AT98094B

AT98094B - Verfahren zum Betriebe von Verbrennungskraftmaschinen und Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens.

Info

Publication number: AT98094B
Authority: AT
Inventors: Georges Loutz
Original assignee: Georges Loutz
Priority date: 1923-05-04
Filing date: 1923-09-25
Publication date: 1924-10-10

Description


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  Verfahren zum Betriebe von Verbrennungskraftmaschinen und Vorrichtung zur Aus-   filhi-iing   dieses Verfahrens. 



   Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Verbrennung in   Verpuffungskraftmasehinen dadurch   zu verbessern, dass dem   Brennstoff luftgemisch   die Spaltungsprodukte des Wasserdampfes   zugemischt   werden. Um aber den Höchsteffekt dieses Verfahrens zu erhalten, müsste eine fast vollkommene Spaltung des Wasserdampfes in Wasserstoff und Sauerstoff erreicht werden, was aber mit den bisher angewendeten Mitteln nicht möglich war. Lässt man den Wasserdampf durch den Unterdruck im Verbrennungsraum der Verpuffungskraftmaschine ansaugen und erhitzt man ihn dabei auf eine entsprechende hohe Temperatur, so spaltet er sich nur ganz unvollkommen.

   Es wird nämlich eine sehr hohe Temperatur und eine grosse Kalorienmenge zur Spaltung einer gewissen Wassermenge benötigt, wobei aber nur eine so geringe Menge von Spaltungsprodukten gewonnen wird, dass ihre Verwertung keinen Effekt ergeben würde. Bekanntlich kann man auch dadurch, dass man den gespaltenen Wasserdampf durch eine poröse Wand diffundieren lässt, infolge der verschiedenen Geschwindigkeit, mit der Wasserstoff und Sauerstoff durch diese poröse Wand hindurchtreten, eine Trennung der beiden Bestandteile erhalten.

   Vereinigt man nun das Verfahren zur Spaltung des Wasserdampfes bei sehr hoher Temperatur mit dem Duffisionsverfahren, so muss man die poröse Wand mehr oder minder unmittelbar an dem Ort anordnen, wo der Wasserdampf durch Erhitzung gespalten worden ist, da sonst die Möglichkeit bestünde, dass sich die Spaltungsprodukte noch vor der Diffusion wieder zu Wasser verbinden. Um aber zu einem 
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   Bei der   Ausführungsform   nach   Fig. l,   deren Querschnitt in Fig. 2 gezeigt und deren Anschluss an einen Automobilkühler in Fig. 3 veranschaulicht ist, befindet sich in einem Metallgehäuse 1, dessen 
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 einer um einen Kern gewundenen Drahtwicklung besteht. Unter Freilassung eines schmalen Ringraumes 14 umgibt diesen elektrischen Heizkörper ein etwa aus Asbest bestehendes hohlzylindrisehes Filter   5,   das von einem mit Löchern versehenen Isolierkörper 6 umgeben ist, der zwischen sieh und der Wandung des Gehäuses 1 einen schmalen Ringraum 15 frei lässt, der mit der   Austrittsöffnung.   3 in Verbindung steht. - Die Stromzuführung zu dem Glühkörper ist isoliert dem Anschlussstück 7 untergebracht, 
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 werden kann.

   In der Austrittsöffnung 3 des Gehäuses ist eine Regelungsklappe 9 angeordnet. Das Gehäuse 1 wird   zweckmässig   von einer Wärme haltenden Hülle umgeben. Die Eintrittsöffnung 2 ist mittels des Rohres 10 mit dem oberen Teil des   Kühlers 11 (Fig. 3)   verbunden, wobei die Eintrittsöffnung dieses Rohres 10 im Kühler etwas höher liegt als die obere Öffnung des   Überlaufrohres   12. Die Aus-   trittsöffnung 3   steht mit dem Sa. ugkanal der Verpuffunsrskraftmasehine in Verbindung und die Be- 
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 und zerlegt wird.

   Unter der Saugwirkung der Maschine treten nun Wasserstoff und Sauerstoff mit verschiedenen Geschwindigkeiten durch das Filter 5 und die Löcher des Iqolierkörpers 6 hindurch ; hiebei kann, obwohl die Temperatur in dem Ringraum 15 zwischen dem Isolierkörper 6 und der Wand des   Gehäuses 1   viel niedriger ist als die in dem   Ringraum 14,   eine Wiedervereinigung des Wasserstoffes 
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 oder Wasserdampf eingeführt wird, wobei also die Menge der verbrennbaren Stoffe verhältnismässig vermindert wird, anreichert. 
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 hältnismässig grössere Menge Wasserstoff frei wird.

   Die zweifache Filterschicht   verstärkt auch   die beabsichtigte Trennung des Wasserstoffes vom Sauerstoff an sieh und gewährt überdies dem den Glühkörper umgebenden Dissoziationsraum einen erhöhten   Wärmeschutz.   Der Wegfall der gebrechliche Isolierkörper 6 nach Fig. 1 und 21 nach Fig. 5 ist auch als Vorteil zu werten. 



   In einem gewissen Abstand um das Filter herum ist ein Rohr   41   zwischen den Stücken 39 und 50 in irgendeiner Weise eingesetzt, das zwischen sieh und den Filtern einen Ringraum 42 frei lässt, der nur gegen den Austrittsstutzen   43   hin offen ist, so dass also die Spaltungsprodukte des Wasserdampfes samt seinen nicht gespaltenen Teilen durch die Filter in diesen Raum 42 und von da in den Austrittsstutzen 43 gesaugt werden. Ausserhalb des Rohres 41 ist zwi   chen   diesem und der Wand des Gehäuses 30 ein Ringraum 44 freigelassen, der zur Verminderung der Wärmeableitung etwa durch ein Ventil 45 hindurch evakuiert werden kann. 



   Das   Einsatzstück   39, das auch zur Unterstützung des oberen Endes der Filter 35 und 36 dient, ist in dem Gehäuse 30 etwa mittels einer Schraube 46 befestigt, und es ist durch eine Dichtungsstulpe 47 dafür gesorgt, dass das Dampfluftgemisch nicht durch irgendwelche   Undichtheiten   unmittelbar in den
Raum 42 eindringen kann. Diese Dichtungsstulpe 47 kann auch aus wärmeisolierendem Material bestehen, wobei sie etwa durch eine Verlängerung des Filters   zu   erzeugt werden kann, wodurch Wärmeverluste schon beim Eintritt des Dampfluftgemisches in die Vorrichtung und damit die Bildung von Nieder-   schlagswasser verhindert werden.

   Durch   dieses Niedersehlagswasser könnten beim Fehlen einer Wärmeund Stromisolierung an der Eintrittsstelle Stromverluste entstehen, weil ja das   Einsatzstück   39 mit dem negativen Pol der Stromquelle verbunden ist. 



   An der Eintrittsseite ist noch ein Filter 48 angeordnet, durch das das in die Vorrichtung eingesaugte Dampfluftgemisch hindurchgehen muss. Dieses Filter soll hauptsächlich verhindern, dass eine   überschüssige   Menge Wasser durch Aufkochen des Wassers im Kühler in die Vorrichtung gelangt, wodurch Störungen entstehen könnten. 



   Vor der Eintrittsöffnung kann auch ein Hahn 49 angeordnet werden, mit dem die Menge des angesaugten Dampfluftgemisches nach Bedarf geregelt oder der   Zufluss   überhaupt gesperrt werden kann, wenn die Vorrichtung ausser Betrieb gesetzt werden soll. 



   In konstruktiver Beziehung kann eine Vorrichtung gemäss der   Eifindung,   wie schon die hier geschilderten Ausführungsformen zeigen, in mannigfachster Weise ausgebildet werden. Die dargestellten   Ausführungsformen   können in beliebiger Lage, also nicht nur lotrecht sondern auch   wagrecht   oder geneigt, verwendet werden, und es kann auch eine solche Vorrichtung zur Erzeugung der Zusatzstoffe für mehrere Verpuffungskraftmaschinen dienen. Anstatt Wasserdampf und Luft dem oberen Teil des Kühlers zu entnehmen, könnte natürlich auch ein besonderer Wasserbehälter benutzt werden, in dem durch Erhitzung ein Dampfluftgemisch erzeugt wird.

   Man kann die Vorrichtung auch mit dem Auspuff der Maschine in Verbindung bringen, um die Auspuffbestandteile, nämlich Wasserdampf und Kohlensäure, zu verwerten, wobei überdies auch an elektrischer Energie gespart werden kann, weil dann keine so hohe Temperatur erforderlich ist. 



   Die Wirtschaftlichkeit des beschriebenen Verfahrens lässt eine Verkleinerung der Brennstoffdüse mit einer kleineren Abgabemenge zu und ergibt eine bessere Verbrennung, eine bessere Zündung und einen höheren Wirkungsgrad. Bei gleicher Brennstoffmenge, die in dem Gasgemisch enthalten ist, wird die Leistungsfähigkeit verstärkt und das Aufsteigen von Flugzeugen in sehr grosse Höhen trotz der Luftverdünnung   möglich.   Die durch den Wasserstoffgehalt in der Maschine gewonnene hohe Kalorienzahl, die im Verbrennungsraum der Maschine eine sehr hohe Temperatur erzeugt, hat den Vorteil, dass Teile des Wasserdampfes, die in der vorgeschalteten Vorrichtung nicht zerlegt worden sind, in der Maschine selbst dissoziiert werden, wodurch dem Verbrennungsraum wieder eine gewisse Wärmemenge entzogen wird, die,

   wenn sie auch kleiner ist als die durch die Verbrennung des Wasserstoffs erzeugte, doch genügt, um eine   schädliche   Überhitzung des Verbrennungsraumes zu verhindern. Ausser dem Vorteil der Verminderung des Brennstoffverbrauches und ausser der   vollkommeneren   Verbrennung und der Erhöhung des Wirkungsgrades werden die   Zündvorrichtungen,   die Ventile und Kolben auch bei einem   Überschuss   an 01 stets rein erhalten. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Betriebe von Verbrennungskraftmaschinen, bei dem dem Brennstoffluftgemisch die Spaltungsprodukte von Wasserdampf   zugemiseht   werden, dadurch gekennzeichnet, dass Wasserdampf und warme, feuchte Luft an einem glühenden Körper, etwa einem elektrischen Glühkörper, vorbeistreichen und die sich dabei bildenden Spaltungsprodukte samt den Teilen von Dampf, die sich der Spaltung entzogen haben und durch den glühenden Körper überhitzt worden sind, mehr oder minder unmittelbar durch einen porösen Körper hindurch gegen den   Ansaugkanal bzw.   den Verbrennungsraum der Maschine hin strömen gelassen werden.

Claims

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass ein einerseits mit einem gegebenenfalls auch Luft enthaltenden Dampfbehälter und anderseits mit dem Ansaugkanal der Maschine zu verbindendes, zweckmässig gegen Wärmeabführung geschütztes Gehäuse (1, 20 bzw. 30) durch eine poröse Zwischenwand (5 bzw. 35, 36) in zwei Räume unterteilt (Fig. 1, 2 bzw. 7) <Desc/Clms Page number 4> EMI4.1 richtung vor dieser porösen Wand ein Glühkörper (4, 23 bzw.-31) angeordnet ist.

3. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Glühkörper (4) unter Freilassung eines engen Raumes (14) von einem porösen Hohlkörper (5) und dieser wieder dicht von einem wärmeisolierenden, mit Durchbrechungen versehenen Hohlkörper (6) umgeben ist, ausserhalb dessen im Innern des Gehäuses (1) ein gegen die Austrittsseite hin offener Raum (1. 5) vorhanden ist ; (Fig. l und 2).

4. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Glühkòrper als elektrisch beheizter Widerstandskörper, etwas als Drahtwicklung oder Sinterkörper ausgebildet ist.

5. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Zwischenwand aus zwei durch eine mit Durchbrechungen versehene Blechzwischenwand (. 37) getrennten Schichten (35, 36) besteht, deren im Strömungssinne hinten gelegene (36) mit einem durchbrochenen Blech (38) verkleidet sein kann, wobei das Metall der Blechzwischenwand (. 37) vorzugsweise ein höheres Wärmeleitvermögen haben soll als die Blechverkleidung (Fig. 7).

6. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die den Glühkörper in einem geeigneten Abstand umgebende, rohrförmige, poröse Zwischenwand zwischen zwei im Gehäuse festgelegten hohlen Einsatzstücken (39, 40) gehalten ist, von denen das an der Eintrittsseite liegende (39) mit einer elektrisch isolierenden Schichte (47) ausgekleidet ist (Fig. 7).

7. Ausführungsform der Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Eintrittsseite ein Filter (48) für das eintretende Dampfluftgemisch angeordnet ist (Fig. 7).

8. Ausführungsform der Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Glühkörper ein frei im Gehäuse angeordneter, mit den Stromzuführungen verbundener Draht ( angewendet wird (Fig. 7).

9. Ausführungsform der Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse zum Zwecke der Wärmehaltung einen zu evakuierenden Mantel (44) enthält (Fig. 7).

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 9 für Fahr-oder Flugzeugkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsseite der Vorrichtung mit dem Dampfraum des Kühlers verbunden ist, von dem Dampf und feuchte Luft angesaugt wird.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Austrittsseite ein Organ (9 bzw. 18) zur Regelung der Ausströmung angeordnet ist, das gegebenenfalls auch gleichzeitig die Ausströmung aus dem Vergaser regeln kann (Fig. 1 und 4).

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der Eintrittsseite ein Organ (49) zur Regelung oder Sperrung der Zuströmung des Dampfluftgemisches angeordnet ist (Fig. 7).