvula de admisión, válvula de escape, conducto de admisión, conducto de escape, una peculiar válvula de seguridad contra presiones excesivas, conducto para válvula de seguridad, y una robusta bujía de incandescencia o calentamiento posicionada en culata y ubicada en la cámara de combustión, asimismo comprende; un particular sistema de puesta en marcha para el arranque del motor, inyector especial para aceite vegetal dispuesto en culata y ubicado en la cámara combustión, inyector especial para agua dispuesto en culata y ubicado en la cámara combustión, camisa especial de cilindro, recubrimiento especial o fabricado de material especial de algunos elementos esenciales que componen dicho motor, como pueden ser; el pistón, la culata, zona inferior de ésta o zona de la misma que da a la cámara de combustión, la válvula de admisión, la válvula de escape, el conducto de admisión, y el conducto de escape, también comprende dos depósitos independientes para combustible (uno para aceite vegetal y otro para agua), así como dos sistemas independientes de inyección (uno para aceite vegetal y otro para agua), así como en su funcionamiento presenta unos determinados avances a la inyección (uno para el aceite vegetal y otro para el agua). Apto dicho Motor, para que primordialmente en su funcionamiento comprenda y englobe un procedimiento para disociar el hidrógeno del agua (disociación electrolítica de la molécula de agua) y abarque una peculiar reacción de hidrólisis del agua con los esteres del aceite vegetal, ligadas dichas reacciones química y con ello todo el procedimiento en sí, al funcionamiento del motor que se propone en la presente invención. Determinado dicho procedimiento, porque dicha disociación del hidrógeno del agua (disociación electrolítica), así como la peculiar reacción química de hidrólisis del agua con los ésteres del aceite vegetal se realizan prácticamente simultáneas a su combustión.
El sistema de combustión, que utiliza el motor de combustión interna de cuatro tiempos, de inyección directa, ideado para que su funcionamiento se realice utilizando como combustibles, aceite vegetal y agua, es similar al utilizado y definido en la primera forma de realización de ésta invención, con la excepción de que en esta segunda forma de realización, los inyectores especiales para aceite vegetal y agua, inyectan directamente en la cámara de combustión, sin que exista ninguna cámara auxiliar de precombustión.
Todos los sistemas y elementos que a continuación se expresan, que utiliza esta segunda forma de realización del motor de combustión interna de cuatro tiempos, de inyección directa, ideado para que su funcionamiento se realice utilizando como combustibles, aceite vegetal y agua, como pueden ser; Los sistemas de lubricación, eléctrico, refrigeración, puesta en marcha, de inyección de aceite vegetal, e inyección de agua, así como el pistón que se propuso anteriormente, la válvula de seguridad contra presiones excesivas, la bujía de incandescencia o de calentamiento, el inyector especial para aceite vegetal, así como el inyector especial para agua, son los mismos sistemas y elementos que los definidos anteriormente para la primera forma de realización del motor de la presente invención, y sus funcionamientos equivalentes para ambas formas de realización del motor propuesto.
Las distintas formas de realización, de los cilindros, la camisa especial de cilindro, así como el recubrimiento especial o fabricado de material especial de algunos elementos esenciales como el pistón, la culata, la válvula de admisión, la válvula de escape, el conducto de admisión, y el conducto de escape, que componen el motor de inyección directa de esta segunda forma de realización, son las mismas formas de ejecución que las definidas anteriormente para la primera forma de realización de dicho motor. En esta segunda forma de realización del motor de combustión interna de cuatro tiempos de inyección directa que su funcionamiento se realiza utilizando como combustibles aceite vegetal y agua, comprende igualmente que en la primera forma de realización, dos depósitos independientes para combustible, uno para aceite vegetal y otro para agua. Asimismo comprende dos sistemas independientes de inyección, uno para aceite vegetal y otro para agua.
El avance a la inyección en esta segunda forma de realización del motor de combustión interna de cuatro tiempos de inyección directa que su funcionamiento se realiza utilizando como combustibles aceite vegetal y agua, es análogo en parte a lo expresado y definido anteriormente para la primera forma de realización del motor de la presente invención, pero diferenciándose en algunos aspecto. Definiéndose particularmente en su funcionamiento, porque en su avance a la inyección, consiste en que la inyección de aceite vegetal, se realiza directamente en la cámara de combustión en el tiempo de admisión (entrada de aire en el cilindro), cuando el pistón se encuentra prácticamente iniciando la admisión y su cabeza se encuentra cercana al punto muerto superior, pero alejándose de él, y la inyección de agua se realiza en la cámara de combustión en el tiempo de compresión, antes de que la cabeza del pistón se encuentre en el punto muerto superior. Dependiendo la distancia de la cabeza del pistón al punto muerto superior en el momento de la inyección del agua, al avance de la inyección del agua, y dependiendo igualmente la distancia de la cabeza del pistón al punto muerto superior en el momento de la inyección del aceite vegetal, al avance de la inyección del aceite vegetal. Siendo dichos avances tanto mayores, cuanto más de prisa gire el motor. Todo ello regulado por las dos unidades de control electrónicas de los sistemas de inyección (una para el aceite vegetal, y la otra para el agua), que a través de sus sensores y sondas, así como sus actuadores o activadores, determinarán los parámetros idóneos en cada momento, para los avances a la inyección, tanto para el aceite vegetal como para el agua.
De ésta forma, según esta segunda forma de realización de la presente invención que se propone, se proporciona un nuevo motor de combustión interna de cuatro tiempos, de inyección directa, ideado para que su funcionamiento se realice utilizando como combustibles, aceite vegetal y agua, definiéndose particularmente en su funcionamiento, por la configuración de algunos de sus tiempos, fases y momentos en que se producen las inyecciones de los combustibles (aceite vegetal y agua). Para un mejor entendimiento del funcionamiento de esta segunda forma de realización del presente motor, se definen aquí seguidamente sus distintos tiempos, con sus respectivas y particulares características (fases, momentos de inyección, etc.), así como las distintas carreras del pistón que originan su movimiento;
En el tiempo de admisión, la válvula de escape estará cerrada, y la válvula de admisión se abre permitiendo la entrada de aire al cilindro o cámara de combustión mientras el pistón realiza su carrera desde el punto muerto superior al punto muerto inferior. Definiéndose este motor en ésta fase, porque la inyección de aceite vegetal se realiza en dicho tiempo de admisión, en la cámara combustión, cuando la cabeza del pistón se encuentra casi prácticamente en el punto muerto superior, iniciando su carrera de admisión y momentos después de sobrepasar dicho punto muerto superior.
En el tiempo de compresión, la válvula de escape y la válvula de admisión estarán cerradas, y mientras el pistón realiza su carrera desde el punto muerto inferior al punto muerto superior, el aire y el aceite vegetal depositados en el cilindro o cámara de combustión, al ser comprimidos se calientan y aumentan rápidamente sus temperaturas, alcanzando el aceite vegetal una temperatura entre su temperatura crítica y su temperatura de auto-ignición, pero sin llegar a ésta última. Definiéndose este motor en ésta fase, porque la inyección de agua se realiza en dicho tiempo de compresión, en la cámara de combustión, cuando la cabeza del pistón se encuentra casi prácticamente en el punto muerto superior, pero antes de llegar a éste punto, y la válvula de seguridad contra presiones excesivas podrá mantenerse cerrada o momentáneamente abierta si la presión en el cilindro rebasara los índices de presión predeterminados.
En el tiempo de combustión, también llamado de trabajo, de fuerza, de expansión o potencia, la válvula de escape y la válvula de admisión estarán cerradas. Definiéndose este motor en ésta fase, porque al mezclarse en la anterior fase de compresión, el aire, y el aceite vegetal con el agua en los porcentajes previstos y condiciones ambientales y de temperatura requeridos, se producen las reacciones químicas antes dichas y definidas (electrólisis e hidrólisis), obteniéndose prácticamente simultáneamente la combustión de la mezcla, y toda la fuerza expansiva debida a los gases de la combustión concentrada en un mínimo volumen en la cámara de combustión, se aplica sobre la cabeza o fondo del pistón cuando éste está en su punto muerto superior, empujándolo y desplazándolo con gran fuerza hacia el punto muerto inferior. En el tiempo de escape o expulsión, la válvula de admisión estará cerrada y la válvula de escape estará abierta, el pistón ejercerá su carrera en ésta fase, desplazándose desde el punto muerto inferior al punto muerto superior, desplazando en su recorrido los gases y humos de la combustión hacia la válvula de escape, originando de esta forma que salgan dichos gases por el conducto de escape, que posteriormente llegarán al tubo de escape y su salida al exterior. Como vemos en esta última fase, al parecer no existen diferencias con respecto a la fase de escape de los motores diesel, y solamente puede caracterizarse este nuevo motor en ésta fase de forma notable, porque los gases de escape, al provenir de combustibles alternativos orgánicos y ecológicos (aceite vegetal y agua), son menos contaminantes que los gases provenientes de la combustión de combustibles fósiles (gasoil o gasolina).
Las anteriormente citadas formas de realización de motores, podrán llevar incorporado, un regulador limitador de velocidad, que les impida pasar de una velocidad máxima prevista, con objeto de preservar la resistencia mecánica de las piezas que lo componen.
De ésta forma, el motor de la presente invención (para las dos formas de realización que hemos definido), de combustión interna de cuatro tiempos bien de inyección indirecta o directa que su funcionamiento se realiza utilizando como combustibles aceite vegetal y agua, ofrecen al usuario y a la comunidad en general unas ventajas económicas y medioambientales importantes, frente a los motores que se utilizan en la actualidad. De este modo, se constituye la presente invención, en sus formas de realización, componentes y elementos que la componen, no pretendiendo de ninguna manera ser en sus formas de realización, o elementos que los constituyen limitativos de su alcance. Tal y como se ha indicado anteriormente, un segundo objeto de la presente invención se refiere primordialmente, a un procedimiento para disociar el hidrógeno del agua (disociación electrolítica de la molécula de agua), entendida dicha disociación del hidrógeno, como una transformación o reacción química principal o primaria, que está englobada y encadenada con una peculiar reacción química de hidrólisis del agua con los ésteres del aceite vegetal, produciéndose las citadas reacciones químicas prácticamente simultaneas, y ligadas dichas reacciones químicas y con ello, todo el procedimiento en sí, al funcionamiento del motor que se propone en la presente invención. Caracterizado dicho procedimiento, porque dicha disociación del hidrógeno del agua (disociación electrolítica), así como la peculiar reacción química de hidrólisis del agua con los ésteres del aceite vegetal se realizan prácticamente simultáneas a su combustión. Dicho procedimiento, se podrá realizar en cualquier lugar que se den las condiciones óptimas y necesarias, y por supuesto en las cámaras auxiliares de precombustión y cámaras de combustión, de las diferentes formas de realización del motor de la presente invención. Dado que el procedimiento al que nos estamos refiriendo, es en realidad una transformación o reacción química entre dos componentes (sin contar el aire), como son, el aceite vegetal y el agua, (que como sabemos no son solubles entre sí) y que como en cualquier reacción química los materiales en contacto con los componentes a reaccionar, también pueden interaccionar o reaccionar en dicha reacción, bien de una forma positiva a nuestras expectativas o negativamente a nuestras expectativas. Habrá pues, por un lado, que prever mediante la práctica de prueba y error, los materiales más adecuados a utilizar en la realización o fabricación de la cámara auxiliar de precombustión y cámara de combustión (lugares donde se producirá la citada reacción química en el motor), así como todos los elementos del motor que lindan o delimitan con dichas cámaras. Y por otro lado, habrá que conocer y precisar para la práctica, determinadas propiedades especificas de los componentes que van a formar parte de la reacción (aceite vegetal y agua), así como el proceso detallado a seguir en los lugares donde se van a producir las citadas reacciones químicas dentro del motor (bien sea un motor de inyección indirecta o directa), del mismo modo se deberán determinar los volúmenes de combustibles inyectados (de aceite vegetal y agua, en los baremos mas idóneos), y por último, habrá que determinar las pautas básicas en las que se desarrollan las susodichas reacciones químicas, dentro del motor de la presente invención, todo ello, con objeto de obtener el resultado esperado, esto es, como primordial objetivo, la disociación del hidrógeno del agua (disociación electrolítica), y englobar una peculiar reacción química de hidrólisis del agua con los ésteres del aceite vegetal. De tal forma que dichas reacciones se realicen prácticamente simultáneas a su combustión. Por consiguiente, dicho procedimiento comprende las siguientes etapas:
a) La determinación mediante la práctica de prueba y error, de los materiales más adecuados a utilizar en la realización y fabricación de la cámara auxiliar de precombustión en su caso y cámara de combustión (lugares donde se realizarán las reacciones químicas), así como todos los elementos del motor que lindan o delimitan con dichas cámaras. Pudiéndose por ejemplo realizarse o fabricarse dichas cámaras y elementos del motor que lindan con las mismas, con los materiales siguientes:
de acero inoxidable, bien con una aleación de hierro, carbono, cromo y níquel, o cuya aleación se realice solo con, hierro, carbono y níquel.
- de acero con un recubrimiento de níquel. de aluminio o acero con un recubrimiento especial de varias capas de Politetraflúoretileno.
de acero con un recubrimiento cerámico o de esmalte vitrificado o Vitro-cerámico.
de cualquier otro material que mediante la práctica de prueba y error en la experimentación en laboratorio, se hayan obtenido resultados plausibles con respecto a la reacción deseada.
Se podrán utilizar indistintamente estos materiales, en las distintas partes antes dichas del motor, sin que tengan que ser los materiales utilizados exclusivamente de un solo tipo. b) La determinación de las propiedades especificas de los componentes que van a formar parte de la reacción (aceite vegetal y agua), como son las distintas temperaturas alcanzadas de los componentes y derivados en la reacción, necesarias para la práctica y comprensión del procedimiento, como son:
- cada una de las "temperaturas críticas" de los diferentes aceites vegetales que podríamos utilizar, a partir de las cuales, los aceites vegetales calentados, comienzan a echar humo y a descomponerse. Necesaria dicha temperatura crítica del aceite vegetal, porque a partir de ella y a temperaturas más elevadas, al pulverizar agua o vapor de agua sobre el aceite vegetal en un entorno adecuado (cámara auxiliar de precombustión o cámara de combustión, del motor de la presente invención), se producirá la reacción principal o primaria deseada, esto es, la disociación del hidrógeno del agua, entendida dicha disociación, como una transformación o reacción química principal o primaria, que está englobada y encadenada con una peculiar reacción química de hidrólisis del agua con los ésteres del aceite vegetal, de tal forma que dicha disociación del hidrógeno del agua, así como la reacción química de hidrólisis del agua con los ésteres del aceite vegetal se realizan prácticamente simultáneas a su combustión. Dichas "temperaturas críticas" para los distintos aceites vegetales, serán aproximadamente;
para el aceite de oliva 210 grados centígrados,
para el aceite de girasol y soja 1705 C.
* para el aceite de colza y maíz 1605 C.
La temperatura de auto-ignición (temperatura mínima para que un producto entre en combustión de forma espontánea) del aceite vegetal, dependiendo del tipo de aceite estará aproximadamente entre 5285 C. y 6205 centígrados.
Dado que las moléculas de agua están formadas por H20, esto es, dos átomos de Hidrógeno y uno de Oxígeno, y que el agua es un componente primordial de la reacción, al disociar el hidrógeno, también será interesante conocer; La temperatura de auto-ignición del Hidrógeno, que es alrededor de 5805 C. Dado igualmente que la hidrólisis del agua con los ésteres del aceite vegetal, forma parte de la reacción, y que como sabemos, con ella se forman dos compuestos, como son, el ácido carboxílico y alcohol, también será interesante saber;
- La temperatura de auto-ignición del ácido carboxílico, que es aproximadamente de 4255 C.
La temperatura de auto-ignición del alcohol, que dependiendo del tipo de alcohol esta aproximadamente entre 3785 C y 4605 C.
c) La determinación y descripción detallada del proceso a seguir, en los lugares donde se va a producir la citada reacción química en el motor de combustión interna que se propone. Y que podrá ser:
En las cámaras auxiliares de precombustion, cuando el motor de la presente invención disponga de las mismas, y las inyecciones de combustibles se realicen en dichas cámaras auxiliares de precombustion. Dicho proceso se desarrollará con el funcionamiento del motor, cuando la inyección de aceite vegetal se realiza en una especial cámara auxiliar de precombustion y en la cámara de combustión en menor medida, en el tiempo de admisión (entrada de aire en el cilindro y en la cámara auxiliar de precombustion), cuando la cabeza del pistón se encuentra casi prácticamente en el punto muerto inferior, pero antes de llegar a éste punto, y seguidamente la inyección de agua se realiza en la citada especial cámara auxiliar de precombustion y en la cámara de combustión en menor medida, en el tiempo de compresión (compresión del aire aspirado y del aceite vegetal inyectado), antes de que la cabeza del pistón se encuentre en el punto muerto superior. Dependiendo la distancia de la cabeza del pistón al punto muerto superior en el momento de la inyección del agua, al avance de la inyección del agua, y dependiendo igualmente la distancia de la cabeza del pistón al punto muerto inferior en el momento de la inyección del aceite vegetal, al avance de la inyección del aceite vegetal. Siendo dichos avances tanto mayores, cuanto más de prisa gire el motor. Con la puesta en marcha del motor (calentamiento con la bujía de incandescencia de la cámara auxiliar de precombustion, de la cámara de combustión, del aire y del aceite vegetal depositado en ellas y la acción del motor de arranque), y el arranque del mimo, la cámara auxiliar de precombustion y cámara de combustión estarán calientes en los sucesivos tiempos de combustión, cuando se inyecta el aceite vegetal en el tiempo de admisión (entrada de aire), y cuando el pistón se encuentra casi prácticamente en el punto muerto inferior, el aceite vegetal es inyectado, adquiriendo temperatura de la cámara auxiliar de precombustion, aumentando dicha temperatura del aceite vegetal en el tiempo de compresión (compresión del aire aspirado y del aceite vegetal inyectado) y antes de que se produzca la inyección de agua, esto es, antes de que el pistón se encuentre en el punto muerto superior. La temperatura a la que se elevará el aceite vegetal utilizado, en estas circunstancias, será como mínima, su "temperatura crítica" y como máxima temperatura, cualquier temperatura inferior a su temperatura de auto-ignición. Seguidamente cuando el pistón en el tiempo de compresión, se encuentra en una posición determinada, cercana al punto muerto superior y antes de llegar a éste, se realiza la inyección de agua en la cámara auxiliar de precombustion y en la cámara de combustión en menor medida. Al pulverizar el agua o vapor de agua sobre el aceite vegetal, el cual como hemos dicho anteriormente estará a una temperatura determinada entre su temperatura crítica y su temperatura de auto-ignición (sin llegar a ésta última), se producirá la reacción principal o primaria deseada, esto es, la disociación del hidrógeno del agua o fragmentación de la molécula del agua, entendida dicha disociación, como una transformación o reacción química principal o primaria, que está englobada y encadenada con una peculiar reacción química de hidrólisis del agua con los ésteres del aceite vegetal, de tal forma que dicha disociación del hidrógeno del agua, así como la peculiar reacción química de hidrólisis del agua con los ésteres del aceite vegetal se realizan prácticamente simultáneas a su combustión.
- En las cámaras de combustión o cilindros, cuando el motor de la presente invención no disponga de las cámaras auxiliares de precombustion, y las inyecciones de combustibles se realicen directamente en la cámara de combustión o cilindro del motor. Dicho proceso se desarrollará con el funcionamiento del motor, cuando la inyección de aceite vegetal se realiza directamente en la cámara de combustión o cilindro en el tiempo de admisión (entrada de aire en el cilindro), cuando el pistón se encuentra prácticamente iniciando la admisión y su cabeza se encuentra cercana al punto muerto superior, pero alejándose de él, haciéndose seguidamente la inyección de agua, que se realiza en la cámara de combustión o cilindro en el tiempo de compresión (compresión del aire aspirado y del aceite vegetal inyectado), antes de que la cabeza del pistón se encuentre en el punto muerto superior. Dependiendo la distancia de la cabeza del pistón al punto muerto superior en el momento de la inyección del agua, al avance de la inyección del agua, y dependiendo igualmente la distancia de la cabeza del pistón al punto muerto superior en el momento de la inyección del aceite vegetal, al avance de la inyección del aceite vegetal. Siendo dichos avances tanto mayores, cuanto más de prisa gire el motor. Con la puesta en marcha del motor (calentamiento con la bujía de incandescencia de la cámara de combustión, del aire y del aceite vegetal depositado en ella y la acción del motor de arranque) y el arranque del mimo, la cámara de combustión estará caliente en los sucesivos tiempos de combustión, cuando se inyecta el aceite vegetal en el tiempo de admisión directamente en la cámara de combustión o cilindro, cuando el pistón se encuentra prácticamente iniciando la admisión en el punto muerto superior, el aceite vegetal inyectado adquirirá temperatura de la cámara de combustión, aumentando dicha temperatura del aceite vegetal en el tiempo de compresión y antes de que se produzca la inyección de agua, esto es, antes de que el pistón se encuentre en el punto muerto superior. La temperatura a la que se elevará el aceite vegetal utilizado en estas circunstancias, será como mínima, su "temperatura crítica" y como máxima temperatura, cualquier temperatura inferior a su temperatura de auto- ignición. Seguidamente cuando el pistón en el tiempo de compresión, se encuentra en una posición determinada, y antes de llegar al punto muerto superior, se realiza la inyección de agua en la cámara de combustión o cilindro. Al pulverizar el agua o vapor de agua sobre el aceite vegetal, el cual como hemos dicho anteriormente estará a una temperatura determinada entre su temperatura crítica y su temperatura de auto-ignición (sin llegar a ésta última), se producirá la reacción principal o primaria deseada, esto es, la disociación del hidrógeno del agua o fragmentación de la molécula del agua, entendida dicha disociación, como una transformación o reacción química principal o primaria, que está englobada y encadenada con una peculiar reacción química de hidrólisis del agua con los ésteres del aceite vegetal, de tal forma que dicha disociación del hidrógeno del agua, así como la peculiar reacción química de hidrólisis del agua con los ésteres del aceite vegetal se realizan prácticamente simultáneas a su combustión. d) La determinación de los volúmenes de combustibles a inyectar (de aceite vegetal y agua). En ambos casos descritos anteriormente (de motores con cámaras auxiliares de precombustión o sin ellas), el volumen de aceite vegetal inyectado en la cámara auxiliar de precombustión o cámara de combustión, en cualquiera de los casos, será la inyección realizada en cualquier fase de revoluciones del motor de la presente invención y se hará en una proporción o baremo aproximado entre un 50% a un 99%, con respecto al volumen de la inyección realizada en éstas mismas circunstancias por el inyector del motor diesel o con respecto a la suma del volumen total de la mezcla (de aceite vegetal mas agua). Pudiéndose además realizar igualmente, inyecciones de volúmenes de aceite vegetal, cuyos porcentajes sean incluso algo menores a los dichos. El volumen de agua a inyectar en la cámara auxiliar de precombustión o cámara de combustión en su caso, será la inyección realizada en cualquier fase de revoluciones del motor de la presente invención y se hará en una proporción o baremo aproximado entre un 1 % a un 50%, con respecto al volumen de la inyección realizada en éstas mismas circunstancias por el inyector del motor diesel o con respecto a la suma del volumen total de la mezcla (de aceite vegetal mas agua). Pudiéndose además realizar igualmente, inyecciones de volúmenes de agua, cuyos porcentajes sean incluso algo mayores a los dichos. Los índices o baremos entre los porcentajes que se han expresado anteriormente para el aceite vegetal y para el agua, son estimativos y aproximados y nunca limitativos de cualquier otro porcentaje que se pudiese utilizar, ya que dichos porcentajes variarán dependiendo de las distintas relaciones técnicas con las que se configure el motor, como pueden ser; la relación de compresión, la relación de expansión y la relación estequiométrica. Por consiguiente dentro de los límites o baremos indicados anteriormente, se podrán utilizar los porcentajes de aceite vegetal y de agua, más adecuados para cada caso concreto del motor de la presente invención, dependiendo de las características técnicas con las que se fabrique el mismo. Así por ejemplo, podríamos tener un motor que utilizase en su combustión, un volumen de la mezcla, del 80% de aceite vegetal y un 20% de agua, o cualquier otro porcentaje que se complementen en relación a los baremos indicados. e) La determinación y descripción detallada de las pautas básicas en las que se desarrollan las susodichas reacciones químicas en el motor de la presente invención, bien disponga éste de cámaras auxiliares de precombustión o no. Como sabemos, los aceites vegetales o triglicéridos son compuestos orgánicos que consisten en ésteres formados por tres moléculas de ácidos grasos insaturados (el oleico) y una molécula de alcohol (la glicerina). Y por consiguiente, podemos decir que un éster, es un compuesto formado por la combinación de un ácido graso con la glicerina. Pues bien, las pautas básicas en las que se desarrollan las citadas reacciones químicas se determinarán y describirán en las siguientes líneas; Cuando el aceite vegetal se calienta por los medios que se describieron anteriormente, esto es, con bujías de incandescencia, compresión del aire y del aceite vegetal (a través del pistón) situados o entrados (el aire y el aceite vegetal) en una cámara auxiliar de precombustión o cámara de combustión (fabricadas o recubiertas de los materiales antes dichos) del motor de la presente invención, hasta llegar a su "temperatura crítica" o temperaturas mas elevadas (sin llegar a su temperatura de auto-ignición), el aceite vegetal se descompone liberando sus cadenas de ésteres. En estas circunstancias, cuando se pulveriza agua o vapor de agua sobre el aceite vegetal, los ésteres del aceite (moléculas del aceite) reaccionan con el agua (moléculas del agua, H20), disociándose (disociación electrolítica de la molécula de agua) o fragmentándose dicha molécula de agua, por un lado, como un átomo de hidrógeno o protón H+, cargado positivamente y quedando disociado o suelto con respecto al átomo de oxígeno, al romperse el enlace con el átomo de oxigeno, y por otro lado se fragmenta como iones hidroxilo OH"' cargados negativamente, por lo cual, las moléculas de agua fragmentadas reaccionan con los esteres del aceite vegetal, abarcando así igualmente en el proceso, una reacción química de hidrólisis, reacción del agua con los ésteres del aceite vegetal, de tal forma que las moléculas de éster se disocian en dos fragmentos, uno de los cuales reacciona con átomos o protones H+ (de hidrógeno) de la molécula disociada de agua para formar el ácido carboxílico, y la otra lo hace con los iones hidroxilo OH" para formar alcohol, produciéndose las citadas reacciones químicas prácticamente simultaneas, y caracterizándose dichas reacciones, porque la citada disociación del hidrógeno del agua (disociación electrolítica), así como la reacción química de hidrólisis, del agua con los ésteres del aceite vegetal se realizan prácticamente simultáneas a su combustión. Por consiguiente, la reacción final producida, podríamos decir que sería un tipo peculiar de reacción de saponificación cuyo resultado final es la combustión de la mezcla. A la temperatura del aceite vegetal a la que se produce la reacción química (entre su temperatura crítica y su temperatura de auto-ignición), se deberá sumar la energía calorífica desprendida por la rotura de los enlaces de los átomos de hidrógeno con el átomo de oxígeno de la molécula de agua, así como el calor desprendido de la reacción de hidrólisis antes mencionada, alcanzando en esta fase de la reacción, una temperatura superior a la temperatura de auto-ignición del hidrógeno, del aceite vegetal, y en su caso de los ácidos carboxilicos y alcoholes descompuestos, produciéndose una combustión espontánea de toda la mezcla. Cuya combustión, nosotros utilizamos para dar funcionamiento al motor que se propone en la presente invención. Para comprender mejor el objeto de la presente invención, se describe a continuación varias formas de realización práctica y preferencial de la misma, así como la descripción referencial de éstas, de los componentes que la forman y materiales con los que se fabricarán algunos de sus elementos esenciales. Todo ello referenciado a los dibujos esquemáticos que se aportan al final de ésta memoria, dados únicamente a título de ejemplo, en los cuales se han utilizado referencias iguales para piezas iguales en las distintas figuras, en donde:
La figura 1 muestra una primera forma de realización del motor de combustión interna de cuatro tiempos, que su funcionamiento se realiza utilizando como combustibles aceite vegetal y agua, de inyección indirecta y provisto de cámara auxiliar de precombustión. Es una vista relativa en sección transversal esquemática, dada dicha sección, por uno de los cilindros del motor y siendo relativa dicha vista con respecto a la situación donde se posicionan algunos elementos esenciales del motor, como pueden ser, las válvulas de admisión y de escape, inyectores y bujía de incandescencia o calentamiento, y que se han situado así en el dibujo, para un mejor entendimiento del motor, y conocer así todos los elementos esenciales que lo componen en una primera visión. Lógicamente en la práctica, dichos elementos podrán estar posicionados en otros lugares de la culata del motor, y repartidos homogéneamente con respecto a la cámara auxiliar de precombustión y cámara de combustión, como por ejemplo se posicionan en la figura 2. La figura 2 es una vista de la culata del motor de la Figura 1 , con sus elementos esenciales (como son válvulas de admisión y de escape, inyectores y bujía de incandescencia o calentamiento) posicionados en ella, donde se observa su parte inferior que da a la junta de culata, tal como la veríamos según el corte de la línea l-l de la Figura 1 . Realizada dicha figura, con un factor de escala inferior al factor de escala de la figura 1 . La figura 3 muestra una segunda forma de realización del motor de combustión interna de cuatro tiempos, que su funcionamiento se realiza utilizando como combustibles aceite vegetal y agua, de inyección directa en el cilindro o cámara combustión. Es una vista relativa en sección transversal esquemática, dada dicha sección por uno de los cilindros del motor, y siendo relativa dicha vista con respecto a la situación donde se posicionan algunos elementos esenciales del motor, como pueden ser, válvulas de admisión y de escape, inyectores y bujía de incandescencia o calentamiento, y que se han situado así en el dibujo, para un mejor entendimiento del motor, y conocer así todos los elementos esenciales que lo componen en una primera visión. Lógicamente en la práctica, dichos elementos podrán estar posicionados en otros lugares de la culata del motor, y repartidos homogéneamente con respecto a la cámara de combustión, como por ejemplo se posicionan en la figura 4.
La figura 4 es una vista de la culata del motor de la Figura 3, con sus elementos esenciales (como son válvulas de admisión y de escape, inyectores y bujía de incandescencia o calentamiento) posicionados en ella, donde se observa su parte inferior que da a la junta de culata, tal como la veríamos según el corte de la línea 11-11 de la Figura 3. Realizada dicha figura, con un factor de escala inferior al factor de escala de la figura 3.
La figura 5 muestra una nueva forma de realización de un pistón, que podrá incorporarse a los motores que representan las figuras 1 y 3, y es una vista esquemática en sección del pistón, representada con un factor de escala mayor que el de las figuras 1 y 3.
La figura 6 es una vista ampliada en sección esquematizada de la válvula de seguridad contra presiones excesivas y zonas cercanas a la misma, la cual podemos observar en las figuras 1 y 3.
Las figuras 7 y 8 son vistas esquemáticas y ampliadas con respecto a las figuras 1 y 3, que correlativamente representan un alzado frontal y un alzado de perfil de los inyectores especiales para aceite vegetal e inyectores especiales para agua, que forman parte de los motores que representan las figuras 1 y 3. La figura 9 es una vista en sección longitudinal esquematizada de un inyector, con un factor de escala mayor que el de las figuras 1 y 3, y muestra una nueva forma de realización de los inyectores especiales, tanto para aceite vegetal como para agua, que podrán formar parte de los motores que representan las figuras 1 y 3.
Las figuras 10 y 1 1 muestran unas vistas ampliadas en sección longitudinal esquematizada de los extremos de las toberas y puntas de las agujas de inyección, que correlativamente representan con detalle una tobera del inyector especial para aceite vegetal y otra tobera del inyector especial para agua, correspondientes a los inyectores representados en las figuras 7, 8 y 9.
La figura 12 representa un esquema del sistema de inyección para la inyección del aceite vegetal, que formará parte de los motores que representan las figuras 1 y 3. La figura 13 representa un esquema del sistema de inyección para la inyección del agua, que formará parte de los motores que representan las figuras 1 y 3.
Las figuras 14, 15, 16, 17 y 18, son vistas esquemáticas en sección transversal del motor de la figura 1 , donde podemos observar las distintas carreras del pistón en sus distintos tiempos y fases del motor. Así la figura 14 representa el tiempo de Admisión, las figuras 15 y 16 representan el tiempo de Compresión, la figura 17 representa el tiempo de Combustión y Fuerza y la figura 18 representa el tiempo de Escape. Dibujadas dichas figuras con un factor de escala pequeño con respecto a la figura 1 . Las figuras 19, 20, 21 , 22 y 23, son vistas esquemáticas en sección transversal del motor de la figura 3, donde podemos observar las distintas carreras del pistón en sus distintos tiempos y fases del motor. Así la figura 19 representa el tiempo de Admisión, las figuras 20 y 21 representan el tiempo de Compresión, la figura 22 representa el tiempo de Combustión y Fuerza y la figura 23 representa el tiempo de Escape. Dibujadas dichas figuras con un factor de escala pequeño con respecto a la figura 3.
Tal y como se representa en la figura 1 , el motor de combustión interna (1 ) que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos, objeto de la presente invención, se refiere según una primera forma de realización práctica, a un nuevo motor (1 ) de combustión interna de cuatro tiempos, de inyección indirecta en una cámara auxiliar de precombustión (10), ideado para que su funcionamiento se realice utilizando como combustibles, aceite vegetal y agua. Se compone esencialmente de; sistema de lubricación, sistema de refrigeración con camisas de agua (25), unos peculiares sistemas eléctrico y de combustión, un bloque motor (2), culata (3), junta de culata (3a), cárter (4), y por cada cilindro (5) comprende; un pistón (6), biela (7), eje- cigüeñal (8), cámara de combustión (9), cámara auxiliar de precombustion (10) que desemboca a la cámara de combustión (9) por la tobera (24), válvula de admisión (1 1 ), válvula de escape (12), conducto de admisión (13), conducto de escape (14), una peculiar válvula de seguridad contra presiones excesivas (15), conducto (16) así como tornillos tubulares (22) y manguito (23) para la válvula de seguridad (15), y una robusta bujía de incandescencia o de calentamiento (17) posicionada en la culata (3) y ubicada en cámara auxiliar de precombustion (10), asimismo comprende; un particular sistema de puesta en marcha para el arranque del motor, inyector especial para aceite vegetal (18) dispuesto en culata (3) y ubicado en cámara auxiliar de precombustion (10), inyector especial para agua (19) dispuesto en culata (3) y ubicado en cámara auxiliar de precombustion (10), camisa especial de cilindro (20), recubrimiento especial o fabricado de material especial (21 ) de algunos elementos esenciales que componen dicho motor (1 ) como pueden ser; el pistón (6), la culata (3), zona inferior de ésta o zona de la misma que da a la cámara de combustión (9), la válvula de admisión (1 1 ), la válvula de escape (12), el conducto de admisión (13), el conducto de escape (14), así como la cámara auxiliar de precombustion (10) y su tobera (24), también comprende dos depósitos independientes para combustible (uno para aceite vegetal y otro para agua), dos sistemas independientes de inyección (uno para aceite vegetal y otro para agua), así como en su funcionamiento presenta unos determinados avances a la inyección (uno para el aceite vegetal y otro para el agua). Apto dicho Motor (1 ), para que primordialmente con su funcionamiento comprenda y englobe un procedimiento para disociar el hidrógeno del agua (disociación electrolítica de la molécula de agua) y así, puedan romperse los enlaces de los átomos de las moléculas del agua, pudiendo disociarse o fragmentarse dicha molécula, por un lado, como un átomo de hidrógeno o protón H+, cargado positivamente y disociado o suelto con respecto al átomo de oxígeno, y por otro lado se fragmenta como iones hidroxilo OH", cargados negativamente, abarcando igualmente dicho procedimiento una peculiar reacción química de hidrólisis del agua con los ésteres del aceite vegetal, de tal forma que las moléculas de éster se disocian en dos fragmentos, uno de los cuales reacciona con los protones H+ (de Hidrógeno) de la molécula disociada de agua para formar ácido carboxílico, y la otra lo hace con los iones hidroxilo OH" para formar alcohol, produciéndose las citadas reacciones químicas prácticamente simultaneas, y ligadas dichas reacciones química y con ello todo el procedimiento en sí, al funcionamiento del motor (1 ) que se propone en la presente invención. Caracterizado dicho procedimiento, porque dicha disociación del hidrógeno del agua (disociación electrolítica), así como la peculiar reacción química de hidrólisis del agua con los ésteres del aceite vegetal se realizan prácticamente simultáneas a su combustión.
La figura 2 representa como hemos dicho, una vista de la culata (3), del motor (1 ) de esta primera forma de realización representado en la Figura 1 , donde podemos observar; diferentes huecos que representan a las cámaras o camisas de agua (25) para la refrigeración de la culata (3), unos orificios (26) y (27) que serán por donde pasen los espárragos del bloque motor (2), para fijar a través de tuercas la culata (3) al bloque motor (2), asimismo podemos observar un ejemplo práctico (no limitativo de otros posibles) de una posible situación en la culata (3) de los diferente elementos que se posicionan en ella como pueden ser; la válvula de admisión (1 1 ), la válvula de escape (12), la válvula de seguridad contra presiones excesivas (15), la bujía de incandescencia o de calentamiento (17), el inyector especial para aceite vegetal (18), el inyector especial para agua (19), y orificio o tobera (24) de la cámara auxiliar de precombustión (10) que se comunica con el cilindro o cámara de combustión (9) del motor (1 ).
La figura 3 muestra según una segunda forma de realización (1 a) de la presente invención, un nuevo motor de combustión interna de cuatro tiempos, ideado para que su funcionamiento se realice utilizando como combustibles, aceite vegetal y agua, se define particularmente porque las inyecciones de combustibles, tanto de aceite vegetal como de agua, se realizan directamente en la cámara de combustión (9), sin que exista ninguna cámara auxiliar de precombustión. Por consiguiente a diferencia de la primera forma de realización, el inyector especial para aceite vegetal (18), el inyector especial para agua (19), así como la bujía de incandescencia (17), estarán situados en la culata (3b) del motor y ubicados en la cámara de combustión (9), siendo éstas prácticamente las únicas diferencias físicas de realización con respecto a la primera forma de realización del motor de la presente invención, manteniendo igualmente también unas mínimas diferencias de funcionamiento, concretamente por ejemplo, con respecto al momento en el que se realiza la inyección del aceite vegetal. Se compone esencialmente de; sistema de lubricación, sistema de refrigeración con camisas de agua (25), unos peculiares sistemas eléctrico y de combustión, un bloque motor (2a), culata (3b), junta de culata (3c), cárter (4), y por cada cilindro (5), comprende; un pistón (6), biela (7), eje-cigüeñal (8), cámara de combustión (9), válvula de admisión (1 1 ), válvula de escape (12), conducto de admisión (13), conducto de escape (14), una peculiar válvula de seguridad contra presiones excesivas (15), conducto (16) así como tornillos tubulares (22) y manguito (23) para la válvula de seguridad (15), y una robusta bujía de incandescencia o calentamiento (17) posicionada en culata (3b) y ubicada en la cámara de combustión (9), asimismo comprende; un particular sistema de puesta en marcha para el arranque del motor, inyector especial para aceite vegetal (18) dispuesto en la culata (3b) y ubicado en la cámara combustión (9), inyector especial para agua (19) dispuesto en culata (3b) y ubicado en la cámara combustión (9), camisa especial de cilindro (20), recubrimiento especial o fabricado de material especial (21 ) de algunos elementos esenciales que componen esta segunda forma de realización (1 a) del motor, como pueden ser; el pistón (6), la culata (3b), zona inferior de ésta o zona de la misma que da a la cámara de combustión (9), la válvula de admisión (1 1 ), la válvula de escape (12), el conducto de admisión (13), y el conducto de escape (14), asimismo dicho motor, comprende también dos depósitos independientes para combustible (uno para aceite vegetal y otro para agua), así como dos sistemas independientes de inyección (uno para aceite vegetal y otro para agua), así como en su funcionamiento presenta unos determinados avances a la inyección (uno para el aceite vegetal y otro para el agua). Apto dicho Motor, para que primordialmente en su funcionamiento englobe un procedimiento para disociar el hidrógeno del agua (disociación electrolítica de la molécula de agua) y abarque una peculiar reacción química de hidrólisis del agua con los esteres del aceite vegetal, ligadas dichas reacciones química y con ello todo el procedimiento en sí, al funcionamiento del motor que se propone en la presente invención. Determinado dicho procedimiento, porque dicha disociación del hidrógeno del agua (disociación electrolítica), así como la peculiar reacción química de hidrólisis del agua con los ésteres del aceite vegetal se realizan prácticamente simultáneas a su combustión. La figura 4 representa una vista de la culata (3b) del motor perteneciente a una segunda forma de realización (1 a) de ésta invención, representada en la Figura 3, donde podemos observar; diferentes huecos que representan a las cámaras o camisas de agua (25) para la refrigeración de la culata (3b), unos orificios (26) que serán por donde pasen los espárragos del bloque motor (2a), para fijar a través de tuercas la culata (3b) al bloque motor (2a), asimismo podemos observar un ejemplo práctico (no limitativo de otros posibles) de una posible situación en la culata (3b) de los diferente elementos que se posicionan en ella, como pueden ser; la válvula de admisión (1 1 ), la válvula de escape (12), la válvula de seguridad contra presiones excesivas (15), la bujía de incandescencia o de calentamiento (17), el inyector especial para aceite vegetal (18), y el inyector especial para agua (19).
La figura 5 muestra una nueva forma de realización de un pistón (6), que podrá incorporarse a las distintas formas de realización de los motores (1 ) y (1 a) que representan las figuras 1 y 3, dicho pistón (6) comprende unos soportes (28) confrontados y solidarios a la pared del pistón (6), y a unos nervios (29) solidarios a la cabeza o fondo del pistón (6), en dichos soportes se posicionan unos cojinetes (28a) sobre los cuales descansará el bulón del pistón (6). Podrá llevar dos o más segmentos de compresión (30) y uno o más segmentos de engrase (31 ), diferenciándose particularmente de los pistones actuales en su forma, ya que lleva una huella o hendidura (32) con la forma que define la intersección de un casquete esférico cóncavo con un tronco de cono invertido y cuyas intersecciones están redondeadas, centrada dicha huella (32) en el fondo o cabeza del pistón (6), y con un diámetro circular de la base superior del cono, inferior al diámetro del pistón (6).
La figura 6, como hemos dicho, es una vista ampliada en sección esquematizada de la válvula de seguridad contra presiones excesivas (15) y zonas cercanas a la misma, la cual podemos observar en las figuras 1 y 3 que representan a las dos formas de realización de los motores (1 ) de inyección indirecta y (1 a) de inyección directa. Pudiendo situarse dicha válvula (15), bien en la culata (3) del motor (1 ) de inyección indirecta o en la culata (3b) del motor (1 a) de inyección directa, y ubicada en la cámara de combustión (9) de cada cilindro (5) de dichos motores (1 ) y (1 a). Así pues, la válvula de seguridad contra presiones excesivas (15), es un dispositivo que comprende, un conducto (16) practicado en la culata (3) del motor (1 ) o en la culata (3b) del motor (1 a), que se comunica por uno de sus extremos con la cámara de combustión (9) y por el otro extremo se comunica con el conducto de escape (14) del motor (1 ) o del motor (1 a) en su caso. En la parte mas cercana a la cámara de combustión (9) de dicho conducto (16), que forma parte de la culata (3) o (3b) en su caso, se ubica una pieza metálica (33) cuya forma se define por una pequeña esfera y un pequeño cilindro que se interceptan centradamente, esto es, el eje del cilindro paralelo a sus generatrices, intercepta a la esfera en su centro, siendo el diámetro de la esfera mayor que el diámetro del cilindro. Dicha pieza (33) se asienta por su parte esférica sobre un asiento situado en el conducto (16) mencionado anteriormente, manteniendo en ésta parte el conducto (16) cerrado, al estar la citada pieza (33) presionada por un resorte o muelle (34) que se asienta en la superficie esférica de la citada pieza metálica (33) y que su diámetro interior es tangente (con cierta holgura) al cilindro de la pieza esférica-cilíndrica (33), estando el muelle (34) en su otro extremo presionado por un tornillo (22) con forma tubular, esto es, que interiormente esta hueco, disponiendo dicho tornillo (22) de un asiento para el muelle (34), rosca para ser atornillado a la culata (3) del motor (1 ) o culata (3b) del motor (1 a) en su caso, y boquilla o embocadura para conexionar con el manguito (23) o tubo que se comunica con el conducto de escape (14). Constituida de ésta forma la válvula de seguridad contra presiones excesivas (15), cuando la presión en la cámara de combustión (9) se propase de un valor predeterminado, la pieza esférica-cilíndrica (33) se elevará de su asiento, dejando abierto el conducto (16) de comunicación entre la cámara de combustión (9) y el conducto de escape (14), y por consiguiente dejando pasar por dicho conducto (16) un flujo de aire comprimido, desde la cámara de combustión (9) al conducto de escape (14), para así mantener la presión necesaria y exigida en la cámara de combustión (9) y cámara auxiliar de precombustión (10) en su caso.
En lo que concierne a las figuras 7, 8 y 10, nos muestran vistas del inyector especial para aceite vegetal (18) y sección detallada de su tobera (38), utilizable para los motores (1 ) y (1 a) de combustión interna de cuatro tiempos, que su funcionamiento se realiza utilizando como combustibles aceite vegetal y agua, bien sean dichos motores, de inyección indirecta (1 ) o de inyección directa (1 a). El inyector especial para aceite vegetal (18), estará compuesto principalmente por una salida (35) para el retorno de combustible, un terminal eléctrico (36) para conexionar con el sistema eléctrico, un terminal (37) para la alimentación de alta presión de combustible, así como el resto del inyector (18) que forma su carcasa y su tobera (38) por donde saldrá el aceite vegetal. El citado inyector (18), será (sin descartar a los activados mecánicamente) preferiblemente del tipo de inyectores que se utilizan en la inyección electrónica para motores Diesel, como por ejemplo del tipo de inyectores que utilizan válvulas electromagnéticas y cámaras de control de la inyección para ser activados, o del tipo de los que son activados mediante un elemento piezoeléctrico, pero que para motores de ésta invención, equivalentes en potencia a los actuales motores Diesel, comprenden algunas particularidades especiales, que consisten, en que en su boquilla los orificios o difusores (54) de la tobera (38) de salida, por donde sale el aceite vegetal desde el inyector (18), serán de un diámetro o diámetros inferiores al de los inyectores actuales, la aguja de inyección (39) que se asienta en la tobera (38), tendrá en su punta (52) un ángulo de conicidad inferior al de las agujas de los inyectores actuales, y también la pared interior (53) de la tobera (38) cercana a la punta (52) de la aguja de inyección (39) tendrán un ángulo mas agudo que en el caso de los inyectores actuales, asimismo el tiempo de la inyección de éste inyector (18) gobernada por la unidad de control electrónica, será mas reducido que el utilizado por los inyectores actuales, de tal forma que el volumen de combustible (de aceite vegetal) en la inyección realizada en cualquier fase de revoluciones del motor (1 ) y (1 a) de la presente invención, se hará en una proporción o baremo aproximado entre un 50% a un 99%, con respecto al volumen de la inyección realizada en éstas mismas circunstancias por el inyector del motor diesel, o con respecto a la suma del volumen total de la mezcla (de aceite vegetal mas agua). Todo ello sin perjuicio de cualquier otro inyector y porcentajes de inyección distintos a los dichos, y que técnicamente sean admisibles.
Asimismo en lo que concierne igualmente a las figuras 7, 8 y 1 1 , nos muestran vistas del inyector especial para agua (19) y sección detallada de su tobera (38), utilizable para los motores (1 ) y (1 a) de combustión interna de cuatro tiempos, que su funcionamiento se realiza utilizando como combustibles aceite vegetal y agua, bien sean dichos motores, de inyección indirecta (1 ) o de inyección directa (1 a). El inyector especial para agua (19), estará compuesto principalmente por una salida (35) para el retorno de combustible, un terminal eléctrico (36) para conexionar con el sistema eléctrico, un terminal (37) para la alimentación de alta presión de combustible, así como el resto del inyector (19) que forma su carcasa y su tobera (38) por donde saldrá el agua. El citado inyector (19), será (sin descartar a los activados mecánicamente) preferiblemente del tipo de inyectores que se utilizan en la inyección electrónica para motores Diesel, como por ejemplo del tipo de inyectores que utilizan válvulas electromagnéticas y cámaras de control de la inyección para ser activados, o del tipo de los que son activados mediante un elemento piezoeléctrico, pero que para motores de ésta invención, equivalentes en potencia a los actuales motores Diesel, comprenden algunas particularidades especiales, que consisten, en que en su boquilla los orificios o difusores (57) de la tobera (38) de salida, por donde sale el agua desde el inyector (19), serán de un diámetro o diámetros inferiores al de los inyectores actuales, la aguja de inyección (39) que se asienta en la tobera (38), tendrá en su punta (55) un ángulo de conicidad inferior al de las agujas de los inyectores actuales, y también la pared interior (56) de la tobera (38) cercana a la punta (55) de la aguja de inyección (39) tendrán un ángulo mas agudo que en el caso de los inyectores actuales, asimismo el tiempo de la inyección de éste inyector (19) gobernada por la unidad de control electrónica, será mas reducido que el utilizado por los inyectores actuales, de tal forma que el volumen de combustible (de agua) en la inyección realizada en cualquier fase de revoluciones del motor (1 ) y (1 a) de la presente invención, se hará en una proporción o baremo aproximado entre un 1 % a un 50%, con respecto al volumen de la inyección realizada en éstas mismas circunstancias por el inyector del motor diesel o con respecto a la suma del volumen total de la mezcla (de aceite vegetal mas agua). Todo ello sin perjuicio de cualquier otro inyector y porcentajes de inyección distintos a los dichos, y que técnicamente sean admisibles.
Opcionalmente, como se muestra en la figura 9 se propone un nuevo tipo de inyector, que respectivamente indicamos como (18a) y (19a), tanto para la inyección de aceite vegetal como para la inyección de agua, para las dos formas de realización del motor de la presente invención (1 ) y (1 a), compuesto principalmente por; terminal para la alimentación de alta presión de combustible (37), terminal eléctrico (36), terminal para retorno de combustible (35), canal de entrada de combustible (41 ) a la tobera de inyección (38), celda volumétrica para combustible (42), y canal de retorno de combustible (43), disponiendo de las características antes mencionadas para los inyectores (18) y (19) de la presente invención, esto es, que con respecto a los inyectores utilizados en la actualidad para motores Diesel, el diámetro de los orificios o difusores de la tobera (38) sean inferiores, que el ángulo de conicidad de la punta de la aguja de inyección (39) que descansa sobre el asiento de la tobera (38) sea también inferior, que la pared interior de la tobera (38) cercana a la punta de la aguja de inyección (39) tenga un ángulo mas agudo, y que el tiempo de la inyección gobernada por la unidad de control electrónica sea igualmente inferior, de tal forma, que para el caso del inyector de aceite vegetal (18a), el volumen de combustible (de aceite vegetal) en la inyección realizada en cualquier fase de revoluciones del motor (1 ) y (1 a) de la presente invención, se hará en una proporción o baremo aproximado entre un 50% a un 99%, con respecto al volumen de la inyección realizada en éstas mismas circunstancias por el inyector del motor diesel o con respecto a la suma del volumen total de la mezcla (de aceite vegetal mas agua) relacionada con el motor (1 ) y (1 a) de la presente invención y para el caso del inyector para agua (19a), el volumen de combustible (de agua) en la inyección realizada en cualquier fase de revoluciones del motor (1 ) y (1 a) de la presente invención, se hará en una proporción o baremo aproximado entre un 1 % a un 50%, con respecto al volumen de la inyección realizada en éstas mismas circunstancias por el inyector del motor diesel o con respecto a la suma del volumen total de la mezcla (de aceite vegetal mas agua) en nuestro caso. Los citados porcentajes son estimativos y aproximados, y lógicamente en la práctica, y con la observación del funcionamiento del motor (1 ) y (1 a), se podrán variar, optimizando así con la experiencia, la eficiencia del motor (1 ) y (1 a). Pero además de todo esto, en su funcionamiento, se diferencia en algunos aspectos con respecto a los inyectores electrónicos que existen actualmente en el mercado. Consistiendo principalmente en que la aguja (39) de la tobera de inyección (38) forma una misma pieza con el émbolo de control (40) del inyector o es solidaria a éste al atornillarse al mismo, disponiendo dicho émbolo (40), de unos salientes o tetones (44) que se disponen perpendicularmente al sentido longitudinal del émbolo (40) y formando una cruz si se prolongaran, al mirarlos en el sentido de la sección transversal del émbolo (40). En dichos salientes o tetones (44) se asienta un muelle (45), que es presionado a través de un tornillo tubular especial (46) provista de juntas (46a) y que enrosca en sus dos extremos con la carcasa del inyector (18a) o (19a). Disponiendo dicho tornillo (46) y juntas (46a) de huecos u orificios para no interrumpir el canal de entrada de combustible (41 ) a la tobera (38), así como el canal de retorno del combustible (43). El muelle (45) presiona al émbolo (40) y por consiguiente a la aguja de inyección (39) contra el asiento de la tobera (38), quedando el orificio u orificios-difusores de la tobera (38) perfectamente cerrados. En la parte superior del inyector (18a) o (19a) y dentro de una cámara (48) se ha dispuesto un electroimán (49) que es solidario a la parte superior de la carcasa del inyector (18a) o (19a) a través de unos anclajes (49a), formado por un cilindro de hierro dulce o acero, en el cual en su cara inferior se ha hecho un vaciado centrado de forma cilindrica, y una bobina (50) cuyas espiras se enrollan a dicha pieza metálica cilindrica. En la parte superior del émbolo (40), se enrosca o es solidaria una pieza cilindrica (47) de acero o hierro dulce que en su cara superior se ha hecho un vaciado centrado de forma cilindrica. Esta pieza esta posicionada igualmente en la cámara (48) cerca y enfrentada con el electroimán (49) y separada de éste a poca distancia por un pequeño muelle (51 ) alojado en los vaciados antes mencionados, y por consiguiente la citada pieza (47) que es solidaria con el émbolo (40) estará dentro del campo magnético del electroimán (49). Los dos muelles (45) y (51 ) existentes en el inyector (18a) o (19a) aguantan la presión que ejerce el combustible (el aceite vegetal o el agua) en la celda volumétrica (42) contra el émbolo (40) de la aguja (39) de la tobera (38), manteniendo a la aguja (39) sin que se eleve de su asiento y por tanto no inyectando combustible. Cuando se hace pasar una corriente eléctrica por la bobina (50) del electroimán (49), éste atrae a la pieza metálica (47) que esta roscada o es solidaria al émbolo (40) de la aguja (39) de la tobera (38), levantando así la aguja (39) de su asiento en la tobera (38) y dejando pasar el combustible, produciéndose así la inyección. La fuerza magnética intermitente del electroimán (49) unida a la fuerza de presión del combustible en la celda volumétrica (42) sobre el émbolo (40), será la suficiente para vencer la resistencia de los muelles (45) y (51 ), haciendo pivotar u oscilar a la aguja de inyección (39) con respecto al asiento de la tobera de inyección (38), consiguiéndose así el funcionamiento pretendido del inyector (18a) o (19a).
La figura 12 como hemos dicho anteriormente, representa un esquema del sistema de inyección para la inyección del aceite vegetal, que podrá incorporarse a las formas de realización (1 ) y (1 a) del motor de la presente invención, que representan las figuras 1 y 3. Así pues, el sistema de inyección para aceite vegetal (58), será similar a los existentes y conocidos para motores diesel, con algunas diferencias, comprende; bomba eléctrica de cebado (71 ) sumergida en el depósito para aceite vegetal (69) provisto éste de un prefiltro (70), bomba de alta presión (59) (que será opcional su instalación en el sistema, dependiendo si el abastecimiento de aceite vegetal para las inyecciones se realiza a través de una bomba eléctrica o no), arrastrada por la cadena de distribución, regulador de alta presión (60), unidad de control electrónica (72) con regleta de conexión para sensores (73) y regleta de conexión para actuadores o activadores (74), colector acumulador de alta presión (61 ) (o rampa de inyección), sensor de presión (62), conductos para la distribución del aceite vegetal que podrán ser; de succión a baja presión (66), de abastecimiento a alta presión (67), y de retorno (68), filtro para aceite vegetal (63), conductores y circuitos eléctricos para sensores (73a) y para actuadores o activadores (74a), inyectores especiales para aceite vegetal (18), pudiéndose incluir además en dicho sistema, un calentador de combustible (64) o mas de uno, con objeto de que el aceite vegetal entre ya en el motor caliente a una determinada temperatura, aproximadamente entre 705 Centígrados y 805 C. (fundamental para el arranque del motor, y sobre todo para zonas frías en climatología) y un radiador o refrigerador de combustible (65), para el combustible que retorna al depósito (69). Diferenciándose de los sistemas de inyección actuales para motores Diesel, porque utilizarán los inyectores especiales para aceite vegetal (18) definidos anteriormente, asimismo el tiempo de la inyección que gobierna la unidad de control electrónica (72), será mas reducido que el utilizado por los inyectores diesel, de tal forma que en éste sistema de inyección, el volumen de combustible (de aceite vegetal) en la inyección realizada en cualquier fase de revoluciones del motor (1 ) y (1 a) de la presente invención, se podrá hacer en una proporción o baremo aproximado entre un 50% a un 99%, con respecto al volumen de la inyección realizada en éstas mismas circunstancias por el inyector del motor diesel o con respecto a la suma del volumen total de la mezcla (de aceite vegetal mas agua). Pudiéndose además realizar igualmente, inyecciones de volúmenes de aceite vegetal, cuyos porcentajes sean algo menores a los dichos, siempre y cuando la combustión de la mezcla se realice con efectividad.
En relación a la figura 13, representa un esquema de un sistema de inyección, para la inyección del agua, que podrá incorporarse a las formas de realización (1 ) y (1 a) del motor de la presente invención, que representan las figuras 1 y 3. Por consiguiente, el sistema de inyección para agua (75), será similar a los existentes y conocidos para motores diesel, con algunas diferencias, comprende; un depósito para agua (86) provisto éste de un prefiltro (87), bomba de alta presión (76) (que será opcional su instalación en el sistema, dependiendo si el abastecimiento de agua para las inyecciones se realiza a través de una bomba eléctrica de alta presión o no), arrastrada por la cadena de distribución, regulador de alta presión (77), unidad de control electrónica (88) con regleta de conexión para sensores (89) y regleta de conexión para actuadores o activadores (90), colector acumulador de alta presión (78) (o rampa de inyección), sensor de presión (79), conductos para la distribución del agua, que podrán ser; de succión a baja presión (83), de abastecimiento a alta presión (84), y de retorno (85), filtro para agua (80), conductores y circuitos eléctricos para sensores (89a) y para actuadores o activadores (90a), inyectores especiales para agua (19), pudiéndose incluir además en dicho sistema, un calentador de combustible (81 ), con objeto de que el agua entre ya en el motor caliente (fundamental para zonas frías) y un radiador o refrigerador de combustible (82), para el combustible que retorna al depósito (86). Diferenciándose de los sistemas de inyección actuales para motores Diesel, porque utilizarán los inyectores especiales para agua (19) definidos anteriormente, asimismo el tiempo de la inyección que gobierna la unidad de control electrónica (88), será mas reducido que el utilizado por los inyectores diesel, de tal forma que en éste sistema de inyección, el volumen de combustible (de agua) en la inyección realizada en cualquier fase de revoluciones del motor (1 ) y (1 a) de la presente invención, se podrá hacer en una proporción o baremo aproximado entre un 1 % a un 50%, con respecto al volumen de la inyección realizada en éstas mismas circunstancias por el inyector del motor diesel o con respecto a la suma del volumen total de la mezcla (de aceite vegetal mas agua). Pudiéndose además realizar igualmente, inyecciones de volúmenes de agua, cuyos porcentajes sean algo mayores a los dichos, siempre y cuando la combustión de la mezcla se realice con efectividad.
Según la primera forma de realización de esta invención, el motor (1 ) de inyección indirecta, ideado para que su funcionamiento se realice utilizando como combustibles, aceite vegetal y agua, se puede definir particularmente en su funcionamiento, por la configuración de sus tiempos, fases y momentos en que se producen las inyecciones de los combustibles (aceite vegetal y agua). Así pues, para un mejor entendimiento del funcionamiento de esta primera forma de realización, se definen aquí seguidamente sus distintos tiempos, con sus respectivas y particulares características (fases, momentos de inyección, etc.), así como las distintas carreras del pistón (6) que originan su movimiento; Por consiguiente la figura 14, representa el tiempo de admisión del motor (1 ), en el cual la válvula de escape (12) estará cerrada, y la válvula de admisión (1 1 ) se abre permitiendo la entrada de aire (91 ) al cilindro (5) y a la cámara auxiliar de precombustion (10) mientras el pistón (6) realiza su carrera desde el punto muerto superior al punto muerto inferior. Definiéndose este motor (1 ) en ésta fase, porque la inyección de aceite vegetal (92), se realiza en dicho tiempo de admisión por el inyector (18), en la especial cámara auxiliar de precombustion (10) y en la cámara de combustión (9) o cilindro (5) en menor medida, cuando la cabeza del pistón (6) se encuentra casi prácticamente en el punto muerto inferior, pero antes de llegar a éste punto. Las figuras 15 y 16 representan el tiempo de compresión del motor (1 ), la válvula de escape (12) y la válvula de admisión (1 1 ) estarán cerradas, y mientras el pistón (6) realiza su carrera desde el punto muerto inferior al punto muerto superior, el aire y el aceite vegetal (93) depositados en el cilindro (5) y cámara auxiliar de precombustion (10), al ser comprimidos se calientan y aumentan rápidamente sus temperaturas, alcanzando el aceite vegetal una temperatura entre su temperatura crítica y su temperatura de auto-ignición, pero sin llegar a ésta última. Definiéndose este motor (1 ) en ésta fase, porque la inyección de agua (94) se realiza en dicho tiempo de compresión por el inyector (19), en la especial cámara auxiliar de precombustion (10) y en la cámara de combustión (9) en menor medida, cuando la cabeza del pistón (6) se encuentra casi prácticamente en el punto muerto superior, pero antes de llegar a éste punto, iniciándose en éste punto las reacciones químicas y encendido de la mezcla, y la válvula de seguridad contra presiones excesivas (15) podrá mantenerse cerrada o momentáneamente abierta si la presión en el cilindro (5) o cámara de combustión (9) y cámara auxiliar de precombustión (10) rebasara los índices de presión predeterminados.
La figura 17, representa el tiempo de combustión (también llamado de trabajo o fuerza), del motor (1 ). La válvula de escape (12) y la válvula de admisión (1 1 ) estarán cerradas. Definiéndose este motor (1 ) en ésta fase, porque al mezclarse en la anterior fase de compresión, el aire, y el aceite vegetal con el agua en los porcentajes previstos y condiciones ambientales y de temperatura requeridos, se producen las reacciones químicas antes dichas y definidas (electrólisis e hidrólisis), obteniéndose prácticamente simultáneamente la combustión (95) de la mezcla, y toda la fuerza expansiva debida a los gases de la combustión (95) concentrada en un mínimo volumen en la cámara de combustión (9) y cámara auxiliar de precombustión (10) se aplica sobre la cabeza o fondo del pistón (6) cuando éste está en su punto muerto superior, empujándolo y desplazándolo con gran fuerza hacia el punto muerto inferior.
La figura 18, representa el tiempo de escape o expulsión del motor (1 ), la válvula de admisión (1 1 ) estará cerrada y la válvula de escape (12) estará abierta, el pistón (6) ejercerá su carrera en ésta fase desplazándose desde el punto muerto inferior al punto muerto superior, desplazando en su recorrido los gases y humos (96) de la combustión hacia la válvula de escape (12), originando de esta forma que salgan dichos gases (96) por el conducto de escape (14), que posteriormente llegarán al tubo de escape y su salida al exterior. Diferenciándose este nuevo motor (1 ) en ésta fase de forma notable, porque los gases de escape (96), al provenir de combustibles alternativos orgánicos y ecológicos (aceite vegetal y agua) son menos contaminantes que los gases provenientes de la combustión de combustibles fósiles (gasoil o gasolina).
Según la segunda forma de realización (1 a) de esta invención, el motor de inyección directa, ideado para que su funcionamiento se realice utilizando como combustibles, aceite vegetal y agua, se puede definir particularmente en su funcionamiento, por la configuración de sus tiempos, fases y momentos en que se producen las inyecciones de los combustibles (aceite vegetal y agua). Así pues, para un mejor entendimiento del funcionamiento de esta segunda forma de realización, se definen aquí seguidamente sus distintos tiempos, con sus respectivas y particulares características (fases, momentos de inyección, etc.), así como las distintas carreras del pistón (6) que originan su movimiento; Por consiguiente la figura 19, representa el tiempo de admisión de esta segunda forma de realización (1 a) del motor, en el cual la válvula de escape (12) estará cerrada, y la válvula de admisión (1 1 ) se abre permitiendo la entrada de aire (97) al cilindro (5) o cámara de combustión (9) mientras el pistón (6) realiza su carrera desde el punto muerto superior al punto muerto inferior. Definiéndose este motor (1 a) en ésta fase, porque la inyección de aceite vegetal (98) se realiza en dicho tiempo de admisión por el inyector (18), en el cilindro (5) o cámara combustión (9), cuando la cabeza del pistón (6) se encuentra casi prácticamente en el punto muerto superior, iniciando su carrera de admisión y momentos después de sobrepasar dicho punto muerto superior.
Las figuras 20 y 21 representan el tiempo de compresión de esta segunda forma de realización (1 a), del motor de la presente invención. En este tiempo la válvula de escape (12) y la válvula de admisión (1 1 ) estarán cerradas, y mientras el pistón (6) realiza su carrera desde el punto muerto inferior al punto muerto superior, el aire y el aceite vegetal (99) depositados en el cilindro (5) o cámara de combustión (9), al ser comprimidos se calientan y aumentan rápidamente sus temperaturas, alcanzando el aceite vegetal una temperatura entre su temperatura crítica y su temperatura de auto-ignición, pero sin llegar a ésta última. Definiéndose este motor en ésta fase, porque la inyección de agua (100) se realiza en dicho tiempo de compresión por el inyector (19), en la cámara de combustión (9), cuando la cabeza del pistón (6) se encuentra casi prácticamente en el punto muerto superior, pero antes de llegar a éste punto, iniciándose en éste punto las reacciones químicas y encendido de la mezcla, y la válvula de seguridad contra presiones excesivas (15) podrá mantenerse cerrada o momentáneamente abierta si la presión en el cilindro (5) o cámara de combustión (9) rebasara los índices de presión predeterminados.
La figura 22, representa el tiempo de combustión (también llamado de trabajo o fuerza), de esta segunda forma de realización (1 a) del motor. La válvula de escape (12) y la válvula de admisión (1 1 ) estarán cerradas. Definiéndose este motor en ésta fase, porque al mezclarse en la anterior fase de compresión, el aire, y el aceite vegetal con el agua en los porcentajes previstos y condiciones ambientales y de temperatura requeridos, se producen las reacciones químicas antes dichas y definidas (electrólisis e hidrólisis), obteniéndose prácticamente simultáneamente la combustión (101 ) de la mezcla, y toda la fuerza expansiva debida a los gases de la combustión (101 ) concentrada en un mínimo volumen en la cámara de combustión (9), se aplica sobre la cabeza o fondo del pistón (6) cuando éste está en su punto muerto superior, empujándolo y desplazándolo con gran fuerza hacia el punto muerto inferior. La figura 23, representa el tiempo de escape o expulsión de esta segunda forma de realización (1 a) del motor. La válvula de admisión (1 1 ) estará cerrada y la válvula de escape (12) estará abierta, el pistón (6) ejercerá su carrera en ésta fase, desplazándose desde el punto muerto inferior al punto muerto superior, desplazando en su recorrido los gases y humos (102) de la combustión hacia la válvula de escape (12), originando de esta forma que salgan dichos gases (102) por el conducto de escape (14), que posteriormente llegarán al tubo de escape y su salida al exterior. Diferenciándose este nuevo motor en ésta fase de forma notable, porque los gases de escape (102), al provenir de combustibles alternativos orgánicos y ecológicos (aceite vegetal y agua), son menos contaminantes que los gases provenientes de la combustión de combustibles fósiles (gasoil o gasolina).
Una vez descritos los dibujos, así como varios ejemplos de las formas o modos de realización del motor de la presente invención, pero descritos de forma un tanto implícita algunos elementos que forman dichos modos de realización, pasamos a describir seguidamente de una forma mas explícita y con mayor detalle, los distintos sistemas, elementos, formas de realización de los mismos, y funcionamiento de éstos, los cuales constituyen de forma práctica, las formas de realización del presente motor. Todo ello, ayudándonos en parte de las figuras descritas anteriormente y refiriéndonos a algunos elementos referidos en ellas. Así pues;
El sistema de combustión, (no representados en su totalidad todos sus elementos en las figuras 1 y 3) que utiliza las dos formas de realización (1 ) y (1 a) del motor de la presente invención de combustión interna de cuatro tiempos, bien de inyección indirecta o directa, ideados para que su funcionamiento se realice utilizando como combustibles, aceite vegetal y agua, comprende; por cada cilindro (5), pistón (6), cámara de combustión (9), cámara auxiliar de precombustion (10) adjunta a la cámara de combustión (9) y tobera (24) que une ambas cámaras para el caso de la primera forma de realización (1 ) del motor, cigüeñal (8), biela (7), árbol de levas, volante de inercia, válvula de admisión (1 1 ), válvula de escape (12), bujía de incandescencia (17), filtro de aire, colector de admisión, y colector de escape, consistiendo principalmente dicho sistema, en que en las formas de realización (1 ) y (1 a) del motor de la presente invención, utilizan dos inyectores especiales por cada cilindro (5), uno para aceite vegetal (18), y otro para agua (19), que inyectan combustible alternativamente en la cámara auxiliar de precombustion (10) y cámara de combustión (9) en menor medida para el caso del modo de realización (1 ) del motor, y que inyectan asimismo directamente en la cámara de combustión (9) para el caso del modo de realización (1 a) del motor, fabricadas dichas cámaras de material especial o con un recubrimiento especial (21 ). Haciéndose la inyección de aceite vegetal primero, en una proporción o baremo, con respecto al volumen total inyectado, de aceite vegetal mas agua, aproximadamente entre un 50% y un 99% en volumen inyectado en cada combustión, en el tiempo de admisión, y seguidamente se hará la inyección de agua, en una proporción o baremo aproximado entre un 50% y un 1 % en volumen inyectado en cada combustión, en el tiempo de compresión. Pudiéndose variar dichas proporciones en los porcentajes que se desee, siempre y cuando la combustión de la mezcla se realice con efectividad. La suma del volumen de aceite vegetal mas agua inyectados en una combustión en el motor (1 ) y (1 a) de la presente invención, será similar o igual al volumen de gasoil que se inyecta en los motores diesel en una de sus combustiones, lógicamente atendiendo a los parámetros de potencia y velocidad de rotación de los motores, análogos para ambos motores. En el desarrollo y estudio de este nuevo motor (1 ) y (1 a), es posible que se puedan conseguir unos rendimientos de máxima eficiencia en la combustión, que podrían utilizar volúmenes de combustibles (de aceite vegetal y agua) en sus inyecciones, cuya suma de volúmenes sea incluso inferior al volumen de gasoil inyectado por los motores diesel.
El sistema eléctrico (no representado ningún esquema en las figuras, pero que podemos ver algunos de sus elementos en las figuras 1 , 3, 12 y 13) que utiliza las dos formas de realización (1 ) y (1 a) del motor de combustión interna de cuatro tiempos, ideado para que su funcionamiento se realice utilizando como combustibles, aceite vegetal y agua, comprende; batería, motor de arranque, sistemas eléctricos de inyección (58) y (75), cigüeñal (8), alternador, bomba eléctrica (71 ) sumergida en el depósito de aceite vegetal (69), y conexionada al sistema de inyección de aceite vegetal (58) para el cebado de combustible en el arranque del motor, y varias unidades de control electrónico, comprendiendo al menos una primera unidad de control electrónico (72), que controle la sincronización de la inyección multipunto del aceite vegetal, pudiendo gobernar a los inyectores (18) para que la inyección secuencial en cada cilindro (5) se realice en el tiempo de admisión, en el momento justo y frecuencias necesarias, en función de la velocidad de giro del motor, disponiendo de los sensores (73) y sondas necesarias, situadas en los lugares que se necesiten, como por ejemplo, en cigüeñal (8) o árbol de levas, membranas en los conductos de aspiración etc., así como los actuadores o activadores (74) necesarios para esta función, o la incorporación de cualquier otro dispositivo que fuese necesario, y una segunda unidad de control electrónico (88), similar a la primera, que controle y regule la sincronización de la inyección multipunto del agua, pudiendo gobernar a los inyectores (19) para que la inyección secuencial en cada cilindro se realice en el tiempo de compresión, en el momento justo y frecuencias necesarias, en función de la velocidad de giro del motor, disponiendo de los sensores (89) y sondas necesarias y situadas igualmente en cigüeñal (8), árbol de levas etc., así como los actuadores o activadores (90) necesarios para esta función, o la incorporación de cualquier otro dispositivo que fuese necesario.
La cámara auxiliar de precombustión (10) en cada cilindro (5), para el caso del motor (1 ), de inyección indirecta, representado en la figura 1 , que en relación a su forma, además de poder utilizarse con las formas actuales, como por ejemplo con forma esférica, se propone una nueva cámara auxiliar de precombustión (10) con una diferencia particular, para el motor (1 ) de combustión interna de cuatro tiempos de inyección indirecta, ideado para que su funcionamiento se realice utilizando como combustibles, aceite vegetal y agua, cuya diferencia particular, consiste en que su forma interior es la de un elipsoide interceptado por la tobera (24) de dicha cámara de precombustión (10) que desemboca en la cámara de combustión (9) del cilindro (5) del motor (1 ) y posicionada dicha cámara (10) en la culata (3) del motor (1 ).
La bujía de incandescencia o de calentamiento (17) situada en cada cilindro (5) en el motor de combustión interna de cuatro tiempos que su funcionamiento se realiza utilizando como combustibles, aceite vegetal y agua, bien de inyección indirecta (1 ) o de inyección directa (1 a) que representan respectivamente las figuras 1 y 3, podrá ir posicionada dicha bujía (17), bien en la culata del motor (1 ) y ubicada en su cámara auxiliar de precombustión (10), o en la culata del motor (1 a) y ubicada en su cámara de combustión (9). Será del tipo de bujías de incandescencia similares a las que se utilizan en los motores diesel. El funcionamiento de dicha bujía (17) es simple, se trata de pasar corriente eléctrica por una resistencia eléctrica situada en dicha bujía, la resistencia se calienta, poniéndose incandescente y desprendiendo mucho calor, calentando así las cámaras de combustión, el aire y el aceite vegetal que se deposite en ellas. La resistencia eléctrica de ésta bujía de incandescencia (17), destinada a los dos modos de realización (1 ) y (1 a) del motor de la presente invención, será lo suficientemente robusta, como para elevar la temperatura del aire y del aceite vegetal depositado, bien en la cámara auxiliar de precombustión (10) del motor (1 ) o en la cámara de combustión (9) del motor (1 a), en el momento de calentamiento para el arranque del motor (1 ) y (1 a), a una temperatura de aproximadamente 2105 C. Si fuese necesario, en cada cilindro (5) del motor (1 ) y (1 a) de la presente invención, se podrán situar más de una bujía de incandescencia (17), con objeto de conseguir la temperatura citada.
El sistema de puesta en marcha para el arranque del motor de combustión interna de cuatro tiempos, bien de inyección indirecta (1 ) o de inyección directa (1 a), que su funcionamiento se realiza utilizando como combustibles aceite vegetal y agua, y que no se representa ningún esquema de él en las figuras. Para describirlo aquí, hacemos referencias a algunos elementos del mismo, que se pueden observar en las figuras 1 , 3, 7, 8, 10, 1 1 , 12 y 13. Principalmente su funcionamiento, podemos describirlo de la siguiente manera; cuando se acciona el interruptor de puesta en marcha en su primera posición (posición de calentamiento), además de cerrarse los circuitos eléctricos que suministran la energía eléctrica a las bujías de incandescencia (17) y calentadores de combustible (64) y (81 ), se activa después en un determinado tiempo un tercer circuito eléctrico regulado por un reloj temporizador, que activa la bomba eléctrica de cebado de combustible (71 ), posicionada y sumergida en el depósito de aceite vegetal (69), y comunicándose a través de los conductos (66) y (67) con el colector acumulador (61 ) del sistema de inyección de aceite vegetal (58), posibilitándole a dicho colector (61 ) una presión suficiente para que los inyectores (18) (activados eléctricamente) a través de los orificios o difusores (54) de su tobera (38) puedan realizar una o varias inyecciones simultaneas en las distintas cámaras auxiliares de precombustión y cámaras de combustión en menor medida del motor (1 ), o dichas inyecciones se realicen directamente en la cámara de combustión (9) del motor (1 a), en el tiempo de calentamiento de la bujía de incandescencia (17), sin necesidad de que se hubiese accionado el motor de arranque, y por consiguiente sin que la cadena de distribución haya arrastrado a la bomba de inyección de alta presión (59). Un cuarto circuito eléctrico activado simultáneamente y de la misma forma que el tercero, accionará a los inyectores (18), para que éstos inyecten simultáneamente aceite vegetal. La aguja (39) que cierra y abre la tobera (38) del inyector (18), se levantará por electromagnetismo, de ahí la existencia de éste cuarto circuito, por consiguiente los electroimanes de los inyectores para aceite vegetal (18), podrán ser accionados por el circuito antes dicho, así como cuando éste circuito se desactive, podrán ser accionados por otro circuito que gobierna la unidad electrónica (72). Será preferible en el tiempo de calentamiento, una inyección larga en tiempo (de aceite vegetal), accionada rápidamente al inicio del calentamiento, que varias inyecciones alternadas, para ello, se dispondrá en éste cuarto circuito eléctrico, de un interruptor, reloj o temporizador automático que desconecte pasado un determinado tiempo dicho circuito, de la electricidad suministrada por la batería. Dicho interruptor o temporizador podrá ser de cualquier tipo de los existentes en el mercado y que puedan cumplir con las exigencias deseadas. Así pues, cuando se acciona el interruptor de puesta en marcha en su segunda posición (posición de arranque), tres de los cuatro circuitos anteriores se desconectan, quedando conectado solo el circuito de las bujías de incandescencia (17), y conectando a su vez otros tres circuitos, uno de ellos gobierna la inyección sincronizada y secuencial de los inyectores para aceite vegetal (18) a través de la unidad electrónica (72), otro gobierna la inyección sincronizada y secuencial de los inyectores para agua (19) a través de otra unidad electrónica (88), y el tercer circuito pondrá en marcha el motor de arranque, y con éste, la cadena de distribución, las bombas de alta presión (una para aceite vegetal (59) y otra para agua (76), o en sustitución a éstas, que se disponga de bombas eléctricas de alta presión), el cigüeñal (8), volante de inercia, y finalmente los pistones (6). En estas circunstancias, y con un volumen rico de aceite vegetal en cada una de las cámaras auxiliares de precombustion (10) y en la cámara de combustión (9) en menor medida del motor (1 ), y en el caso del motor (1 a) en cada una de las cámaras de combustión (9), el aire aspirado y el aceite vegetal inyectado se habrán calentado a través de las bujías de incandescencia (17) a una temperatura aproximada a 210 grados centígrados, y calentándose aún mas con la primera compresión (o primeras compresiones) del pistón (6), debiendo llegar el aceite vegetal a calentarse como mínimo a una temperatura crítica, aproximadamente entre 160 grados centígrados y 2105 C, dependiendo del tipo de aceite vegetal que utilicemos. Seguidamente al inyectarse agua en la cámara auxiliar de precombustion (10) y en la cámara de combustión (9) en menor medida del motor (1 ), o en su caso solo en la cámara de combustión (9) del motor (1 a), en el tiempo de compresión, toda la mezcla se enciende, ardiendo espontáneamente, con lo que los gases de combustión se expanden, desplazando el pistón (6) desde el punto muerto superior al punto muerto inferior y consiguiéndose así el arranque del motor (1 ) y (1 a). Una vez arrancado el motor (1 ) y (1 a) de la presente invención, el circuito del motor de arranque, así como el circuito de las bujías de incandescencia (17), se desconectarán automáticamente.
Los cilindros (5), de las dos formas de realización (1 ) y (1 a) del motor de la presente invención, podrán estar realizados bien al moldear respectivamente el bloque motor (2) y (2a), o incorporando camisas de cilindro (20) a los bloques motor (2) y (2a).
En el caso de que los cilindros (5) se moldeen juntos con los respectivos bloques motor (2) y (2a), sin que se utilicen en ellos camisas de cilindro (20), para las dos formas de realización (1 ) y (1 a) del motor de combustión interna de cuatro tiempos, que su funcionamiento se realiza utilizando como combustibles aceite vegetal y agua, consistirá en una primera forma de realización de dichos cilindros (5), en la que el bloque motor (2) y (2a) se fabricará de acero inoxidable, bien con una aleación de hierro, carbono, cromo y níquel, o cuya aleación se realice solo con, hierro, carbono y níquel.
Una segunda forma de realización de los citados cilindros (5), consistirá en que el bloque motor (2) y (2a) se podrán fabricar o moldear con material de fundición, y posteriormente a los cilindros (5) se les incorpore un recubrimiento de níquel. En una tercera forma de realización de los cilindros (5), consistirá en que se podrá fabricar o moldear el bloque motor (2) y (2a) con material de fundición, y posteriormente a los cilindros (5) se les incorporará un recubrimiento cerámico o un esmalte vitrificado o Vitro- cerámico.
En el caso de incorporar camisa especial de cilindro (20), para las dos formas de realización (1 ) y (1 a) del motor de combustión interna de cuatro tiempos, que su funcionamiento se realiza utilizando como combustibles aceite vegetal y agua, consiste en una primera forma de realización, en la que dicha camisa (20) se fabricará de acero inoxidable, bien con una aleación de hierro, carbono, cromo y níquel, o cuya aleación se realice solo con, hierro, carbono y níquel.
Una segunda forma de realización de dicha camisa (20), consiste en que se podrá fabricar de acero con un recubrimiento de níquel.
En una tercera forma de realización, la camisa de cilindro (20), consiste en que se podrá fabricar de acero con un recubrimiento en su parte interior, cerámico o de un esmalte vitrificado o Vitro-cerámico.
El recubrimiento especial o fabricado de material especial (21 ) de algunos elementos esenciales que componen las dos formas de realización (1 ) y (1 a) del motor de combustión interna de cuatro tiempos, que su funcionamiento se realiza utilizando como combustibles aceite vegetal y agua, consiste en una primera forma de realización donde, el pistón (6), la culata (3) y (3b) en su caso, la válvula de admisión (1 1 ), la válvula de escape (12), el conducto de admisión (13), el conducto de escape (14), así como la cámara auxiliar de precombustión (10) en el caso, estarán fabricados de acero inoxidable, bien con una aleación de hierro, carbono, cromo y níquel, o cuya aleación se realice solo con, hierro, carbono y níquel.
El recubrimiento especial o fabricado de material especial (21 ) de algunos elementos esenciales que componen las dos formas de realización (1 ) y (1 a) del motor de la presente invención, consiste en una segunda forma de realización donde, el pistón (6), la zona inferior de la culata (3) y (3b) en su caso, la válvula de admisión (1 1 ), la válvula de escape (12), el conducto de admisión (13), el conducto de escape (14), así como la cámara auxiliar de precombustión (10) en el caso, se podrán fabricar de acero con un recubrimiento de níquel.
El recubrimiento especial o fabricado de material especial (21 ) de algunos elementos esenciales que componen las dos formas de realización (1 ) y (1 a) del motor de la presente invención, consiste en una tercera forma de realización donde, el pistón (6) o cabeza de éste, la culata (3) y (3b) en su caso, zona inferior de ésta o zona de la misma que da a la cámara de combustión (9), la válvula de admisión (1 1 ), la válvula de escape (12), el conducto de admisión (13), el conducto de escape (14), así como la cámara auxiliar de precombustión (10) en su caso, se podrán fabricar de aluminio o acero con un recubrimiento especial de varias capas de Politetraflúoretileno.
El recubrimiento especial o fabricado de material especial (21 ) de algunos elementos esenciales que componen las dos formas de realización (1 ) y (1 a) del motor de la presente invención, consiste en una cuarta forma de realización donde, el pistón (6) o cabeza de éste, la culata (3) y (3b) en su caso, zona inferior de ésta o zona de la misma que da a la cámara de combustión (9), la válvula de admisión (1 1 ), la válvula de escape (12), el conducto de admisión (13), el conducto de escape (14), así como la cámara auxiliar de precombustión (10) en su caso, se podrán fabricar de acero con un recubrimiento cerámico o de esmalte vitrificado o vitro-cerámico.
Una de las particularidades de la presente invención, de las dos formas de realización (1 ) y (1 a) del motor de combustión interna de cuatro tiempos que su funcionamiento se realiza utilizando como combustibles aceite vegetal y agua, consiste en que comprende dos depósitos independientes para combustible, uno para aceite vegetal (69) y otro para agua (86).
Otra de las particularidades de la presente invención, de las dos formas de realización (1 ) y (1 a) del motor de combustión interna de cuatro tiempos, que su funcionamiento se realiza utilizando como combustibles aceite vegetal y agua, consiste en que comprende dos sistemas independientes de inyección, uno para aceite vegetal (58) y otro para agua (75).
En el avance a la inyección, bien del aceite vegetal como del agua, para el motor de la presente invención, de combustión interna de cuatro tiempos, que su funcionamiento se realiza utilizando como combustibles aceite vegetal y agua, bien de inyección indirecta (1 ) o de inyección directa (1 a), se deberán prever y medir los parámetros de tiempo necesarios en los que se obtienen las citadas reacciones químicas, así como el tiempo de propagación e inflamación del total de la mezcla de los combustibles (de aceite vegetal y agua) en el tiempo de combustión, ya que la combustión de toda la mezcla, en realidad no se hace instantáneamente, si no que se va inflamando progresivamente, a todo esto, se deberán sumar los tiempos de inyección (de aceite vegetal y de agua), gobernados por las unidades de control electrónica (72) y (88), que suministrarán el adelanto para avanzar la inyección de aceite vegetal en su momento y el adelanto para avanzar la inyección de agua en su momento, con objeto de que la combustión de la mezcla se produzca sin retraso, y previendo que toda la fuerza de expansión de la combustión se aplique sobre la cabeza o fondo del pistón (6). Dichos avances se realizarán proporcionalmente a la velocidad de giro del motor, por lo que los citados avances serán tanto mayores, cuanto más de prisa gire el motor.
Así pues, según la primera forma de realización de la presente invención del motor de combustión interna de cuatro tiempos de inyección indirecta (1 ), ideado para que su funcionamiento se realice utilizando como combustibles, aceite vegetal y agua, podrá definirse particularmente en su funcionamiento, porque su avance a la inyección comprende que, la inyección de aceite vegetal, se realiza en una especial cámara auxiliar de precombustion (10) y en la cámara de combustión (9) en menor medida, en el tiempo de admisión (entrada de aire en el cilindro (5) y en la cámara auxiliar de precombustion (10)), cuando la cabeza del pistón (6) se encuentra casi prácticamente en el punto muerto inferior, pero antes de llegar a éste punto, y la inyección de agua se realiza en la citada especial cámara auxiliar de precombustion (10) y en la cámara de combustión (9) en menor medida, en el tiempo de compresión, antes de que la cabeza del pistón (6) se encuentre en el punto muerto superior. Dependiendo la distancia de la cabeza del pistón (6) al punto muerto superior en el momento de la inyección del agua, al avance de la inyección del agua, y dependiendo igualmente la distancia de la cabeza del pistón (6) al punto muerto inferior en el momento de la inyección del aceite vegetal, al avance de la inyección del aceite vegetal. Siendo dichos avances tanto mayores, cuanto más de prisa gire el motor. Todo ello regulado por las dos unidades de control electrónicas (72) y (88) de los sistemas de inyección (una para el aceite vegetal (72), y la otra para el agua (88)), que respectivamente a través de sus sensores (73) y (89), así como de sus actuadores o activadores (74) y (90), determinarán los parámetros idóneos en cada momento, para los avances a la inyección, tanto para el aceite vegetal como para el agua.
El avance a la inyección en la segunda forma de realización del motor de combustión interna de cuatro tiempos de inyección directa (1 a) que su funcionamiento se realiza utilizando como combustibles aceite vegetal y agua, podrá definiéndose particularmente en su funcionamiento, porque en su avance a la inyección comprende que, la inyección de aceite vegetal, se realiza directamente en la cámara de combustión (9) en el tiempo de admisión (entrada de aire en el cilindro), cuando el pistón (6) se encuentra prácticamente iniciando la admisión y su cabeza se encuentra cercana al punto muerto superior, pero alejándose de él, y la inyección de agua se realiza en la cámara de combustión (9) en el tiempo de compresión, antes de que la cabeza del pistón se encuentre en el punto muerto superior. Dependiendo la distancia de la cabeza del pistón (6) al punto muerto superior en el momento de la inyección del agua, al avance de la inyección del agua, y dependiendo igualmente la distancia de la cabeza del pistón (6) al punto muerto superior en el momento de la inyección del aceite vegetal, al avance de la inyección del aceite vegetal. Siendo dichos avances tanto mayores, cuanto más de prisa gire el motor. Todo ello regulado por las dos unidades de control electrónicas (72) y (88) de los sistemas de inyección (una para el aceite vegetal (72), y la otra para el agua (88)), que respectivamente a través de sus sensores (73) y (89), así como sus actuadores o activadores (74) y (90), determinarán los parámetros idóneos en cada momento, para los avances a la inyección, tanto para el aceite vegetal como para el agua.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S.
1.- Motor de combustión interna (1 ) que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos, de cuatro tiempos, del tipo de motores similares a los diesel al no tener bujías con salto de chispa, se compone esencialmente de; sistema de lubricación, sistema de refrigeración con camisas de agua (25), unos peculiares sistemas eléctrico y de combustión, un bloque motor (2), culata (3), junta de culata (3a), cárter (4), y por cada cilindro (5) comprende; un pistón (6), biela (7), eje-cigüeñal (8), cámara de combustión (9), cámara auxiliar de precombustión (10) que desemboca a la cámara de combustión (9) por la tobera (24), válvula de admisión (1 1 ), válvula de escape (12), conducto de admisión (13), conducto de escape (14), una peculiar válvula de seguridad contra presiones excesivas (15), conducto (16) así como tornillos tubulares (22) y manguito (23) para la válvula de seguridad (15), y una o mas robustas bujías de incandescencia o de calentamiento (17), posicionada en la culata (3) y ubicada en cámara auxiliar de precombustión (10), caracterizado porque utiliza como combustible para su funcionamiento conjuntamente aceite vegetal y agua, y porque comprende; un particular sistema de puesta en marcha para el arranque del motor, unos peculiares sistemas eléctrico y de combustión, una peculiar válvula de seguridad contra presiones excesivas (15), inyector especial para aceite vegetal (18) dispuesto en culata (3) y ubicado en cámara auxiliar de precombustión (10), inyector especial para agua (19) dispuesto en culata (3) y ubicado en cámara auxiliar de precombustión (10), camisa especial de cilindro (20), recubrimiento especial o fabricado de material especial (21 ) de algunos elementos esenciales que componen dicho motor (1 ) como pueden ser; el pistón (6), la culata (3), zona inferior de ésta o zona de la misma que da a la cámara de combustión (9), la válvula de admisión (1 1 ), la válvula de escape (12), el conducto de admisión (13), el conducto de escape (14), así como la cámara auxiliar de precombustión (10) y su tobera (24), también comprende dos depósitos independientes para combustible, uno para aceite vegetal y otro para agua, dos sistemas independientes de inyección, uno para aceite vegetal y otro para agua, así como en su funcionamiento presenta unos determinados avances a la inyección, uno para el aceite vegetal y otro para el agua. Asimismo para su funcionamiento comprende y utiliza un procedimiento para disociar el hidrógeno del agua (disociación electrolítica de la molécula de agua), entendida dicha disociación del hidrógeno, como una transformación o reacción química principal o primaria, que está englobada y encadenada con una peculiar reacción química de hidrólisis del agua con los ésteres del aceite vegetal, produciéndose las citadas reacciones químicas prácticamente simultaneas a su combustión, y ligadas dichas reacciones químicas y con ello, todo el procedimiento en sí, al funcionamiento del motor. Dicho procedimiento, se podrá realizar en cualquier lugar que se den las condiciones óptimas y necesarias, y por supuesto en las cámaras de precombustion y cámaras de combustión, de las diferentes formas en las que se pueda realizar este motor. Por consiguiente, el citado procedimiento comprende las siguientes etapas: a) La determinación mediante la práctica de prueba y error, de los materiales más adecuados a utilizar en la realización y fabricación de la cámara auxiliar de precombustion en su caso y cámara de combustión (lugares donde se realizarán las reacciones químicas), así como todos los elementos del motor que lindan o delimitan con dichas cámaras. Pudiéndose por ejemplo realizarse o fabricarse dichas cámaras y elementos del motor que lindan con las mismas, con los materiales siguientes:
de acero inoxidable, bien con una aleación de hierro, carbono, cromo y níquel, o cuya aleación se realice solo con, hierro, carbono y níquel,
de acero con un recubrimiento de níquel.
de aluminio o acero con un recubrimiento especial de varias capas de Politetraflúoretileno.
de acero con un recubrimiento cerámico o de esmalte vitrificado o Vitro-cerámico.
de cualquier otro material que mediante la práctica de prueba y error en la experimentación en laboratorio, se hayan obtenido resultados plausibles con respecto a la reacción deseada. Pudiéndose utilizar indistintamente estos materiales, en las distintas partes del motor, sin que tengan que ser los materiales utilizados exclusivamente de un solo tipo. b) La determinación de las propiedades especificas de los componentes que van a formar parte de la reacción (aceite vegetal y agua), como son las distintas temperaturas alcanzadas de los componentes y derivados en la reacción, necesarias para la práctica y comprensión del procedimiento, como son:
Cada una de las "temperaturas críticas" de los diferentes aceites vegetales que podríamos utilizar, a partir de las cuales, los aceites vegetales calentados, comienzan a echar humo y a descomponerse. Necesaria dicha temperatura crítica del aceite vegetal, porque a partir de ella y a temperaturas más elevadas, al pulverizar agua o vapor de agua sobre el aceite vegetal en un entorno adecuado (cámara auxiliar de precombustion o cámara de combustión, del motor de la presente invención), se producirán las reacciones químicas deseadas. Dichas "temperaturas críticas" para los distintos aceites vegetales, serán aproximadamente;
para el aceite de oliva 210 grados centígrados,
para el aceite de girasol y soja 1705 C.
* para el aceite de colza y maíz 1605 C. La temperatura de auto-ignición (temperatura mínima para que un producto entre en combustión de forma espontánea) del aceite vegetal, dependiendo del tipo de aceite estará aproximadamente entre 5285 C. y 6205 centígrados.
Dado que las moléculas de agua están formadas por H20, esto es, dos átomos de Hidrógeno y uno de Oxígeno, y que el agua es un componente primordial de la reacción, al disociar el hidrógeno, también será interesante conocer;
La temperatura de auto-ignición del Hidrógeno, que es alrededor de 5805 C.
Dado igualmente que la hidrólisis del agua con los ésteres del aceite vegetal, forma parte de la reacción, y que como sabemos, con ella se forman dos compuestos, como son, el ácido carboxílico y alcohol, también será interesante saber;
La temperatura de auto-ignición del ácido carboxílico, que es aproximadamente de 4255
C.
La temperatura de auto-ignición del alcohol, que dependiendo del tipo de alcohol esta aproximadamente entre 3785 C y 4605 C. c) La determinación y descripción detallada del proceso a seguir, en los lugares donde se va a producir la citada reacción química en el motor de combustión interna que se propone. Y que podrá ser:
- En las cámaras auxiliares de precombustion, cuando el motor disponga de las mismas, y las inyecciones de combustibles se realicen en gran medida en dichas cámaras auxiliares de precombustion. Dicho proceso se desarrollará con el funcionamiento del motor, cuando la inyección de aceite vegetal se realiza en una especial cámara auxiliar de precombustion y en la cámara de combustión en menor medida, en el tiempo de admisión (entrada de aire en el cilindro y en la cámara auxiliar de precombustion), cuando la cabeza del pistón se encuentra casi prácticamente en el punto muerto inferior, pero antes de llegar a éste punto, y seguidamente la inyección de agua se realiza en la citada especial cámara auxiliar de precombustion y en la cámara de combustión en menor medida, en el tiempo de compresión (compresión del aire aspirado y del aceite vegetal inyectado), antes de que la cabeza del pistón se encuentre en el punto muerto superior. Dependiendo la distancia de la cabeza del pistón al punto muerto superior en el momento de la inyección del agua, al avance de la inyección del agua, y dependiendo igualmente la distancia de la cabeza del pistón al punto muerto inferior en el momento de la inyección del aceite vegetal, al avance de la inyección del aceite vegetal. Siendo dichos avances tanto mayores, cuanto más de prisa gire el motor. Con la puesta en marcha del motor (calentamiento con la bujía de incandescencia de la cámara auxiliar de precombustion, de la cámara de combustión, del aire y del aceite vegetal depositado en ellas y la acción del motor de arranque), y el arranque del mimo, la cámara auxiliar de precombustion y cámara de combustión estarán calientes en los sucesivos tiempos de combustión, cuando se inyecta el aceite vegetal en el tiempo de admisión (entrada de aire), y cuando el pistón se encuentra casi prácticamente en el punto muerto inferior, el aceite vegetal es inyectado, adquiriendo temperatura de la cámara auxiliar de precombustion, aumentando dicha temperatura del aceite vegetal en el tiempo de compresión (compresión del aire aspirado y del aceite vegetal inyectado) y antes de que se produzca la inyección de agua, esto es, antes de que el pistón se encuentre en el punto muerto superior. La temperatura a la que se elevará el aceite vegetal utilizado, en estas circunstancias, será como mínima, su temperatura crítica y como máxima temperatura, cualquier temperatura inferior a su temperatura de auto-ignición. Seguidamente cuando el pistón en el tiempo de compresión, se encuentra en una posición determinada, cercana al punto muerto superior y antes de llegar a éste, se realiza la inyección de agua en la cámara auxiliar de precombustion y en la cámara de combustión en menor medida. Al pulverizar el agua o vapor de agua sobre el aceite vegetal, el cual como hemos dicho estará a una temperatura determinada entre su temperatura crítica y su temperatura de auto-ignición (sin llegar a ésta última), se producirá la reacción principal o primaria deseada, esto es, la disociación del hidrógeno del agua o fragmentación de la molécula del agua, entendida dicha disociación, como una transformación o reacción química principal o primaria, que está englobada y encadenada con una peculiar reacción química de hidrólisis del agua con los ésteres del aceite vegetal, de tal forma que dicha disociación del hidrógeno del agua, así como la peculiar reacción química de hidrólisis del agua con los ésteres del aceite vegetal se realizan prácticamente simultáneas a su combustión.
En las cámaras de combustión o cilindros, cuando el motor no disponga de las cámaras auxiliares de precombustion, y las inyecciones de combustibles se realicen directamente en la cámara de combustión o cilindro del motor. Dicho proceso se desarrollará con el funcionamiento del motor, cuando la inyección de aceite vegetal se realiza directamente en la cámara de combustión o cilindro, en el tiempo de admisión (entrada de aire en el cilindro), cuando el pistón se encuentra prácticamente iniciando la admisión y su cabeza se encuentra cercana al punto muerto superior, pero alejándose de él, haciéndose seguidamente la inyección de agua, que se realiza en la cámara de combustión o cilindro en el tiempo de compresión (compresión del aire aspirado y del aceite vegetal inyectado), antes de que la cabeza del pistón se encuentre en el punto muerto superior. Dependiendo la distancia de la cabeza del pistón al punto muerto superior en el momento de la inyección del agua, al avance de la inyección del agua, y dependiendo igualmente la distancia de la cabeza del pistón al punto muerto superior en el momento de la inyección del aceite vegetal, al avance de la inyección del aceite vegetal. Siendo dichos avances tanto mayores, cuanto más de prisa gire el motor. Con la puesta en marcha del motor (calentamiento con la bujía de incandescencia de la cámara de combustión del aire y del aceite vegetal depositado en ella y la acción del motor de arranque) y el arranque del mimo, la cámara de combustión estará caliente en los sucesivos tiempos de combustión, cuando se inyecta el aceite vegetal en el tiempo de admisión directamente en la cámara de combustión o cilindro, cuando el pistón se encuentra prácticamente iniciando la admisión en el punto muerto superior, el aceite vegetal inyectado adquirirá temperatura de la cámara de combustión, aumentando dicha temperatura del aceite vegetal en el tiempo de compresión y antes de que se produzca la inyección de agua, esto es, antes de que el pistón se encuentre en el punto muerto superior. La temperatura a la que se elevará el aceite vegetal utilizado en estas circunstancias, será como mínima, su temperatura crítica y como máxima temperatura cualquier temperatura inferior a su temperatura de auto- ignición. Seguidamente cuando el pistón en el tiempo de compresión, se encuentra en una posición determinada, y antes de llegar al punto muerto superior, se realiza la inyección de agua en la cámara de combustión o cilindro. Al pulverizar el agua o vapor de agua sobre el aceite vegetal, el cual como hemos dicho estará a una temperatura determinada entre su temperatura crítica y su temperatura de auto-ignición (sin llegar a ésta última), se producirá la reacción principal o primaria deseada, esto es, la disociación del hidrógeno del agua o fragmentación de la molécula del agua, entendida dicha disociación, como una transformación o reacción química principal o primaria, que está englobada y encadenada con una peculiar reacción química de hidrólisis del agua con los ésteres del aceite vegetal, de tal forma que dicha disociación del hidrógeno del agua, así como la peculiar reacción química de hidrólisis del agua con los ésteres del aceite vegetal se realizan prácticamente simultáneas a su combustión. d) La determinación de los volúmenes de combustibles a inyectar (de aceite vegetal y agua), en las distintas formas de realización del motor (bien sean motores con cámaras auxiliares de precombustion o sin ellas), el volumen de aceite vegetal inyectado en la cámara auxiliar de precombustion o cámara de combustión, en cualquiera de los casos, será la inyección realizada en cualquier fase de revoluciones del motor de la presente invención y se hará en una proporción o baremo aproximado entre un 50% a un 99%, con respecto al volumen de la inyección realizada en éstas mismas circunstancias por el inyector del motor diesel o con respecto a la suma del volumen total de la mezcla (de aceite vegetal mas agua). Pudiéndose además realizar igualmente, inyecciones de volúmenes de aceite vegetal, cuyos porcentajes sean incluso algo menores a los dichos. El volumen de agua a inyectar en la cámara auxiliar de precombustion o cámara de combustión en su caso, será la inyección realizada en cualquier fase de revoluciones del motor de la presente invención y se hará en una proporción o baremo aproximado entre un 1 % a un 50%, con respecto al volumen de la inyección realizada en éstas mismas circunstancias por el inyector del motor diesel o con respecto a la suma del volumen total de la mezcla (de aceite vegetal mas agua). Pudiéndose además realizar igualmente, inyecciones de volúmenes de agua, cuyos porcentajes sean incluso algo mayores a los dichos. Los índices o baremos entre los porcentajes que se han expresado anteriormente para el aceite vegetal y para el agua, son estimativos y aproximados y nunca limitativos de cualquier otro porcentaje que se pudiese utilizar, ya que dichos porcentajes variarán dependiendo de las distintas relaciones técnicas con las que se configure el motor, como pueden ser; la relación de compresión, la relación de expansión y la relación estequiométrica. Por consiguiente dentro de los límites o baremos indicados anteriormente, se podrán utilizar los porcentajes de aceite vegetal y de agua, más adecuados para cada caso concreto del motor de la presente invención, dependiendo de las características técnicas con las que se fabrique el mismo. e) La determinación y descripción detallada de las pautas básicas en las que se desarrollan las susodichas reacciones químicas en el motor de la presente invención, bien disponga éste de cámaras auxiliares de precombustión o no. Como sabemos, los aceites vegetales o triglicéridos son compuestos orgánicos que consisten en ésteres formados por tres moléculas de ácidos grasos insaturados (el oleico) y una molécula de alcohol (la glicerina). Y por consiguiente, podemos decir que un éster, es un compuesto formado por la combinación de un ácido graso con la glicerina. Pues bien, las pautas básicas en las que se desarrollan las citadas reacciones químicas se determinarán y describirán en las siguientes líneas; Cuando el aceite vegetal se calienta por los medios descritos, esto es, con bujías de incandescencia, compresión del aire y del aceite vegetal (a través del pistón) situados o entrados (el aire y el aceite vegetal) en una cámara auxiliar de precombustión o cámara de combustión (fabricadas o recubiertas de los materiales adecuados) del motor de la presente invención, hasta llegar a su "temperatura crítica" o temperaturas mas elevadas (sin llegar a su temperatura de auto-ignición), el aceite vegetal se descompone liberando sus cadenas de ésteres. En estas circunstancias, cuando se pulveriza agua o vapor de agua sobre el aceite vegetal, los ésteres del aceite (moléculas del aceite) reaccionan con el agua (moléculas del agua, H20), disociándose (disociación electrolítica de la molécula de agua) o fragmentándose dicha molécula de agua, por un lado, como un átomo de hidrógeno o protón H+, cargado positivamente y quedando disociado o suelto con respecto al átomo de oxígeno, al romperse el enlace con el átomo de oxigeno, y por otro lado se fragmenta como iones hidroxilo OH", cargados negativamente, por lo cual, las moléculas de agua fragmentadas reaccionan con los esteres del aceite vegetal, abarcando así igualmente en el proceso, una reacción química de hidrólisis, reacción del agua con los ésteres del aceite vegetal, de tal forma que las moléculas de éster se disocian en dos fragmentos, uno de los cuales reacciona con átomos o protones H+ (de hidrógeno) de la molécula disociada de agua, para formar el ácido carboxílico, y la otra lo hace con los iones hidroxilo OH" para formar alcohol, produciéndose las citadas reacciones químicas prácticamente simultaneas, y caracterizándose dichas reacciones y con ello este procedimiento, porque la citada disociación del hidrógeno del agua (disociación electrolítica), así como la peculiar reacción química de hidrólisis, del agua con los ésteres del aceite vegetal se realizan prácticamente simultáneas a su combustión. Por consiguiente, la reacción final producida, podríamos decir que sería un tipo peculiar de reacción de saponificación cuyo resultado final es la combustión de la mezcla. A la temperatura del aceite vegetal a la que se produce la reacción química (entre su temperatura crítica y su temperatura de auto-ignición), se deberá sumar la energía calorífica desprendida por la rotura de los enlaces de los átomos de hidrógeno con el átomo de oxígeno de la molécula de agua, así como el calor desprendido de la reacción de hidrólisis antes mencionada, alcanzando en esta fase de la reacción, una temperatura superior a la temperatura de auto-ignición del hidrógeno, del aceite vegetal, y en su caso de los ácidos carboxilicos y alcoholes descompuestos, produciéndose una combustión espontánea de toda la mezcla, cuya combustión, nosotros utilizamos para dar funcionamiento al motor que se propone en la presente invención.
2.- Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con la primera reivindicación, caracterizado porque las inyecciones de combustibles, tanto de aceite vegetal como de agua, se realizan directamente en la cámara de combustión (9), sin que exista ninguna cámara auxiliar de precombustión. Por consiguiente el inyector especial para aceite vegetal (18), el inyector especial para agua (19), así como la bujía de incandescencia (17), estarán situados en la culata del motor y ubicados en la cámara de combustión (9), y porque igualmente comprende; un particular sistema de puesta en marcha para el arranque del motor, unos peculiares sistemas eléctrico y de combustión, una peculiar válvula de seguridad contra presiones excesivas (15), inyector especial para aceite vegetal (18) dispuesto en la culata (3b) y ubicado en la cámara combustión (9), inyector especial para agua (19) dispuesto en culata (3b) y ubicado en la cámara combustión (9), camisa especial de cilindro (20), recubrimiento especial o fabricado de material especial (21 ) de algunos elementos esenciales, como pueden ser; el pistón (6), la culata (3b), zona inferior de ésta o zona de la misma que da a la cámara de combustión (9), la válvula de admisión (1 1 ), la válvula de escape (12), el conducto de admisión (13), y el conducto de escape (14).
3. - Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el pistón (6) podrá llevar una huella o hendidura (32) con la forma que define la intersección de un casquete esférico cóncavo con un tronco de cono invertido y cuyas intersecciones están redondeadas, centrada dicha huella (32) en el fondo o cabeza del pistón (6), y con un diámetro circular de la base superior del cono, inferior al diámetro del pistón (6).
4. - Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque en la válvula de seguridad contra presiones excesivas (15) se ubica una pieza metálica (33) cuya forma se define por una pequeña esfera y un pequeño cilindro que se interceptan centradamente, esto es, el eje del cilindro paralelo a sus generatrices, intercepta a la esfera en su centro, siendo el diámetro de la esfera mayor que el diámetro del cilindro. Dicha pieza (33) se asienta por su parte esférica sobre un asiento situado en el conducto (16), manteniendo en ésta parte el conducto (16) cerrado, al estar la citada pieza (33) presionada por un resorte o muelle (34) que se asienta en la superficie esférica de la citada pieza metálica (33) y que su diámetro interior es tangente (con cierta holgura) al cilindro de la pieza esférica-cilíndrica (33), estando el muelle (34) en su otro extremo presionado por un tornillo (22) con forma tubular, esto es, que interiormente esta hueco, disponiendo dicho tornillo (22) de un asiento para el muelle (34), rosca para ser atornillado a la culata del motor, y boquilla o embocadura para conexionar con el manguito (23) o tubo que se comunica con el conducto de escape (14). Constituida de ésta forma la válvula de seguridad contra presiones excesivas (15), cuando la presión en la cámara de combustión (9) se propase de un valor predeterminado, la pieza esférica-cilíndrica (33) se elevará de su asiento, dejando abierto el conducto (16) de comunicación entre la cámara de combustión (9) y el conducto de escape (14), y por consiguiente dejando pasar por dicho conducto (16) un flujo de aire comprimido, desde la cámara de combustión (9) al conducto de escape (14), para así mantener la presión necesaria y exigida en la cámara de combustión (9) y cámara auxiliar de precombustión (10) en el caso que existiese ésta.
5.- Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque comprende en cada cilindro un inyector especial para aceite vegetal (18), que en su boquilla, los orificios o difusores (54) de la tobera (38) de salida, por donde sale el aceite vegetal desde el inyector (18), serán de un diámetro o diámetros inferiores al de los inyectores que se utilizan en la actualidad, la aguja de inyección (39) que se asienta en la tobera (38), tendrá en su punta (52) un ángulo de conicidad inferior al de las agujas de los inyectores actuales, y también la pared interior (53) de la tobera (38) cercana a la punta (52) de la aguja de inyección (39) tendrán un ángulo mas agudo que en el caso de los inyectores actuales, asimismo el tiempo de la inyección de éste inyector, gobernada por la unidad de control electrónica, será mas reducido que el utilizado por los inyectores actuales, de tal forma que el volumen de combustible (de aceite vegetal) en la inyección realizada en cualquier fase de revoluciones del motor de la presente invención, se hará en una proporción o baremo aproximado entre un 50% a un 99%, con respecto al volumen de la inyección realizada en éstas mismas circunstancias por el inyector del motor diesel (equivalente en potencia mecánica), o con respecto a la suma del volumen total de la mezcla (de aceite vegetal mas agua).
6. - Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque comprende en cada cilindro un inyector especial para agua (19), que en su boquilla, los orificios o difusores (57) de la tobera (38) de salida, por donde sale el agua desde el inyector (19), serán de un diámetro o diámetros inferiores al de los inyectores que se utilizan en la actualidad, la aguja de inyección (39) que se asienta en la tobera (38), tendrá en su punta (55) un ángulo de conicidad inferior al de las agujas de los inyectores actuales, y también la pared interior (56) de la tobera (38) cercana a la punta (55) de la aguja de inyección (39) tendrán un ángulo mas agudo que en el caso de los inyectores actuales, asimismo el tiempo de la inyección de éste inyector, gobernada por la unidad de control electrónica, será mas reducido que el utilizado por los inyectores actuales, de tal forma que el volumen de combustible (de agua) en la inyección realizada en cualquier fase de revoluciones del motor de la presente invención, se hará en una proporción o baremo aproximado entre un 1 % a un 50%, con respecto al volumen de la inyección realizada en éstas mismas circunstancias por el inyector del motor diesel (equivalente en potencia mecánica), o con respecto a la suma del volumen total de la mezcla (de aceite vegetal mas agua).
7. - Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con las reivindicaciones 1 , 2, 5 y 6, caracterizado porque se propone un nuevo tipo de inyector que servirá en su funcionamiento, tanto para la inyección de aceite vegetal como para la inyección de agua, comprendiendo principalmente en que la aguja (39) de la tobera de inyección (38) forma una misma pieza con el émbolo de control (40) del inyector, o es solidaria a éste al atornillarse al mismo, disponiendo dicho émbolo (40) de unos salientes o tetones (44) que se disponen perpendicularmente al sentido longitudinal del émbolo (40) y formando una cruz si se prolongaran, al mirarlos en el sentido de la sección transversal del émbolo (40). En dichos salientes o tetones (44) se asienta un muelle (45), que es presionado a través de un tornillo tubular especial (46) provisto de juntas (46a) y que enrosca en sus dos extremos con la carcasa del inyector. Disponiendo dicho tornillo (46) y juntas (46a) de huecos u orificios para no interrumpir el canal de entrada de combustible (41 ) a la tobera (38), así como el canal de retorno del combustible (43). El muelle (45) presiona al émbolo (40) y por consiguiente a la aguja de inyección (39) contra el asiento de la tobera (38), quedando el orificio u orificios-difusores de la tobera (38) perfectamente cerrados. En la parte superior del inyector y dentro de una cámara (48) se ha dispuesto un electroimán (49) que es solidario a la parte superior de la carcasa del inyector a través de unos anclajes (49a), formado por un cilindro de hierro dulce o acero, en el cual en su cara inferior se ha hecho un vaciado centrado de forma cilindrica, y una bobina (50) cuyas espiras se enrollan a dicha pieza metálica cilindrica. En la parte superior del émbolo (40), se enrosca o es solidaria una pieza cilindrica (47) de acero o hierro dulce que en su cara superior se ha hecho un vaciado centrado de forma cilindrica. Esta pieza esta posicionada igualmente en la cámara (48) cerca y enfrentada con el electroimán (49) y separada de éste a poca distancia por un pequeño muelle (51 ) alojado en los vaciados antes mencionados, y por consiguiente la citada pieza (47) que es solidaria con el émbolo (40) estará dentro del campo magnético del electroimán (49). Los dos muelles (45) y (51 ) existentes en el inyector aguantan la presión que ejerce el combustible (el aceite vegetal o el agua) en la celda volumétrica (42) contra el émbolo (40) de la aguja (39) de la tobera (38), manteniendo la aguja (39) sin que se eleve de su asiento y por tanto no inyectando combustible. Cuando se hace pasar una corriente eléctrica por la bobina (50) del electroimán (49), éste atrae a la pieza metálica (47) que esta roscada o es solidaria al émbolo (40) de la aguja (39) de la tobera (38), levantando así la aguja (39) de su asiento en la tobera (38) y dejando pasar el combustible, produciéndose así la inyección. La fuerza magnética intermitente del electroimán (49) unida a la fuerza de presión del combustible en la celda volumétrica (42) sobre el émbolo (40), será la suficiente para vencer la resistencia de los muelles (45) y (51 ), haciendo pivotar u oscilar a la aguja de inyección (39) con respecto al asiento de la tobera de inyección (38), consiguiéndose así el funcionamiento pretendido del inyector.
8.- Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque su sistema de inyección para aceite vegetal (58) utilizará, los inyectores especiales para aceite vegetal (18), y uno o mas calentadores (64) para que en el arranque del motor, el aceite vegetal entre previamente caliente, aproximadamente entre 705 C y 805 C, asimismo el tiempo de la inyección que gobierna la unidad de control electrónica (72), será mas reducido que el utilizado por los inyectores actuales diesel, de tal forma que en éste sistema de inyección, el volumen de combustible (de aceite vegetal) en la inyección realizada en cualquier fase de revoluciones del motor de la presente invención, se podrá hacer en una proporción o baremo aproximado entre un 50% a un 99%, con respecto al volumen de la inyección realizada en éstas mismas circunstancias por el inyector del motor diesel, (equivalente en potencia mecánica), o con respecto a la suma del volumen total de la mezcla (de aceite vegetal mas agua). Pudiéndose además realizar igualmente, inyecciones de volúmenes de aceite vegetal, cuyos porcentajes sean algo menores a los dichos, siempre y cuando la combustión de la mezcla se realice con efectividad.
9. - Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque su sistema de inyección para agua (75), utilizará los inyectores especiales para agua (19), asimismo el tiempo de la inyección que gobierna la unidad de control electrónica (88), será mas reducido que el utilizado por los inyectores actuales diesel, de tal forma que en éste sistema de inyección, el volumen de combustible (de agua) en la inyección realizada en cualquier fase de revoluciones del motor de la presente invención, se podrá hacer en una proporción o baremo aproximado entre un 1 % a un 50%, con respecto al volumen de la inyección realizada en éstas mismas circunstancias por el inyector del motor diesel (equivalente en potencia mecánica), o con respecto a la suma del volumen total de la mezcla (de aceite vegetal mas agua). Pudiéndose además realizar igualmente, inyecciones de volúmenes de agua, cuyos porcentajes sean algo mayores a los dichos, siempre y cuando la combustión de la mezcla se realice con efectividad.
10. - Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque su sistema de combustión, utiliza dos inyectores especiales por cada cilindro (5), uno para aceite vegetal (18), y otro para agua (19), que inyectan combustible alternativamente en una cámara auxiliar de precombustión (10) y cámara de combustión (9) en menor medida, o inyectan asimismo directamente en una cámara de combustión (9) en el caso que no exista cámara auxiliar de precombustión, fabricadas dichas cámaras de material especial o con un recubrimiento especial (21 ). Haciéndose la inyección de aceite vegetal primero, en una proporción o baremo aproximado con respecto al volumen total inyectado, de aceite vegetal mas agua, entre un 50% y un 99% en volumen inyectado en cada combustión, en el tiempo de admisión, y seguidamente se hará la inyección de agua, en una proporción o baremo aproximado entre un 50% y un 1 % en volumen inyectado en cada combustión, en el tiempo de compresión. Pudiéndose variar dichas proporciones en los porcentajes que se desee, siempre y cuando la combustión de la mezcla se realice con efectividad. La suma del volumen de aceite vegetal mas agua inyectados en una combustión en el motor de la presente invención, será similar o igual al volumen de gasoil que se inyecta en los motores diesel en una de sus combustiones, lógicamente atendiendo a los parámetros de potencia y velocidad de rotación de los motores, análogos para ambos motores.
11.- Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque su sistema eléctrico comprende al menos una primera unidad de control electrónico (72), que controle la sincronización de la inyección multipunto del aceite vegetal, pudiendo gobernar a los inyectores (18) para que la inyección secuencial en cada cilindro (5) se realice en el tiempo de admisión, en el momento justo y frecuencias necesarias, en función de la velocidad de giro del motor, disponiendo de los sensores (73) y sondas necesarias, situadas en los lugares que se necesiten, como por ejemplo, en cigüeñal (8) o árbol de levas, membranas en los conductos de aspiración etc., así como los actuadores o activadores (74) necesarios para esta función, o la incorporación de cualquier otro dispositivo que fuese necesario, y una segunda unidad de control electrónico (88), similar a la primera, que controle y regule la sincronización de la inyección multipunto del agua, pudiendo gobernar a los inyectores (19) para que la inyección secuencial en cada cilindro se realice en el tiempo de compresión, en el momento justo y frecuencias necesarias, en función de la velocidad de giro del motor, disponiendo de los sensores (89) y sondas necesarias y situadas igualmente en cigüeñal (8), árbol de levas etc., así como los actuadores o activadores (90) necesarios para esta función, o la incorporación de cualquier otro dispositivo que fuese necesario.
12.- Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con la reivindicación 1 , caracterizado porque la cámara auxiliar de precombustion (10) en cada cilindro (5), además de poder utilizarse con las formas actuales, consiste en una nueva forma de realización, en la que su forma interior es la de un elipsoide interceptado por la tobera (24) de dicha cámara de precombustion (10) que desemboca en la cámara de combustión (9) del cilindro (5) del motor.
13.- Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque la bujía de incandescencia o de calentamiento (17) situada en cada cilindro (5) del motor, su resistencia eléctrica será lo suficientemente robusta, como para elevar la temperatura del aire y del aceite vegetal depositado bien en una cámara auxiliar de precombustion (10) o directamente en una cámara de combustión (9) en el caso de no existir cámara auxiliar de precombustion (10), en el momento de calentamiento para el arranque del motor, a una temperatura de aproximadamente 2105 C. Si fuese necesario, en cada cilindro (5) del motor de la presente invención, se podrán situar más de una bujía de incandescencia (17), con objeto de conseguir la temperatura citada.
14.- Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque su sistema de puesta en marcha para el arranque del motor, en su funcionamiento comprende esencialmente los procesos que a continuación se describen; cuando se acciona el interruptor de puesta en marcha en su primera posición (posición de calentamiento), además de cerrarse los circuitos eléctricos que suministran la energía eléctrica a las bujías de incandescencia (17) y calentadores de combustible (64) y (81 ), se activa después en un determinado tiempo un tercer circuito eléctrico regulado por un reloj temporizador, que activa a la bomba eléctrica de cebado de combustible (71 ), posicionada y sumergida en el depósito de aceite vegetal (69), y comunicándose a través de los conductos (66) y (67) con el colector acumulador o rampa de inyección (61 ) del sistema de inyección de aceite vegetal (58), posibilitándole a dicho colector (61 ) una presión suficiente para que los inyectores (18) (activados eléctricamente) a través de los orificios o difusores (54) de su tobera (38) puedan realizar una o varias inyecciones simultaneas bien en las distintas cámaras auxiliares de precombustión (10) y cámaras de combustión (9) en menor medida del motor, o dichas inyecciones se realicen directamente en las cámaras de combustión (9) cuando en el motor no existan cámaras auxiliares de precombustión, en el tiempo de calentamiento en el que las bujías de incandescencia (17) están activadas, sin necesidad de que se hubiese accionado el motor de arranque, y por consiguiente sin que la cadena de distribución haya arrastrado a la bomba de inyección de alta presión (59). Un cuarto circuito eléctrico activado simultáneamente y de la misma forma que el tercero, accionará a los inyectores (18), para que éstos inyecten simultáneamente aceite vegetal. La aguja (39) que cierra y abre la tobera (38) del inyector (18), se levantará por electromagnetismo, de ahí la existencia de éste cuarto circuito, por consiguiente los electroimanes de los inyectores para aceite vegetal (18), podrán ser accionados por el circuito antes dicho, así como cuando éste circuito se desactive, podrán ser accionados por otro circuito que gobierna la unidad electrónica (72). Será preferible en el tiempo de calentamiento una inyección larga en tiempo (de aceite vegetal), accionada rápidamente al inicio del calentamiento, que varias inyecciones alternadas, para ello, se dispondrá en éste cuarto circuito eléctrico, de un interruptor, reloj o temporizador automático que desconecte pasado un determinado tiempo dicho circuito de la electricidad suministrada por la batería. Dicho interruptor o temporizador podrá ser de cualquier tipo de los existentes en el mercado y que puedan cumplir con las exigencias deseadas. Así pues, cuando se acciona el interruptor de puesta en marcha en su segunda posición (posición de arranque), tres de los cuatro circuitos anteriores se desconectan, quedando conectado solo el circuito de las bujías de incandescencia (17) y conectando a su vez otros tres circuitos, uno de ellos gobierna la inyección sincronizada y secuencial de los inyectores para aceite vegetal (18) a través de la unidad electrónica (72), otro gobierna la inyección sincronizada y secuencial de los inyectores para agua (19) a través de otra unidad electrónica (88), y el tercer circuito pondrá en marcha el motor de arranque, y con éste, la cadena de distribución, las bombas de alta presión (una para aceite vegetal (59) y otra para agua (76), o en sustitución a éstas, que se disponga de bombas eléctricas de alta presión), el cigüeñal (8), volante de inercia, y finalmente los pistones (6). En estas circunstancias, y con un volumen rico de aceite vegetal en cada una de las cámaras auxiliares de precombustion (10) y en la cámara de combustión (9) en menor medida, o directamente en las cámaras de combustión (9) cuando en el motor no existan cámaras auxiliares de precombustion, el aire aspirado y el aceite vegetal inyectado se habrán calentado a través de las bujías de incandescencia (17) a una temperatura aproximada a 210 grados centígrados, y calentándose aún mas con la primera compresión (o primeras compresiones) del pistón (6), debiendo llegar el aceite vegetal a calentarse como mínimo a una temperatura crítica, aproximadamente entre 160 grados centígrados y 2105 C, dependiendo del tipo de aceite vegetal que utilicemos. Seguidamente al inyectarse agua pulverizada o vapor de agua sobre el aceite vegetal en la cámara auxiliar de precombustion (10) y en la cámara de combustión (9) en menor medida del motor, o en su caso solo en la cámara de combustión (9) cuando no existan cámaras auxiliares de precombustion, en el tiempo de compresión, toda la mezcla se enciende, ardiendo espontáneamente, con lo que los gases de combustión se expanden, desplazando el pistón (6) desde el punto muerto superior al punto muerto inferior y consiguiéndose así el arranque del motor. Una vez arrancado el motor de la presente invención, el circuito del motor de arranque, así como el circuito de las bujías de incandescencia (17), se desconectarán automáticamente.
15.- Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque cuando los cilindros (5) se realicen moldeándolos juntos con su respectivo bloque motor, sin que se utilicen en ellos camisas de cilindro, dicho bloque motor, se fabricará de acero inoxidable, bien con una aleación de hierro, carbono, cromo y níquel, o cuya aleación se realice solo con, hierro, carbono y níquel.
16.- Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque cuando los cilindros (5) se realicen moldeándolos juntos con su respectivo bloque motor, sin que se utilicen en ellos camisas de cilindro, dicho bloque motor, se fabricará con material de fundición, y posteriormente a los cilindros (5) se les incorporará un recubrimiento de níquel.
17.- Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque cuando los cilindros (5) se realicen moldeándolos juntos con su respectivo bloque motor, sin que se utilicen en ellos camisas de cilindro, dicho bloque motor, se podrá fabricar con material de fundición, y posteriormente a los cilindros (5) se les incorporará un recubrimiento cerámico o un esmalte vitrificado o Vitro-cerámico.
18. - Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque en el caso de incorporar en los cilindros (5) camisas especiales de cilindro (20), dichas camisas (20), se fabricarán de acero inoxidable, bien con una aleación de hierro, carbono, cromo y níquel, o cuya aleación se realice solo con, hierro, carbono y níquel.
19. - Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque en el caso de incorporar en los cilindros (5) camisas especiales de cilindro (20), dichas camisas (20), se fabricarán de acero con un recubrimiento de níquel.
20. - Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque en el caso de incorporar en los cilindros (5) camisas especiales de cilindro (20), dichas camisas (20), se fabricarán de acero con un recubrimiento en su parte interior, cerámico o un esmalte vitrificado o Vitro-cerámico.
21. - Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el recubrimiento especial o fabricado de material especial (21 ) de algunos elementos esenciales que componen dicho motor, como son; el pistón (6), la culata, la válvula de admisión (1 1 ), la válvula de escape (12), el conducto de admisión (13), el conducto de escape (14), así como la cámara auxiliar de precombustión (10) en el caso de que exista, estarán fabricados de acero inoxidable, bien con una aleación de hierro, carbono, cromo y níquel, o cuya aleación se realice solo con, hierro, carbono y níquel.
22. - Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el recubrimiento especial o fabricado de material especial (21 ) de algunos elementos esenciales que componen dicho motor, como son; el pistón (6), la zona inferior de la culata, la válvula de admisión (1 1 ), la válvula de escape (12), el conducto de admisión (13), el conducto de escape (14), así como la cámara auxiliar de precombustión (10) en el caso de que exista, se podrán fabricar de acero con un recubrimiento de níquel.
23. - Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el recubrimiento especial o fabricado de material especial (21 ) de algunos elementos esenciales que componen dicho motor, como son; el pistón (6) o cabeza de éste, la culata, zona inferior de ésta o zona de la misma que da a la cámara de combustión (9), la válvula de admisión (1 1 ), la válvula de escape (12), el conducto de admisión (13), el conducto de escape (14), así como la cámara auxiliar de precombustión (10) en el caso de que exista, se podrán fabricar de aluminio o acero con un recubrimiento especial de varias capas de Politetraflúoretileno.
24. - Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el recubrimiento especial o fabricado de material especial (21 ) de algunos elementos esenciales que componen dicho motor, como son; el pistón (6) o cabeza de éste, la culata, zona inferior de ésta o zona de la misma que da a la cámara de combustión (9), la válvula de admisión (1 1 ), la válvula de escape (12), el conducto de admisión (13), el conducto de escape (14), así como la cámara auxiliar de precombustión (10) en el caso de que exista, se podrán fabricar de acero con un recubrimiento cerámico o de esmalte vitrificado o vitro-cerámico.
25. - Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque comprende dos depósitos independientes para combustible, uno para aceite vegetal (69) y otro para agua (86).
26.- Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque comprende dos sistemas independientes de inyección, uno para aceite vegetal (58) y otro para agua (75).
27.- Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque en sus avances a la inyección se deberán prever y medir los parámetros de tiempo necesarios en los que se obtienen las reacciones químicas, así como el tiempo de propagación e inflamación del total de la mezcla de los combustibles (de aceite vegetal y agua) en el tiempo de combustión, ya que la combustión de toda la mezcla, no se hace instantáneamente, si no que se va inflamando progresivamente, y por tanto con un mínimo retardo, a todo esto, se deberán sumar los tiempos de inyección (de aceite vegetal y de agua), gobernados por las unidades de control electrónica (72) y (88), que suministrarán el adelanto para avanzar la inyección de aceite vegetal en su momento y el adelanto para avanzar la inyección de agua en su momento, con objeto de que la combustión de la mezcla se produzca sin retraso, y previendo que toda la fuerza de expansión de la combustión se aplique sobre la cabeza o fondo del pistón (6), cuando éste se encuentre en su punto muerto superior. Dichos avances se realizarán proporcionalmente a la velocidad de giro del motor, por lo que los citados avances serán tanto mayores, cuanto más de prisa gire el motor.
28. - Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con la reivindicación 1 , caracterizado porque en su avance a la inyección comprende que; la inyección de aceite vegetal, se realiza en una especial cámara auxiliar de precombustión (10) y en la cámara de combustión (9) en menor medida, en el tiempo de admisión (entrada de aire en el cilindro (5) y en la cámara auxiliar de precombustión (10)), cuando la cabeza del pistón (6) se encuentra casi prácticamente en el punto muerto inferior, pero antes de llegar a éste punto, y la inyección de agua se realiza en la citada especial cámara auxiliar de precombustión (10) y en la cámara de combustión (9) en menor medida, en el tiempo de compresión, antes de que la cabeza del pistón (6) se encuentre en el punto muerto superior. Dependiendo la distancia de la cabeza del pistón (6) al punto muerto superior en el momento de la inyección del agua, al avance de la inyección del agua, y dependiendo igualmente la distancia de la cabeza del pistón (6) al punto muerto inferior en el momento de la inyección del aceite vegetal, al avance de la inyección del aceite vegetal. Siendo dichos avances tanto mayores, cuanto más de prisa gire el motor (1 ). Todo ello regulado por las dos unidades de control electrónicas (72) y (88) de los sistemas de inyección (una para el aceite vegetal (72), y la otra para el agua (88)), que respectivamente a través de sus sensores (73) y (89), así como de sus actuadores o activadores (74) y (90), determinarán los parámetros idóneos en cada momento para los avances a la inyección, tanto para el aceite vegetal como para el agua.
29. - Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con la reivindicación 2, caracterizado porque en su avance a la inyección comprende que; la inyección de aceite vegetal se realiza directamente en la cámara de combustión (9) en el tiempo de admisión (entrada de aire en el cilindro), cuando el pistón (6) se encuentra prácticamente iniciando la admisión y su cabeza se encuentra cercana al punto muerto superior, pero alejándose de él, y la inyección de agua se realiza en la cámara de combustión (9) en el tiempo de compresión, antes de que la cabeza del pistón se encuentre en el punto muerto superior. Dependiendo la distancia de la cabeza del pistón (6) al punto muerto superior en el momento de la inyección del agua, al avance de la inyección del agua, y dependiendo igualmente la distancia de la cabeza del pistón (6) al punto muerto superior en el momento de la inyección del aceite vegetal, al avance de la inyección del aceite vegetal. Siendo dichos avances tanto mayores, cuanto más de prisa gire el motor. Todo ello regulado por las dos unidades de control electrónicas (72) y (88) de los sistemas de inyección (una para el aceite vegetal (72), y la otra para el agua (88)), que respectivamente a través de sus sensores (73) y (89), así como de sus actuadores o activadores (74) y (90), determinarán los parámetros idóneos en cada momento, para los avances a la inyección, tanto para el aceite vegetal como para el agua.
30.- Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con la reivindicación 1 , caracterizado porque en su funcionamiento comprende las siguientes particularidades en el desarrollo y configuración de algunos de sus tiempos:
- En el tiempo de admisión, este motor (1 ) se caracteriza en ésta fase, porque la inyección de aceite vegetal (92), se realiza en dicho tiempo de admisión por el inyector (18), en la especial cámara auxiliar de precombustion (10) y en la cámara de combustión (9) o cilindro (5) en menor medida, cuando la cabeza del pistón (6) se encuentra casi prácticamente en el punto muerto inferior, pero antes de llegar a éste punto.
- En el tiempo de compresión, este motor (1 ) se caracteriza en ésta fase, porque la inyección de agua (94) se realiza en dicho tiempo de compresión por el inyector (19), en la especial cámara auxiliar de precombustion (10) y en la cámara de combustión (9) en menor medida, cuando la cabeza del pistón (6) se encuentra casi prácticamente en el punto muerto superior, pero antes de llegar a éste punto, iniciándose en éste punto las reacciones químicas y encendido de la mezcla, y la válvula de seguridad contra presiones excesivas (15) podrá mantenerse cerrada o momentáneamente abierta si la presión en el cilindro (5) o cámara de combustión (9) y cámara auxiliar de precombustion (10) rebasara los índices de presión predeterminados.
En el tiempo de combustión, este motor (1 ) se caracteriza en ésta fase, porque al mezclarse en la anterior fase de compresión, el aire, y el aceite vegetal con el agua en los porcentajes previstos y condiciones ambientales y de temperatura requeridos, se producen las reacciones químicas de electrólisis e hidrólisis, obteniéndose prácticamente simultáneamente la combustión (95) de la mezcla, y toda la fuerza expansiva debida a los gases de la combustión (95) concentrada en un mínimo volumen en la cámara de combustión (9) y cámara auxiliar de precombustión (10), se aplica sobre la cabeza o fondo del pistón (6) cuando éste está en su punto muerto superior, empujándolo y desplazándolo con gran fuerza hacia el punto muerto inferior.
31.- Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos acorde con la reivindicación 2, caracterizado porque en su funcionamiento comprende las siguientes particularidades en el desarrollo y configuración de alguno de sus tiempos:
En el tiempo de admisión, este modo de realización (1 a) del motor, se caracteriza en esta fase, porque la inyección de aceite vegetal (98) se realiza en dicho tiempo de admisión por el inyector (18), en el cilindro (5) o cámara combustión (9), cuando la cabeza del pistón (6) se encuentra casi prácticamente en el punto muerto superior, iniciando su carrera de admisión y momentos después de sobrepasar dicho punto muerto superior.
En el tiempo de compresión, este modo de realización (1 a) del motor, se caracteriza en esta fase, porque la inyección de agua (100) se realiza en dicho tiempo de compresión por el inyector (19), en la cámara de combustión (9), cuando la cabeza del pistón (6) se encuentra casi prácticamente en el punto muerto superior, pero antes de llegar a éste punto, iniciándose en éste punto las reacciones químicas y encendido de la mezcla, y la válvula de seguridad contra presiones excesivas (15) podrá mantenerse cerrada o momentáneamente abierta si la presión en el cilindro (5) o cámara de combustión (9) rebasara los índices de presión predeterminados.
- En el tiempo de combustión, este modo de realización (1 a) del motor, se caracteriza en esta fase, porque al mezclarse en la anterior fase de compresión, el aire, y el aceite vegetal con el agua en los porcentajes previstos y condiciones ambientales y de temperatura requeridos, se producen las reacciones químicas de electrólisis e hidrólisis, obteniéndose prácticamente simultáneamente la combustión (101 ) de la mezcla, y toda la fuerza expansiva debida a los gases de la combustión (101 ) concentrada en un mínimo volumen en la cámara de combustión (9), se aplica sobre la cabeza o fondo del pistón (6) cuando éste está en su punto muerto superior, empujándolo y desplazándolo con gran fuerza hacia el punto muerto inferior.
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