Zespół:

Prof. ndzw. dr hab. inż. Arkadiusz Szymanek – kierownik zespołu
Dr inż. Przemysław Szymanek
Mgr inż. Joanna Szymańska

Istota wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zespół do oczyszczania gazów wylotowych z silników spalinowych zarówno o zapłonie iskrowym jak i samoczynnym przeznaczonym do zainstalowania w rurze wydechowej pojazdu. Jako cel postawiono sobie opracowanie konstrukcji zespołu do oczyszczania gazów, która umożliwi konwersję toksycznych składników spalin w związki nietoksyczne, a realizacja złożeń realizowana będzie w polu magnetycznym. W literaturze patentowej znane jest kilka rozwiązań do magnetycznej neutralizacji spalin jednakże, żadne proponowane rozwiązanie nie pozwala na osiąganie wysokich skuteczności redukcji emisji toksycznych składników spalin. Specyficzne ułożenie sekcji bloków magnetyzujących, a także zachowanie odpowiednich proporcji średnic rury wydechowej i bloku magnetyzującego oraz stosunek wysokości do szerokości boku magnetyzującego, a także zastosowanie świecy iskrowej przed sekcją pozwala na osiągnięcie wysokich skuteczności redukcji substancji toksycznych oraz wyróżnia ten wynalazek od innych.

Przeprowadzone próby oceny zadymienia i nieprzezroczystości spalin z zastosowaniem urządzenia do oczyszczania spalin dla silnika o zapłonie samoczynnym pokazały, iż efektem zastosowania wynalazku było obniżenie zadymienia spalin o 90% w stosunku do zadymienia bazowego bez zastosowania urządzenia. Poziom nieprzezroczystości spalin z poziomu N=18,4 spadł do poziomu N=1,85%. Badania pokazały także na możliwości ograniczenia takich związków jak CO, HC oraz NOx po zastosowaniu zespołu do oczyszczania gazów wylotowych dla silników z zapłonem iskrowym. Redukcje emisji w stosunku do emisji bazowej dla poszczególnych substancji wyniosły odpowiednio: CO-25%, HC-29%, NOx – 25%, O2-43% . Istota wynalazku polega na tym, że wokół rury wydechowej zastosowano sekcje magnetyzujące w postaci stosów płytkowych anizotropowych magnesów ceramicznych. Minimalna indukcyjność magnesów ułożonych od strony rury wynosi co najmniej 300mT, a indukcyjność magnesów ułożonych skrajnie jest o 50% mniejsza. Zastosowane urządzenie pozwala na uzyskanie redukcji substancji szkodliwych na poziomie porównywalnym jak w przypadku zastosowania tradycyjnych katalizatorów lub filtrokatalizatorów. Dodatkowe uzupełnienie układu o świece iskrową spowodowało dalszą redukcję substancji toksycznych aż do CO -57% HC -52%. Wynalazek ponadto poprawia dynamikę samochodu, w pełnym zakresie obrotów oraz redukcję poziomu hałasu. Dodatkowym istotnym elementem jest ograniczenie zużycia paliwa spowodowane zmniejszeniem oporów przepływu spalin co w konsekwencji przekłada się również na wydłużenie żywotności silnika.

Korzyści z zastosowania wynalazku

Podstawowe korzyści płynące z wynalazku to głównie efekty środowiskowe. Bezpośrednio efekty środowiskowe związane są z redukcja emisji substancji toksycznych do atmosfery takich jak CO, HC, NOx oraz hałas. Czynniki bezpośrednie wynikają wprost z zastosowania urządzenia w pojeździe. Można tutaj jeszcze wyróżnić czynniki pośrednie wynikające ze zmniejszenia ilości paliwa. Każde zmniejszenie zużycia paliwa przyczynia się również do zmniejszenia emisji substancji szkodliwych poprzez emisje unikniętą z tytułu braku spalania. Drugim ważnym elementem jest ograniczenie emisji substancji szkodliwych z procesu produkcji paliwa wynikające z ograniczenia produkcji w konsekwencji mniejszych zużyć przez silniki spalinowe. Stosowanie urządzenia przekłada się również na oszczędzanie naturalnych surowców, które nie zasobami odnawialnymi. Zmniejszenie oporów to również poprawa żywotności silników co w sposób bezpośredni poprawi efektywności energetyczną oraz ekologiczną przemysłu samochodowego.

Potencjał komercjalizacyjny

Ze względu na prostotę wynalazek nie powinien przysparzać żadnych problemów komercjalizacyjnych. Nie ma potrzeby zmiany konstrukcji rur wydechowych pojazdów, nie ma też potrzeby usuwania dotychczasowych filtrów czy też katalizatorów. Proponowane urządzenie doskonale będzie współpracować również z ww. elementami, poprawiając efekty ekologiczne silników spalinowych. Po zastosowaniu urządzenia łatwiej będzie można spełniać kolejne normy emisyjne Euro5, 6 itd. Wynalazek ten można również zastosować w pojazdach eksploatowanych, co z pewnością pozwoli im osiągnąć najnowsze standardy emisyjne, nawet jeśli wyprodukowane zostały według innych norm. Urządzenie w produkcji masowej będzie poza tym niezwykle tanie, praktycznie w minimalny sposób podnoszące koszty pojazdu. Przy obecnej cenie pojazdów ich koszt może wzrosnąć o kwoty co najwyżej rzędu promili. Dodatkowo produkcja nie będzie wymagała materiałów i urządzeń, które nie były dostępne obecnie na rynku.