DE102007017304A1

DE102007017304A1 - Device for processing of combustion air for internal combustion engine, has electric blower with two electrodes and control unit, where electric blower is connected with internal combustion engine

Info

Publication number: DE102007017304A1
Application number: DE102007017304A
Authority: DE
Inventors: Tuncay Berk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-04-11
Filing date: 2007-04-11
Publication date: 2008-10-16

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Verbrennungsluft für eine Verbrennungsmaschine. Um eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, mit welchem die Schadstoffemissionen einer Verbrennungsmaschine reduziert und der Wirkungsgrad der Maschine erhöht werden kann und mit welchem bereits bestehende Verbrennungsmaschinen nachgerüstet werden können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß sie einen elektrischen Lader mit mindestens einer ersten und einer zweiten Elektrode und eine Steuereinheit aufweist, wobei der elektrische Lader mit einer Verbrennungsmaschine derart verbindbar ist, daß die durch den elektrischen Lader strömende Luft in die Brennkammer geleitet wird.The The present invention relates to a treatment device of combustion air for a Combustion engine. To provide an apparatus and method with which the pollutant emissions of an internal combustion engine reduced and the efficiency of the machine can be increased and with which already existing combustion engines can be retrofitted, is proposed according to the invention, that she an electric charger having at least a first and a second Electrode and a control unit, wherein the electrical Charger with an internal combustion engine is connected such that the the electric charger flowing Air is passed into the combustion chamber.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Aufbereitung von Verbrennungsluft für eine Verbrennungsmaschine.The The present invention relates to an apparatus and a method for the treatment of combustion air for an internal combustion engine.

Bei Verbrennungsvorgängen in Verbrennungsmaschinen, insbesondere in Verbrennungskraftmaschinen, z. B. Otto- oder Dieselmotoren, ist eine optimale Verbrennung dadurch charakterisiert, daß das Brenn- bzw. Kraftstoff-Luftgemisch, das durch Verbrennung in nutzbare thermische bzw. mechanische Energie umgewandelt wird, möglichst vollständig und schnell verbrannt wird. Eine unvollständige Verbrennung des Kraftstoff-Luftgemisches führt zu erhöhten Schadstoffemissionen. Darüber hinaus ist mit einer unvollständigen Verbrennung des Kraftstoff-Luftgemisches in der Verbrennungsmaschine immer auch eine Verminderung des Wirkungsgrades der Maschine verbunden.at combustion processes in internal combustion engines, in particular in internal combustion engines, z. As gasoline or diesel engines, optimal combustion is characterized characterizes that Combustion or fuel-air mixture, which is converted into usable by combustion thermal or mechanical energy is converted, if possible Completely and burned quickly. An incomplete combustion of the fuel-air mixture leads to increased Pollutant emissions. About that addition is incomplete Combustion of the fuel-air mixture in the internal combustion engine always also associated with a reduction in the efficiency of the machine.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Optimierung der Verbrennungsvorgänge in Verbrennungskraftmaschinen konzentrieren sich insbesondere auf den Einspritzvorgang für den Kraftstoff, die Bildung des Kraftstoff-Luftgemisches, die Zündung oder den Verbrennungsprozeß selbst. Andere Ansätze zur Verminderung der Schadstoffemissionen setzen demgegenüber auf eine Abgasnachbehandlung, bei der schädliche Bestandteile des Abgases gefiltert oder in weniger schädliche umgewandelt werden. Beispielsweise wird bei der Einspritzung das Ziel verfolgt, die Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffs zu verbessern und eine möglichst kleine und konstante Tröpfchengröße zu gewährleisten. Dies wird beispielsweise durch ein Zuströmen von Luft an der Einspritzstelle erreicht. Bei der Gemischbildung soll ein möglichst homogenes Gemisch mit einem stöchiometrischen Mischungsverhältnis (λ) von Luft, insbesondere dem darin enthaltenen, zur Verbrennung benötigten Sauerstoff, und Kraftstoff entstehen, welches an der Zündkerze gut entflammbar ist und schnell verbrennt. Ein zu geringer Sauerstoffteil (λ < 1) bewirkt einen guten Rundlauf des Motors, führt jedoch zu erhöhten HC- und CO-Emissionen. Liegt demgegenüber ein Sauerstoffüberschuß (λ > 1) vor, so läßt sich der Kraftstoffverbrauch reduzieren. Dem verringerten Kraftstoffverbrauch stehen jedoch erhöhte NO_x-Emissionen gegenüber. Auch durch den Zündzeitpunkt, die Zündenergie und die Funkendauer werden die Einleitung und der Fortgang der Verbrennung wesentlich beeinflußt. Wie beschrieben wirkt sich die Verbrennung unmittelbar auf die Abgaszusammensetzung aus. Ziel einer optimalen Verbrennung ist es daher, ein stöchiometrisches Verhältnis (λ = 1) zwischen Sauerstoff und Kraftstoff bei der Verbrennung zu erreichen. Bei einem stöchiometrischen Mischungsverhältnis kommen im Abgas theoretisch nur CO₂ und Wasser vor. Da jedoch die tatsächlichen Reaktionen in den bekannten Verbrennungsmaschinen von diesem Ideal abweichen, bleiben von der Verbrennungsreaktion Zwischenprodukte übrig, die sich mit dem Sauerstoff der Luft verbinden. Insbesondere bei Verbrennungsmotoren für Kraftfahrzeuge werden die unerwünschten Reaktionsprodukte der Verbrennung in nachgelagerten Prozessen durch Oxidation und Reduktion beispielsweise in Katalysatoren vermindert.The known from the prior art methods and apparatus for optimizing the combustion processes in internal combustion engines focus in particular on the injection process for the fuel, the formation of the fuel-air mixture, the ignition or the combustion process itself. Other approaches to reduce emissions of pollutants, in contrast to a Exhaust gas aftertreatment, in which harmful components of the exhaust gas are filtered or converted into less harmful ones. For example, in the injection the goal is pursued to improve the atomization of the injected fuel and to ensure the smallest possible and constant droplet size. This is achieved for example by an inflow of air at the injection point. In the mixture formation, the most homogeneous possible mixture with a stoichiometric mixture ratio (λ) of air, in particular contained therein, for combustion oxygen, and fuel is required, which is well flammable at the spark plug and burns quickly. Too low an oxygen content (λ <1) will cause the engine to run well, but will result in increased HC and CO emissions. On the other hand, if there is an oxygen excess (λ> 1), the fuel consumption can be reduced. However, the reduced fuel consumption is offset by increased NO _x emissions. Also by the ignition, the ignition energy and the spark duration, the initiation and progress of the combustion are significantly affected. As described, combustion has a direct effect on the exhaust gas composition. The aim of optimal combustion is therefore to achieve a stoichiometric ratio (λ = 1) between oxygen and fuel during combustion. At a stoichiometric mixing ratio, only CO ₂ and water are theoretically present in the exhaust gas. However, since the actual reactions in the known combustion engines deviate from this ideal, the combustion reaction leaves intermediates which combine with the oxygen of the air. In particular, in internal combustion engines for motor vehicles, the undesirable reaction products of the combustion are reduced in downstream processes by oxidation and reduction, for example in catalysts.

Gegenüber diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, mit welchem die Schadstoffemissionen einer Verbrennungsmaschine reduziert und der Wirkungsgrad der Maschine erhöht werden kann. Darüber hinaus ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, mit welchem bereits bestehende Verbrennungsmaschinen nachgerüstet werden können.Opposite this Prior art, it is an object of the present invention, a To provide apparatus and a method with which the pollutant emissions reduced an internal combustion engine and the efficiency of the machine can be increased can. About that It is also an object of the present invention, a device and to provide a method with which existing ones Retrofitted combustion engines can be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Bereitstellen einer Vorrichtung zur Aufbreitung von Verbrennungsluft für eine Verbrennungsmaschine gelöst, welche einen elektrischen Lader mit mindestens einer ersten und einer zweiten Elektrode und eine Steuereinheit aufweist, wobei der elektrische Lader mit einer Verbrennungsmaschine derart verbindbar ist, daß die durch den elektrischen Lader strömende Luft in die Brennkammer geleitet wird.These The object is achieved by the Providing a device for spreading combustion air for one Combustion engine solved, which is an electric charger with at least a first and a second electrode and a control unit, wherein the electric supercharger with an internal combustion engine so connectable is that the flowing through the electric charger Air is passed into the combustion chamber.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der elektrische Lader ein elektrischer Ozonerzeuger.In a preferred embodiment In the invention, the electric charger is an electric ozone generator.

Durch das Zuführen von Ozon (O₃) in die Brennkammer kann der Verbrennungsprozeß effizienter ablaufen. Aufgrund der in der Verbrennungsmaschine vorhandenen Wärme zerfällt das Ozon in der Brennkammer in molekularen Sauerstoff (O₂) sowie freie Sauerstoffradikale, d. h. atomaren Sauerstoff (O). Dieser atomare Sauerstoff im Kraftstoff-Luftgemisch erhöht die Verbrennungsgeschwindigkeit sowie die Verbrennungseffizienz, wobei die Zeit zwischen Zündung und vollständiger Verbrennung reduziert wird. Eine mit Ozon angereicherte Luft unterstützt die Verbrennung und begünstigt damit eine saubere, schnelle und vollständige Verbrennung.By supplying ozone (O ₃ ) into the combustion chamber, the combustion process can proceed more efficiently. Due to the heat present in the combustion engine, the ozone in the combustion chamber decomposes into molecular oxygen (O ₂ ) and free oxygen radicals, ie atomic oxygen (O). This atomic oxygen in the air-fuel mixture increases the combustion rate as well as the combustion efficiency, reducing the time between ignition and complete combustion. Ozone-enriched air promotes combustion, promoting clean, fast and complete combustion.

Dabei wird in der vorliegenden Anmeldung unter einer Verbrennungsmaschine jegliche Art von Maschinen verstanden, die dazu dienen, durch das Verbrennen, d. h. die Oxidation von Brennstoffen Wärme und/oder mechanische Energie zu erzeugen. Zu diesen Verbrennungsmaschinen gehören insbesondere stationäre Brenner zur Wärmeerzeugung in Gebäuden und Wärmekraft- bzw. Verbrennungskraftmaschinen, beispielsweise Otto- und Dieselmotoren.there is in the present application under an internal combustion engine understood any kind of machines that serve, by burning, d. H. the oxidation of fuels heat and / or mechanical energy to create. These internal combustion engines include in particular stationary burners for heat generation in buildings and thermal power or internal combustion engines, such as gasoline and diesel engines.

Das für die Verbesserung des Verbrennungsprozesses in der Verbrennungsmaschine benötigte Ozon wird mit Hilfe eines elektrischen Ozonerzeugers bereitgestellt. Ein solcher Ozonerzeuger weist mindestens zwei gegeneinander aufladbare, vorzugsweise leitfähige Elektroden auf, die durch eine Gasstrecke voneinander getrennt sind. Dabei sind die beiden sich gegenüberstehenden Elektroden elektrisch entgegengesetzt aufgeladen. Kommt es während des Vorbeiströmens von Luft entlang der Gasstrecke zu einer elektrischen Entladung zwischen den beiden Elektroden, so wird in der vorbeiströmenden Luft Ozon erzeugt.The for the Improvement of the combustion process in the internal combustion engine needed Ozone is provided by means of an electric ozone generator. Such an ozone generator has at least two mutually chargeable, preferably conductive Electrodes on, which are separated by a gas line. The two are facing each other Electrodes charged electrically opposite. Does it come during the over flowing of air along the gas line to an electrical discharge between the two electrodes, so is in the passing air Ozone is generated.

Dabei ist eine Ausführungsform zweckmäßig, bei welcher die Elektroden so ausgestaltet sind, daß es zu einer stillen elektrischen Entladung kommt. Dazu sind die durch eine Gasstrecke getrennten leitfähigen Elektroden zusätzlich durch ein Dielektrikum elektrisch gegeneinander isoliert. Dadurch kommt es zu einer Entladung zwischen den sich gegenüberliegenden Elektroden in der Form von Filamenten, d. h. Mikroentladungen, oder vorzugsweise in der Form einer homogenen Entladung nach Art eines Dunstschleiers, der sich über das gesamte Entladungsvolumen erstreckt. Bei der stillen elektrischen Entladung werden näherungsweise ausschließlich Elektronen zwischen den Elektroden übertragen und die Elektronenübertragung hört auf, sobald das Dielektrikum aufgeladen ist, wodurch es zu einer Feldkompensation kommt. Die Zeitdauer einer solchen stillen elektrischen Entladung liegt im Bereich von Nanosekunden. Aufgrund der Aufladung des Dielektrikums und der damit verbundenen Kompensation des elektrischen Feldes muß zur Aufrechterhaltung der stillen elektrischen Entladung eine Wechselspannung an die Elektroden angelegt werden.there is an embodiment appropriate, at which the electrodes are designed so that it is a silent electrical Discharge comes. These are separated by a gas line conductive Additional electrodes electrically insulated from each other by a dielectric. Thereby there is a discharge between the opposite ones Electrodes in the form of filaments, d. H. Micro discharges, or preferably in the form of a homogeneous discharge in the manner of a Haze, which is about the entire discharge volume extends. In the silent electric Discharge will be approximate exclusively Transfer electrons between the electrodes and electron transfer stop, once the dielectric is charged, causing field compensation comes. The duration of such a silent electrical discharge is in the range of nanoseconds. Due to the charging of the dielectric and the associated compensation of the electric field must be maintained the silent electric discharge an AC voltage to the electrodes be created.

In einer alternativen Ausführungsform ist der elektrische Lader im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Elektrodenanordnung welche eine elektrisches Feld erzeugt, durch das die Verbrennungsluft für die Verbrennungsmaschine strömt, ohne daß es zu einer elektrischen Entladung und der damit verbundenen Ozonerzeugung kommt.In an alternative embodiment is the electric charger in the context of the present invention a Electrode arrangement which generates an electric field, through that the combustion air for the combustion engine is flowing, without it too an electrical discharge and the associated ozone production comes.

In einer weiteren Ausführungsform ist der elektrische Lader eine Elektrodenanordnung, die eine Ionisierung der durch die Anordnung strömenden Luft ermöglicht.In a further embodiment For example, the electrical charger is an electrode assembly that has ionization the flowing through the arrangement Air allows.

Zur Optimierung des Wirkungsgrades des elektrischen Laders kann der Elektrodenabstand, die Elektrodenausrichtung, das dielektrische Material als Isolator zwischen den Elektroden sowie die Spitzenspannung und die Frequenz der angelegten Wechselspannung variiert werden.to Optimization of the efficiency of the electric charger can the Electrode distance, the electrode alignment, the dielectric Material as insulator between the electrodes as well as the peak voltage and the frequency of the applied AC voltage can be varied.

In der Praxis der Erfindung können alternativ folgenden Elektrodenkonfigurationen verwendet werden: ineinander geschobene konzentrische Rohre, welche die Elektroden bilden, parallele Platten nach Art eines Plattenkondensators, drahtumwickelte Elektroden für Oberflächenentladungen und eine gegenüber einer Platte angeordnete Spitze.In the practice of the invention alternatively the following electrode configurations are used: telescoped concentric tubes, which are the electrodes form, parallel plates in the manner of a plate capacitor, wire wound electrodes for surface discharges and one opposite a plate arranged tip.

Bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die erste Elektrode eine im wesentlichen hohlzylindrische Form aufweist und die zweite Elektrode im Inneren der ersten, hohlzylindrischen Elektrode angeordnet ist, wobei die zweite Elektrode eine Mehrzahl von in radialer Richtung in Bezug auf den Hohlzylinder der ersten Elektrode verlaufende leitfähige Elektrodenelemente aufweist. Eine derartige Elektrodenanordnung, welche einen Querschnitt nach Art einer Bürste, die in einem Hohlzylinder steckt, wobei die Borsten der Bürste im wesentlichen radial in Bezug auf den Hohlzylinder verlaufen, aufweist, ermöglicht die Beibehaltung des vollen Luftzufuhrquerschnitts der Verbrennungsmaschine bei gleichzeitig hoher Effizienz des elektrischen Laders.Prefers However, an embodiment of the Invention in which the first electrode is a substantially has hollow cylindrical shape and the second electrode inside the first, hollow cylindrical electrode is arranged, wherein the second electrode a plurality of in the radial direction with respect on the hollow cylinder of the first electrode extending conductive electrode elements having. Such an electrode arrangement, which has a cross section in the manner of a brush, which is in a hollow cylinder, the bristles of the brush in the substantially radially with respect to the hollow cylinder, allows the maintenance of the full air supply cross section of the internal combustion engine with high efficiency of the electric charger.

In einer weiteren Ausführungsform weist die erste Elektrode ausschließlich ein elektrisch isolierendes Material auf, während die zweite Elektrode wie zuvor beschrieben ein elektrisch leitfähiges Material aufweist.In a further embodiment the first electrode has exclusively an electrically insulating one Material on while the second electrode as previously described an electrically conductive material having.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Elektrode des elektrischen Laders um eine Achse drehbar angeordnet. Dabei fällt die Drehachse der zweite Elektrode vorzugsweise mit der Symmetrieachse der im wesentlichen hohlzylindrischen ersten Elektrode zusammen. Zweckmäßigerweise kann in einer Ausführungsform die zweite Elektrode mit einem Motor drehbar antreibbar sein, wobei alternativ die Drehbewegung der zweiten Elektrode auch durch den Luftstrom selbst, der sich in dem elektrischen Lader ausbildet, hervorgerufen werden kann.In a preferred embodiment The invention relates to the second electrode of the electric charger an axis rotatably arranged. The axis of rotation falls the second Electrode preferably with the axis of symmetry of substantially hollow cylindrical first electrode together. Conveniently, can in one embodiment the second electrode to be rotatably driven by a motor, wherein Alternatively, the rotational movement of the second electrode by the Air flow itself, which forms in the electric charger, can be caused.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eines der leitfähigen Elektrodenelemente der zweiten Elektrode, die sich von der Drehachse der zweiten Elektrode in radialer Richtung hin zu der ersten Elektrode erstrecken, in Form eines Rotorblatts ausgestaltet. Eine solche Ausgestaltung bewirkt eine Verwirbelung des durch den elektrischen Lader strömenden Luftstroms, wodurch die im Gasspalt zwischen den Elektroden aufbereitete Luft über das gesamte Luftstromvolumen verteilt wird. Vorzugsweise ist auch in dieser Ausführungsform die Drehbewegung der zweiten Elektrode mit Hilfe eines Motors, vorzugsweise eines Elektromotors aktiv angetrieben.In a further embodiment at least one of the conductive electrode elements of the invention second electrode extending from the axis of rotation of the second electrode extend in the radial direction to the first electrode, in Shape of a rotor blade designed. Such a design causes a turbulence of the air stream flowing through the electric charger, whereby the air processed in the gas gap between the electrodes via the entire air flow volume is distributed. Preferably is also in this embodiment the rotational movement of the second electrode by means of a motor, preferably an electric motor actively driven.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung zur Aufbereitung von Verbrennungsluft gemäß der vorliegenden Erfindung einen Turbolader auf, wobei der elektrische Lader in dem Turbolader angeordnet ist bzw. von diesem gebildet wird. Dabei sind die Schaufel- bzw. Rotorblätter des Verdichters des Turboladers elektrisch leitfähig und bilden die Elektrodenelemente der zweiten Elektrode im Sinne dieser Anmeldung. Das Ladergehäuse, welches die Schaufelräder des Turboladers umgibt, weist ebenfalls ein leitfähiges Material auf und bildet die erste Elektrode im Sinne dieser Anmeldung. Dabei ist das Ladergehäuse vorzugsweise auf seiner Innenseite mit einem Dielektrikum beschichtet, um wie oben beschrieben, eine stille elektrische Entladung zwischen den Spitzen der Schaufelräder und dem Ladergehäuse, zu ermöglichen.In another embodiment, the combustion air conditioning apparatus according to the present invention includes a turbocharger , wherein the electric supercharger is arranged in the turbocharger or is formed by this. In this case, the blade or rotor blades of the compressor of the turbocharger are electrically conductive and form the electrode elements of the second electrode in the sense of this application. The charger housing, which surrounds the impeller blades of the turbocharger, also has a conductive material and forms the first electrode in the context of this application. In this case, the charger housing is preferably coated on its inside with a dielectric to allow, as described above, a silent electrical discharge between the tips of the paddle wheels and the charger housing.

Die Effizienz der Aufbereitung von Verbrennungsluft in dem elektrischen Lader hängt u. a. von der Luftfeuchtigkeit der einströmenden Luft ab. Je trockener die Luft, desto höher die Effizienz der Ozonerzeugung. Daher ist es vorteilhaft, wenn in Luftstromrichtung vor dem elektrischen Lader ein Lufttrockner vorgesehen ist.The Efficiency of the treatment of combustion air in the electrical Loader hangs u. a. from the humidity of the incoming air. The drier the air, the higher the efficiency of ozone production. Therefore, it is advantageous if in the direction of air flow in front of the electric charger an air dryer is provided.

Insbesondere bei der Verwendung der Vorrichtung zur Luftaufbereitung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung in einer Verbrennungskraftmaschine, vorzugsweise einem Otto- oder Dieselmotor, bildet die Steuereinheit ein zentrales Element der Vorrichtung, so daß diese die zugrundeliegenden Aufgaben löst.Especially when using the device for air treatment according to a embodiment of this invention in an internal combustion engine, preferably a gasoline or diesel engine, the control unit forms a central Element of the device so that this solves the underlying tasks.

In der einfachsten Ausführungsform kann die Steuereinheit eine Einrichtung zum Einstellen der zwischen den Elektroden des elektrischen Laders anliegenden Spannung sein. Um den komplexen Anforderungen für die effiziente Luftaufbereitung, jedoch auch für die effiziente Verbrennung des Kraftstoffs in der Brennkammer der Verbrennungsmaschine Rechnung zu tragen, sind jedoch Ausführungsformen der Erfindung bevorzugt, bei welcher die Steuereinheit sowohl die an den Elektroden anliegende Spannung als auch bei Verwendung einer Wechselspannung deren Frequenz in Abhängigkeit von Parametern der Verbrennungsmaschine sowie der einströmenden Luft regelt.In the simplest embodiment The control unit may include means for adjusting the between be the voltage applied to the electrodes of the electric charger. To meet the complex requirements for efficient air conditioning, but also for efficient combustion of the fuel in the combustion chamber of the internal combustion engine however, are embodiments of the invention, in which the control unit both the voltage applied to the electrodes as well as when using a AC voltage whose frequency depends on parameters of the Internal combustion engine and the incoming air controls.

Die zur Regelung der Elektrodenspannung bzw. -frequenz verwendeten Parameter können beispielsweise die Maschinentemperatur, der Zündzeitpunkt, die Kraftstoffmenge, welche dem Verbrennungsvorgang zugeführt wird sowie die Umdrehungszahl eines Motors sein. In Abhängigkeit von diesen Parametern der Verbrennungsmaschine, insbesondere eines Motors, wird beispielswei se die Menge des erzeugten Ozons angepaßt, um eine optimale Verbrennung und damit eine optimale Kraft- bzw. Wärmeerzeugung zu erreichen.The used to control the electrode voltage or frequency parameters can For example, the engine temperature, the ignition timing, the amount of fuel, which is supplied to the combustion process and the number of revolutions to be an engine. Dependent on from these parameters of the internal combustion engine, in particular one Motors, for example, the amount of ozone generated is adapted to a optimal combustion and thus optimal power or heat generation to reach.

Auf der anderen Seite hängt jedoch wie oben erwähnt die Effizienz der Luftaufbereitung, insbesondere die Effizienz der Ozonerzeugung, maßgeblich von den Parametern der in den elektrischen Lader einströmenden Luft, insbesondere der Luftmenge, der Luftdichte, der Luftgeschwindigkeit, der Luftfeuchtigkeit sowie der Lufttemperatur ab. Daher müssen für eine effiziente Luftaufbereitung in dem elektrischen Lader diese Parameter erfaßt werden und in Abhängigkeit von diesen Parametern die Elektrodenspannung und/oder -frequenz geregelt werden.On the other side hangs however, as mentioned above the efficiency of the air treatment, in particular the efficiency of the Ozone production, largely determined by the parameters of the air flowing into the electric charger, especially the amount of air, the density of air, the speed of air, the humidity and the air temperature. Therefore, for an efficient Air treatment in the electric charger these parameters are detected and depending from these parameters the electrode voltage and / or frequency be managed.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dabei die für eine effiziente Verbrennung benötigte Ozonmenge anhand der Parameter des Motors bestimmt, während die an den Elektroden anliegende Spannung bzw. deren Frequenz mit Hilfe der Parameter der in den Ozonerzeuger einströmenden Luft berechnet werden, so daß die von dem Ozonerzeuger in der einströmenden Luft erzeugte Ozonmenge mit der für den Verbrennungsprozeß benötigten Ozonmenge übereinstimmt.In a preferred embodiment The invention will be the for needed efficient combustion Amount of ozone determined by the parameters of the engine, while the voltage applied to the electrodes or their frequency with the aid of Calculate the parameters of the air entering the ozone generator, So that the ozone produced by the ozone generator in the incoming air with the for matches the amount of ozone required for the combustion process.

Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Verbrennungsmaschine mit einer Brennkammer, insbesondere jedoch von einer Verbrennungskraftmaschine, vorzugsweise einem Otto- oder Dieselmotor, gelöst, die eine Vorrichtung zur Luftaufbereitung, so wie sie zuvor diskutiert wurde, aufweist.The Task will continue by an internal combustion engine with a Combustion chamber, but in particular of an internal combustion engine, preferably a gasoline or diesel engine, solved, which is a device for Air treatment, as previously discussed, has.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn der elektrische Lader in dem Luftansaugkanal bzw. Luftansaugtrakt der Verbrennungsmaschine angeordnet ist. Bei einer Verbrennungskraftmaschine ist eine Anordnung des elektrischen Laders zwischen dem Luftfilter und der Brennkammer bevorzugt.there it is advantageous if the electric charger in the air intake duct or air intake tract of the internal combustion engine is arranged. at an internal combustion engine is an arrangement of the electric Charger between the air filter and the combustion chamber preferred.

Statt den elektrischen Lader in dem Luftansaugkanal der Maschine anzuordnen, kann parallel zum Luftansaugkanal ein getrennter Kanal zur Luftaufbereitung vorgesehen sein, wobei dieser getrennte Kanal wahlweise direkt in die Brennkammer mündet oder vor der Brennkammer in den Luftansaugkanal der Maschine mündet. Bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der elektrische Lader einen Luftwegabstand d. h. einen Wegabstand von dem elektrischen Lader bis in die Verbrennungskammer der Maschine, den die in dem elektrischen Lader aufbereitete Luft bis zur Verbrennung zurücklegen muß, von 5 bis 50 cm und vorzugsweise von 10 bis 20 cm aufweist.Instead of to arrange the electric charger in the air intake duct of the machine, can parallel to the air intake duct a separate channel for air treatment be provided, this separate channel optionally directly in the combustion chamber opens or in front of the combustion chamber in the air intake duct of the machine opens. Prefers however, is an embodiment of the invention in which the electric charger has an airway distance d. H. a distance away from the electric charger into the combustion chamber the machine, the air processed in the electric charger until combustion must, from 5 to 50 cm, and preferably from 10 to 20 cm.

Dies ist insbesondere vorteilhaft bei Ausführungsformen, in denen der elektrische Lader ein elektrischer Ozonerzeuger ist. Ozon zerfällt nach der Erzeugung sehr schnell in molekularen Sauerstoff (O₂) sowie freie Sauerstoffradikale, wobei die freien Sauerstoffradikale dann unmittelbar mit den in ihrer Umgebung befindlichen Elementen und Molekülen reagieren. Daher ist es vorteilhaft, wenn möglichst viel Ozon als solches die Brennkammer erreicht und erst dort zerfällt, so daß die freien Sauerstoffradikale unmittelbar dem Verbrennungsprozeß zugeführt werden.This is particularly advantageous in embodiments in which the electrical charger is an electrical ozone generator. Ozone breaks down very rapidly into molecular oxygen (O ₂ ) and free oxygen radicals after generation, with the free oxygen radicals then reacting directly with the elements and molecules in their environment. Therefore, it is advantageous if as much ozone as such reaches the combustion chamber and only decays there, so that the free oxygen radicals un be indirectly fed to the combustion process.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Optimierung der Verbrennung in einer Verbrennungskraftmaschine gelöst, wobei die der Verbrennung zugeführte Luft vor der Verbrennung durch eine elektrisches Feld mit einer Feldstärke E geleitet wird.The The object underlying the invention is also achieved by a method to optimize combustion in an internal combustion engine, wherein the combustion supplied Air before burning through an electric field with a field strength E is headed.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn das elektrische Feld eine Feldstärke E in einem Bereich von 10 kV/m bis 1 MV/m aufweist. Dabei ist für Benzin- bzw. Dieselmotoren eine Feldstärke E in einem Bereich von 18 kV/m bis 800 kV/m bevorzugt, während ein Erdgasmotor lediglich eine Feldstärke E in einem Bereich von 10 kV/m bis 130 kV/m erfordert.there it is advantageous if the electric field is a field strength E in a range of 10 kV / m to 1 MV / m. It is for gasoline or diesel engines a field strength E in a range of 18 kV / m to 800 kV / m preferred while a Natural gas engine only a field strength E in a range of 10 kV / m to 130 kV / m required.

Wird das elektrische Feld mit Hilfe zweier sich gegenüberliegender Elektroden erzeugt, so wird vorzugsweise zwischen den Elektroden eine Spannung im Bereich von 10 V bis 1000 V angelegt. Dabei ist für einen Benzin- bzw. Dieselmotor eine Spannung im Bereich von 18 V bis 800 V bevorzugt, während beispielsweise ein Ergasmotor lediglich eine Spannung im Bereich von 10 V bis 130 V erfordert. Zweckmäßig ist dabei ein Elektrodenabstand von etwa 1 mm.Becomes the electric field is generated by means of two opposing electrodes, so preferably between the electrodes, a voltage in the range from 10 V to 1000 V. It is for a gasoline or diesel engine a voltage in the range of 18V to 800V is preferred while, for example a natural gas engine only a voltage in the range of 10 V to 130 V requires. Is appropriate while an electrode spacing of about 1 mm.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die zur Erzeugung des elektrischen Feldes an den Elektroden anliegende Spannung so geregelt, daß mit zunehmender Temperatur der durch den elektrischen Lader strömenden Luft das elektrische Feld verringert wird. Insbesondere ist es zweckmäßig wenn pro 10°C an Temperaturzunahme der Luft die an den Elektroden des elektrischen Laders anliegende Spannung um einen Faktor 1,4 verringert wird.In a further embodiment The invention relates to the generation of the electric field The voltage applied to the electrodes regulated so that with increasing Temperature of the air flowing through the electric charger, the electric field is reduced. In particular, it is expedient if per 10 ° C of temperature increase the air which is applied to the electrodes of the electric charger Voltage is reduced by a factor of 1.4.

In noch einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist das erzeugte elektrische Feld die Form eines Rechtecksignals auf. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Wiederholfrequenz f des Feldes von der Temperatur der Verbrennungsmaschine abhängt, wobei die Wiederholfrequenz des Feldes mit zunehmender Temperatur der Verbrennungsmaschine abnimmt. Insbesondere ist eine Änderung der Frequenz f um 10% pro 10°C an Temperaturänderung bevorzugt.In yet another embodiment of the method, the generated electric field takes the form of a Square wave signal on. It is expedient if the repetition frequency f of the field depends on the temperature of the internal combustion engine, wherein the repetition frequency of the field with increasing temperature of Combustion engine decreases. In particular, a change the frequency f is 10% per 10 ° C at temperature change prefers.

In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die elektrische Feldstärke E des elektrischen Laders in Abhängigkeit der Parameter Temperatur, Geschwindigkeit und Druck der durch den elektrischen Lader strömenden Luft eingestellt, wobei die Temperatur eine Gewichtung von 90% aufweist, während die Geschwindigkeit und der Luftdruck mit jeweils 5% gewichtet werden.In an embodiment the method according to the invention becomes the electric field strength E of the electric charger depending on the parameter temperature, speed and pressure of the electric charger flowing Air is set, the temperature having a weight of 90%, while the speed and the air pressure are weighted with 5% each.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden anhand der vorliegenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und der dazugehörigen Figuren deutlich.Further Advantages, features and applications of the present Invention will become apparent from the present description of a preferred embodiment and the associated figures clear.

1 zeigt eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Ozonerzeugung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 shows a schematic view of an apparatus for ozone generation according to an embodiment of the present invention.

2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ozonerzeugung mit einer ersten Ausführungsform des Ozonerzeugers. 2 shows an apparatus according to the invention for ozone generation with a first embodiment of the ozone generator.

3 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ozonerzeugung mit einer zweiten Ausführungsform des Ozonerzeugers. 3 shows an apparatus according to the invention for ozone generation with a second embodiment of the ozone generator.

4 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ozonerzeugung mit einer dritten Ausführungsform des Ozonerzeugers. 4 shows an apparatus according to the invention for ozone generation with a third embodiment of the ozone generator.

1 zeigt schematisch den Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ozonerzeugung, wobei in der dargestellten Ausführungsform der Ozonerzeuger 1 in dem Lufteinlaßtrakt eines Otto-Motors eingebaut ist. Der Ozonerzeuger 1 ist dabei im Ansaugrohr 2 des Motors angeordnet, so daß der in den Motor einströmende Luftstrom 3 durch den Ozonerzeuger 1 fließt, bevor der dann mit Ozon angereicherte Luftstrom 3 in die Brennkammer des Motors gesaugt wird. Dabei ist die Anordnung des Ozonerzeugers im Luftansaugkanal in 1 lediglich schematisch dargestellt. 1 schematically shows the structure of the device according to the invention for generating ozone, wherein in the illustrated embodiment, the ozone generator 1 is installed in the air intake tract of a gasoline engine. The ozone generator 1 is in the intake pipe 2 arranged the engine so that the air flow flowing into the engine 3 through the ozone generator 1 flows before the then enriched with ozone airflow 3 is sucked into the combustion chamber of the engine. The arrangement of the ozone generator in the air intake passage in 1 only shown schematically.

Der Ozonerzeuger 1 kann vorteilhafterweise den gleichen Durchmesser aufweisen wie der Lufteinlaßkanal 2, so daß das gesamte Luftvolumen 3, das in den Motor gesaugt wird, durch den Ozonerzeuger 1 hindurchtritt. Alternativ kann wie in 1 dargestellt der Ozonerzeuger einen geringeren Durchmesser als der Ansaugkanal 2 aufweisen, so daß nur ein Teil des durch den Ansaugkanal 2 gesaugten Luftstroms auch durch den Ozonerzeuger 1 hindurchtritt.The ozone generator 1 may advantageously have the same diameter as the air inlet channel 2 so that the entire air volume 3 , which is sucked into the engine, by the ozone generator 1 passes. Alternatively, as in 1 The ozone generator shown a smaller diameter than the intake passage 2 have, so that only a part of the through the intake 2 sucked air stream also by the ozone generator 1 passes.

Ein zentrales Element der in 1 gezeigten Vorrichtung zur Ozonerzeugung ist neben dem Ozonerzeuger 1 die Steuereinheit 4, welche über eine Steuerleitung 5 mit dem Ozonerzeuger 1 verbunden ist. Die Steuereinheit 4 ist über eine Versorgungsleitung 6 mit der elektrischen Versorgung, d. h. insbesondere der Batterie, des Kraftfahrzeugs verbunden. In Abhängigkeit von den Betriebsparametern des Fahrzeugs, auf welche nachfolgend noch detaillierter eingegangen wird, erzeugt die Steuereinheit 4 auf der Steuerleitung 5 eine entsprechende Spannung, welche an den Elektroden des Ozonerzeugers 1 anliegt. Je nach Bauart des Ozonerzeugers handelt es sich bei der Steuerspannung des Ozonerzeugers um eine Gleich- oder Wechselspannung. Wird eine Wechselspannung verwendet, so kann neben der Amplitude der angelegten Spannung auch die Frequenz des Signals variiert werden.A central element of the 1 shown apparatus for generating ozone is in addition to the ozone generator 1 the control unit 4 , which via a control line 5 with the ozone generator 1 connected is. The control unit 4 is via a supply line 6 with the electrical supply, ie in particular the battery, the motor vehicle connected. Depending on the operating parameters of the vehicle, which will be discussed in more detail below, generates the control unit 4 on the control line 5 a corresponding voltage, which at the electrodes of the ozone generator 1 is applied. Depending on the design of the ozone generator, the control voltage of the ozone generator is a DC or AC chip voltage. If an alternating voltage is used, in addition to the amplitude of the applied voltage, the frequency of the signal can also be varied.

Um die Betriebsparameter des Motors zu erfassen, ist die Steuereinheit 4 mit Sensoren 7–10 verbunden. Bei dem Sensor 7 handelt es sich um einen Lufttemperatursensor zur Bestimmung der Luft temperatur der vom Motor angesaugten Luft 3 an einem Ort 11 vor dem Ozonerzeuger 1. An der gleichen Stelle 11 wird mit Hilfe der Sensoren 9 und 10 die Luftgeschwindigkeit der dem Verbrennungsprozeß zugeführten Luft sowie die Luftdichte der durch den Ozonerzeuger strömenden Luft 3 bestimmt. Der Sensor 8 ist ein Temperatursensor, der mit dem Motorblock, in der dargestellten Ausführungsform in der Nähe der Brennkammer, verbunden ist, so daß die Betriebstemperatur des Motors erfaßt wird.To detect the operating parameters of the engine is the control unit 4 with sensors 7 - 10 connected. At the sensor 7 it is an air temperature sensor for determining the air temperature of the intake air from the engine 3 in one place 11 in front of the ozone generator 1 , In the same place 11 is using the sensors 9 and 10 the air velocity of the combustion process air supplied and the air density of the air flowing through the ozone generator 3 certainly. The sensor 8th is a temperature sensor, which is connected to the engine block, in the illustrated embodiment in the vicinity of the combustion chamber, so that the operating temperature of the engine is detected.

In der dargestellten Ausführungsform ist der Ozonerzeuger 1 in einem Abstand von 30 cm vor der Brennkammer des Kraftfahrzeugmotors (nicht dargestellt) angeordnet. Dabei bedeutet ein Abstand von 30 cm, daß die durch den Ozonerzeuger 1 strömende Luft 3 ab dem Ozonerzeuger 1 gemessen noch einen Weg von ca. 30 cm bis in die Verbrennungskammer zurücklegen muß. Eine solche Anordnung ist vorteilhaft, da das Ozon insbesondere unter Temperatureinfluß schnell in molekularen Sauerstoff (O₂) und molekularen Sauerstoff (O) zerfällt, wobei der freie Sauerstoff an der Verbrennung in der Brennkammer beteiligt sein soll und nicht vorher mit einem Element der Ansaugleitung 2 reagieren sollen. Daher ist die Wahl des richtigen Abstands zwischen Ozonerzeuger 1 und der Brennkammer des Motors eine wichtige Voraussetzung für das Funktionieren der Erfindung.In the illustrated embodiment, the ozone generator 1 at a distance of 30 cm in front of the combustion chamber of the motor vehicle engine (not shown). It means a distance of 30 cm, that through the ozone generator 1 flowing air 3 from the ozone generator 1 still measured a distance of about 30 cm to travel back into the combustion chamber. Such an arrangement is advantageous because the ozone decomposes rapidly into molecular oxygen (O ₂ ) and molecular oxygen (O) especially under the influence of temperature, and the free oxygen should be involved in the combustion in the combustion chamber and not previously with an element of the intake pipe 2 to react. Therefore, choosing the right distance between ozone generators 1 and the combustion chamber of the engine an important condition for the operation of the invention.

In den 2 bis 4 sind drei alternative Ausführungsformen des Ozonerzeugers dargestellt. Dabei sind in den Figuren identische Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. In den in 2 bis 4 gezeigten Ausführungsformen sind die Ozonerzeuger 1', 1'', 1''' mit einer Steuereinheit 4 verbunden, welche den Betrieb des Ozonerzeugers in Abhängigkeit von den mit Hilfe der zuvor beschriebenen Sensoren 7, 8, 9 und 10 erfaßten Betriebsbedingungen regelt.In the 2 to 4 Three alternative embodiments of the ozone generator are shown. Identical parts are provided with the same reference numerals in the figures. In the in 2 to 4 The embodiments shown are the ozone generators 1' . 1'' . 1''' with a control unit 4 connected to the operation of the ozone generator in dependence on the with the aid of the previously described sensors 7 . 8th . 9 and 10 regulated operating conditions.

Wie in den 2 bis 4 gezeigt, weist die Steuereinheit 4 zwei Regler 12, 13 auf, mit denen die minimalen und maximalen Spannungswerte, mit welchen die Elektroden der Ozonerzeuger beaufschlagt werden, eingestellt werden können.As in the 2 to 4 shown, the control unit instructs 4 two controllers 12 . 13 which can be used to set the minimum and maximum voltage values applied to the electrodes of the ozone generators.

In 2 ist eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ozonerzeugers 1' gezeigt. Dabei ist der Ozonerzeuger 1' im Ansaugkanal eines Kraftfahrzeugmotors angeordnet. Der Ozonerzeuger besteht aus einer Elektrodenanordnung aus zwei Elektroden 14, 15, wobei die erste Elektrode 14 ein zylindrisches Rohr ist. Dieses zylindrische Rohr besteht aus Eisen und ist auf seiner Innenseite mit einer dielektrischen isolierenden Beschichtung 16 versehen. Die erste Elektrode 14 hingegen besteht aus einem bügelartigen Halter 17, welcher den Kern 18 einer die erste Elektrode 14 bildenden Bürste trägt. Mit dem leitenden Kern der ersten Elektrode 14 sind Drahtfäden verbunden, welche sich ausgehend von dem Kern 18 im wesentlichen in radialer Richtung auf das zylindrische Rohr 15 der zweiten Elektrode hin erstrecken. Bei der Beaufschlagung der beiden Elektroden mit einer Wechselspannung findet zwischen den Spitzen der mit dem Kern 18 verbundenen Drähte und dem zylindrischen Rohr 15 der zweiten Elektrode bzw. der dielektrischen Beschichtung 16 eine stille Entladung statt, bei der in der durch den Ozonerzeuger 1' strömenden Luft 3 Ozon erzeugt wird. Um eine Feldkompensation des sich bei der stillen Entladung aufladenden Dielektrikums 16 zu verhindern, wird diese Vorrichtung mit einer Wechselspannung betrieben.In 2 is a first embodiment of the ozone generator according to the invention 1' shown. This is the ozone generator 1' arranged in the intake passage of a motor vehicle engine. The ozone generator consists of an electrode arrangement of two electrodes 14 . 15 , wherein the first electrode 14 is a cylindrical tube. This cylindrical tube is made of iron and is on its inside with a dielectric insulating coating 16 Mistake. The first electrode 14 however, consists of a bow-shaped holder 17 which is the core 18 one the first electrode 14 wearing brush. With the conductive core of the first electrode 14 Wire threads are connected, which proceed from the core 18 essentially in the radial direction on the cylindrical tube 15 extending towards the second electrode. When the two electrodes are subjected to an alternating voltage between the tips of the one with the core 18 connected wires and the cylindrical tube 15 the second electrode or the dielectric coating 16 a silent discharge takes place, in which by the ozone generator 1' flowing air 3 Ozone is generated. To a field compensation of charging in the silent discharge dielectric 16 To prevent this device is operated with an AC voltage.

In 3 ist eine alternative Ausführungsform des Ozonerzeugers 1'' gezeigt, die wie zuvor über eine Steuerleitung 5 mit der Steuereinheit 4 verbunden ist. In dieser Ausführungsform bildet das Rohr 2 des Ansaugkanals die zweite Elektrode 15''. Demgegenüber wird die erste Elektrode 14'' von den Schaufelblättern eines drehbar um eine Achse 19 gelagerten Propellers 20 gebildet. Die als Elektroden wirkenden Schaufelblätter 14'' sind elektrisch leitfähig und mittels einer Kontaktbürstenanordnung, welche mit der Steuerleitung 5 verbunden ist, werden die Schaufelblätter 14'' mit einer Spannung beaufschlagt, so daß eine stille Entladung zur Ozonerzeugung zwischen der feststehenden Elektrode 15'' des Ansaugkanals und den Rotorblättern 14'' bewirkt wird.In 3 is an alternative embodiment of the ozone generator 1'' shown as before via a control line 5 with the control unit 4 connected is. In this embodiment, the tube forms 2 the suction channel, the second electrode 15 '' , In contrast, the first electrode 14 '' from the blades of a rotatable about an axis 19 stored propeller 20 educated. The blades acting as electrodes 14 '' are electrically conductive and by means of a contact brush arrangement, which with the control line 5 connected, the blades are 14 '' subjected to a voltage, so that a silent discharge for ozone generation between the fixed electrode 15 '' the intake duct and the rotor blades 14 '' is effected.

In der dargestellten Ausführungsform ist der Propeller 20 passiv angetrieben, d. h. er verfügt über keinen zusätzlichen Motor, sondern die Schaufelblätter werden von dem in den Ozonerzeuger 1'' eintretenden Luftstrom 3 angetrieben. Aufgrund der Bewegung des Schaufelblattes wird das in dem Ozonerzeuger 1'' erzeugte Ozon mit der restlichen Luftmasse der einströmenden Luft 3 gut vermischt und es entsteht eine homogene Ozonverteilung in dem Luftmassenstrom hin zur Brennkammer des Motors.In the illustrated embodiment, the propeller is 20 passive powered, ie it has no additional engine, but the blades are from the in the ozone generator 1'' entering airflow 3 driven. Due to the movement of the airfoil, this will be in the ozone generator 1'' generated ozone with the remaining air mass of the incoming air 3 mixed well and there is a homogeneous ozone distribution in the air mass flow towards the combustion chamber of the engine.

In 4 ist eine dritte alternative Ausführungsform des Ozonerzeugers 1''' dargestellt, wobei der Ozonerzeuger 1''' wiederum über eine Steuerleitung 5 mit der Steuereinheit 4 verbunden ist. In der dargestellten Ausführungsform ist der Ozonerzeuger 1''' in einen Abgasturbolader integriert. Dabei wird die zweite Elektrode 15''' vom Gehäuse des Turboladers gebildet, während die erste Elektrode von den Turbinenschaufeln 14''' des Laders 21 gebildet wird. Der Antrieb des Laders 21 und damit der Schaufeln 14''', welche sowohl der Ozonerzeugung als auch der zusätzlichen Druckaufladung des Motors dienen, erfolgt über eine Abgasturbine, die in 4 nicht dargestellt ist, welche mit der Antriebsachse 22 des Laders 21 verbunden ist und den Lader 21 antreibt. In einer alternativen Ausführungsform kann die Drehachse 22 des Laders auch mit einem Elektromotor oder über eine mechanische Kopplung der Achse mit der Antriebswelle des Motors verbunden sein, so daß auf diese Weise eine Drehbewegung der Schaufeln 14''' bzw. des Laders 21 bewirkt wird.In 4 is a third alternative embodiment of the ozone generator 1''' shown, wherein the ozone generator 1''' again via a control line 5 with the control unit 4 connected is. In the illustrated embodiment, the ozone generator 1''' integrated into an exhaust gas turbocharger. In this case, the second electrode 15 ''' formed by the housing of the turbocharger, while the first electrode from the turbine blades 14 ''' the loader 21 is formed. The drive of the loader 21 and with it the blades 14 ''' which are responsible for both ozone production and serve additional pressure charging of the engine, via an exhaust gas turbine, which in 4 not shown, which with the drive axle 22 the loader 21 connected and the loader 21 drives. In an alternative embodiment, the axis of rotation 22 also be connected to an electric motor or via a mechanical coupling of the axle with the drive shaft of the motor, so that in this way a rotational movement of the blades 14 ''' or the loader 21 is effected.

Für Zwecke der ursprünglichen Offenbarung wird darauf hingewiesen, daß sämtliche Merkmale, wie sie sich aus der vorliegenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen für einen Fachmann erschließen, auch wenn sie konkret nur im Zusammenhang mit bestimmten weiteren Merkmalen beschrieben wurden, sowohl einzeln als auch in beliebigen Zusammenstellungen mit anderen der hier offenbarten Merkmale oder Merkmalsgruppen kombinierbar sind, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wurde oder technische Gegebenheiten derartige Kombinationen un möglich oder sinnlos machen. Auf die umfassende, explizite Darstellung sämtlicher denkbarer Merkmalskombinationen wird hier nur der Kürze und der Lesbarkeit der Beschreibung wegen verzichtet.For purposes the original one Revelation is noted that all features as they are from the present description, the drawings and the claims for a To open up a specialist, even if they are specific only in connection with certain others Characteristics have been described, both individually and in any Compilations with other features disclosed herein or Feature groups are combinable, unless this is expressly excluded or technical conditions such combinations were impossible or make pointless. On the comprehensive, explicit representation of all conceivable combinations of features is here only for brevity and omitted for the readability of the description.

1, 1', 1'', 1'''1, 1 ', 1' ', 1' '': Ozonerzeugerozone generator
22: Ansaugrohr/LufteinlaßkanalIntake / air inlet duct
33: Luftstromairflow
44: Steuereinheitcontrol unit
55: Steuerleitungcontrol line
66: Versorgungsleitungsupply line
7–107-10: Sensorensensors
1111: Ort im Ansaugkanal vor dem Ozonerzeugerplace in the intake channel in front of the ozone generator
12, 1312 13: Reglerregulator
14–1514-15: Elektrodenelectrodes
1616: dielektrische Beschichtungdielectric coating
1717: Halterholder
1818: Kerncore
1919: Achseaxis
2020: Propellerpropeller
2121: Laderloaders
2222: Antriebsachsedrive axle

Claims

Apparatus for treating combustion air for an internal combustion engine, characterized in that it comprises an electric charger ( 1 . 1' . 1'' . 1''' ) with at least one first and one second electrode ( 14 . 15 ) and a control unit ( 4 ), wherein the electrical charger ( 1 . 1' . 1'' . 1''' ) is connectable with an internal combustion engine such that by the electric charger ( 1 . 1' . 1'' . 1''' ) flowing air is passed into the combustion chamber.

Device according to claim 1, characterized in that the first electrode ( 15 ) has a substantially hollow cylindrical shape and the second electrode ( 14 ) inside the first electrode ( 15 ), wherein the second electrode ( 14 ) has a plurality of conductive electrode elements extending in the radial direction.

Device according to Claim 1 or 2, characterized in that the second electrode ( 14 ' . 14 '' . 14 ''' ) about a rotation axis ( 19 . 22 ) is rotatable.

Device according to claim 3, characterized in that that the second electrode is rotatably driven by a motor.

Device according to claim 3 or 4, characterized in that at least one of the conductive electrode elements of the second electrode ( 14 '' . 14 ''' ) has the shape of a rotor blade.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized that she a turbocharger, wherein the electrical supercharger in the turbocharger is arranged.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized that in Air flow direction provided in front of the electric charger an air dryer is.

Device according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the control unit has a device for detecting the temperature ( 7 ) of the internal combustion engine.

Device according to one of claims 1 to 8, characterized that the Control unit means for detecting in the electrical Loader inflowing Air quantity has.

Device according to one of claims 1 to 9, characterized that the Control unit means for detecting the humidity of the entering the electric charger Air has.

Device according to one of claims 1 to 10, characterized that the Control unit means for detecting the temperature of entering the electric charger Air has.

Device according to one of claims 1 to 11, characterized that the Control unit means for detecting the air velocity the air flowing through the electric charger.

Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the control unit a device for detecting the air pressure of the air flowing through the electric charger.

Device according to one of claims 1 to 13, characterized that the electric charger is a capacitor.

Device according to one of claims 1 to 13, characterized that the electric charger is an electric ozone generator.

Combustion engine with a combustion chamber, thereby characterized in that Combustion engine, a device for the treatment of combustion air according to one of the claims 1 to 15.

Combustion engine according to Claim 16, characterized that she an internal combustion engine, preferably a gasoline or diesel engine, is.

Combustion engine according to Claim 16 or 17, characterized in that the combustion engine has an air intake duct, the electric charger ( 1 . 1' . 1'' . 1''' ) in the air intake duct ( 2 ) is arranged.

Combustion engine according to one of Claims 16 to 18, characterized in that the combustion engine has an air intake duct ( 2 ), wherein the electrical charger ( 1 . 1' . 1'' . 1''' ) is arranged in a separate from the air intake passage for charging.

Combustion engine according to Claim 19, characterized in that the separate channel for charging in front of the combustion chamber into the air intake duct ( 2 ) opens.

Combustion engine according to one of Claims 16 to 20, characterized in that the electric charger ( 1 . 1' . 1'' . 1''' ) is arranged at an airway distance of 5 cm to 50 cm and preferably 10 cm to 20 cm in front of the combustion chamber.

Method of optimizing combustion in one Combustion engine, characterized in that the combustion air supplied combustion by an electric field with an electric field strength E is headed.

Method according to claim 22, characterized in that that this electric field is set so that it has an electric field strength E in a range of 10 kV / m to 1 MV / m, preferably in one range from 18 kV / M to 800 kV / m.

Method according to claim 22 or 23, characterized that the electric field strength E depending on from the air temperature of the electric field conducted Air is adjusted, with increasing air temperature, the electric field strength E is reduced.

Method according to one of claims 22 to 24, characterized that this electric field due to an intermittent square-wave voltage a frequency f is generated.

Method according to claim 25, characterized in that that the Frequency f of the square-wave voltage as a function of the temperature the combustion engine is adjusted, with increasing Temperature of the internal combustion engine, the frequency f is reduced.