Einrichtung zur Einsparung von Brennstoff beim Betrieb -von Verbrennungsmotoren. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung zur Einsparung von Brennstoff beim Betrieb von Verbrennungs motoren, welche Einrichtung Mittel zur Rückführung von dem Auspuffrohr entnom men und gereinigten Abgasen nach dem Motor aufweist.
Es sind bereits Einrichtungen bekannt, mittels welcher eine Rückführung von dem Auspuffrohr entnommenen Gasen nach dem Motor bezweckt wird. Eine solche Einrich tung weist ein nach dem Auspufftopf an geschlossenes Entnahmerohr auf, das mit einem Filter verbunden ist, durch welchen die Abgase hindurchgeschickt werden. Der Filter steht seinerseits mit einem Reservoir in Verbindung, aus welchem dann die Abgase einer MischvorrieUtung zugeleitet werden. Diese Mischvorrichtung besorgt die Einlei tung der Abgase in das im Vergaser des Ver- brennungsmot#rs erzeugte Brennstoffluft- gemisch.
Die den Erfindungsgegenstand bildende Einrielitung besitzt nun einen mit der Aus- puffleitung verbundenen, mit Schikanen ver- sehenen Behälter zur Verminderung der Ge schwindigkeit des durchgeleiteten Abgas stromes sowie einen Trockenfilter zur Vor- reinigung, welcher Behälter und Filter über eine einen zweiten Filter enthaltende Rohr leitung mit einem Flüssigkeitsfilter verbun den ist, der seinerseits mit einem zwischen dem Luftfilter und dem Vergaser des Motors geschalteten Mischorgan in Verbindung steht,
so dass die gereinigten Abgase mit einem be stimmten Feuchtigkeitsgehalt und mit gegen über der Aussentemperatur erhöhter Tempe ratur zuerst mit Frischluft vermischt werden, worauf diesem Abgas-Luftgemisch im -Ver gaser der zur Bildung eines brennbaren Ge misches benötigte Brennstoff beigemischt wird.
Die beiliegende Zeichnung zeigt in sehe- matischer Darstellung ein Ausführ-ungs- beispiel der Eeinriclitung gemäss der vorlie genden Erfindung.
In das Auspuffrohr<B>1</B> des Verbrennungs motors ist nach dem Auspufftopf 2 eine Kammer<B>3</B> geschaltet, welche von den Ver brennungsgasen des nicht gezeichneten No- tors, nachdem diese den Auspufftopf<B>22</B> durchströmt haben, durchlaufen werden muss. In dieser Kammer<B>3</B> endigt ein Verbindungs rohr 4, und zwar weist das betreffende Ende dieses letzteren die Form eines Winkel stückes<B>5</B> auf, dessen Eintrittsöffnung sieh gegen den Auspufftopf hin erweitert und winkelrecht zur Strömungsrichtung der<B>Ab-</B> gase liegt, derart, dass solche gezwungen sind, in das Rohr 4 einzutreten.
Im Rohr 4 liegt ein von Hand zu bestätigendes Regulier organ<B>6,</B> mittels welchem die Men--,e der nach dem Motor in der nachstehend beschriebenen Weise zurückzuführenden Abgase dem Be- da,rf entsprechend eingestellt werden kann.
Das Verbindungsrohr 4 ist zwecks Ver minderung der Geschwindigkeit der Abgase an einen Behälter<B>7</B> angeschlossen, welcher Schikanen<B>8</B> aufweist. In den Behälter<B>7</B> ist ferner ein Trockenharifilter <B>9</B> eingesetzt. Ein Entleerungshahn<B>1.0</B> gestattet die Ent leerung des Behälters<B>7</B> von dem sieh während des Betriebes des Verbrennungs- el motors allfällio, ansammelnden Wasser.
Mittels einer Verbindun,-sleitung <B>11,</B> in welche ein weiterer Filter 12 geschaltet ist, ist der Behälter<B>7</B> hinter dem Filter<B>9</B> mit einem weiteren, als Flüssigkeitsfilter aLisge- bildeten Behälter<B>13</B> verbunden.
Dieser Be hälter<B>13</B> besitzt einen Einfüllstutzen 14 mit einer Verschlusssehraube, einen Entleerungs hahn<B>15</B> sowie einen Flüssigkeitsstandanzei- ger <B>16.</B> Das die vorgereinigten Abgase des Motors in den Behälter<B>13</B> einführende Rohr <B>11</B> endigt über dem Behälterboden in einem Verteilorgan <B>17,</B> das als Rohrstück mit einer Vielzahl von Austrittsüffnungen ausgebildet und parallel zum Behälterboden angeordnet ist.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, sind über dem Flüssigkeitsspiegel zwei dureh eine Schikane<B>18</B> voneinander getrennte, übereinanderliegende Kammern<B>19</B> und 20 vorgesehen. Diese Schikane<B>18</B> ist derart aus gebildet, dass die Abgase aus der untern Kammer<B>19</B> in die obere Kammer 20 über treten können. Die obere Kammer<B>20</B> ist mittels einer Rohrleitung 21 mit einem Mischorgan 22 verbunden, die im letzteren in eine ring- fürmige Kammer<B>23</B> einmündet. Das Misch organ<B>229</B> sitzt auf einem Vergaser 24, welcher eine Brennstoffdüse<B>25</B> und eine Drosselklappe<B>26</B> aufweist.
Die Schwenkung der Drosselklappe<B>26</B> aus der Schliessstellung in die Üffnungsstellung und umgekehrt er folgt über ein Gestänge<B>27,</B> das gleichzeitig und im gleichen Sinne eine im Rohr 21 ein gebaute und vor der Kammer<B>23</B> des Misch- organes 2.) liegende Drosselklappe<B>28</B> dreht.
Das Mischorgan 22 weist an seiner Eintritts stelle, die mit einem Luftfilter<B>29</B> verbunden ist, einen Diffusor <B>30</B> auf, an den sieh im Bereiche der Kammer<B>23</B> ein von letzterer umgebener Doppelkonus<B>31</B> anschliesst, der sieh zuerst verengert und dann wieder auf einen grösseren Querschnitt an der Austritts stelle erweitert, welcher Querschnitt dem Eintriftsquerschnitt des Vergasers 24 ent spricht.
Der Doppelkonus<B>31</B> des Misch- organes 22 weist Öffnungen<B>32</B> für den Einlass von Luft aus dem Filter<B>29</B> in die Kammer<B>23,</B> und Öffnungen<B>33</B> für den Aus tritt eines Abgas-Luftgemisches nach dem Vergaser auf.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Während des Betriebes des Verbrennungs motors gelangt ein bestimmter Teil der durch das Auspuffrohr<B>1</B> entweichenden Ab- "ase, 01 der mittels des Regulierorganes <B>6</B> dem Bedarf entsprechend einstellbar ist, durch die Rohrleitung 4 und tritt mit einer gewissen Geschwindigkeit in den Behälter<B>7</B> ein, innerhalb welchem eine Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit bewirkt wird.
Vom Filter<B>9</B> aus gelangen die vorgereinig- ten Abgase durch den Zwischenfilter 12 in den Flüssigkeitsfilter, das heisst sie werden in einer Vielzahl von Einzelströmen durch eine Reinigungsflüssigkeit geleitet. Da die Abgase im Flüssigkeitsfilter *eine Tempera tur aufweisen, welche tiefer als diejenige der Abgase im Auspuffrohr<B>1,</B> aber höher als die jenige der Frischluft liegt, wird beim Durch- gang durch die Reinigungsflüssigkeit, bei spielsweise Wasser, im Behälter<B>13</B> eine ge ringe Menge derselben verdampft und mit gerissen.
Ein Teil dieser verdampften und von den Abgasen mitgeführten Flüssigkeit wird während des Durehlaufens des Rohres 21 als Kondensat ausgeschieden und strömt zufolge einer geeigneten Anordnung von Rohr und Behälter in den letzteren zurück.
Die gereinigten Abgase treten mit gegen über der Aussentemperatur erhöhter Tempe ratur und mit einem bestimmten Feuchtig keitsgehalt aus der Reinigungsflüssigkeit in die Sammelkaminer <B>19</B> ein, aus welcher sie über die Kammer 20 und die Rohrleitung 21 nach der Ringkammer<B>23</B> des Mischorganes <B>9-2</B> unter Druck abgeleitet werden.
Da dieses Mischorgan in dem sich konisc'h verjüngen den Teil Durchtrittsöffnungen <B>32</B> nach der Ringhammer<B>23</B> aufweist und dieser Teil eine bestimmte Stauung des vom Motor durch den Luftfilter<B>29</B> angesaugten Frischluftstromes bewirkt, strömt lediglich ein Teil des letzteren direkt nach dem Vergaser 24, während ein anderer Teil in die<U>Ringkammer</U> <B>23</B> eintritt. Diese Wirkung wird durch die Anordnung und Ausbildung des an der Luft- eintrittssielle des Mischorganes liegenden Diffusors unterstützt.
In der Ringkammer <B>23</B> findet zufolge der verschiedenartigen Strömungsrichtungen, bedingt durch die Lage der Öffnungen<B>32</B> und<B>33,</B> eine innige Durellwirbelung der beiden Medien statt. Das Abgas-Lufigemisch tritt unter Druck und begünstigt durch die Saugwirkung des direkt nach dem Vergaser durch das Misch organ strömenden Teilfrisebluftstromes durch die Austrittsöffnungen <B>33</B> in den Vergaser über, in welchem sich das zur Besehickung der Motorzylinder benötigte brennbare Ge misch in bekannter Weise bildet, das sieh aus Treibstoff, Frischluft und dem Ab- gas-Luftgemisch zusammensetzt.
Durch die zwangsläufige gegenseitige Bewegung der beiden Drosselklappen<B>26</B> und<B>28</B> wird er reicht, dass die Zusammensetzung dieses Ge misches unter Berücksichtigung der Regulier möglichkeit des Abgasstromes mittels des Re- gulierorganes <B>6</B> stets mindestens angenähert konstanigehalten werden kann, das fertige Gemisch also immer angenähert denselben prozentualen Anteil an Abgasen aufweist.
Bei einer bekannten Einrichtung zur Rückführung von Abgasen nach den Motor zylindern ist eine Mischvorrichtung zur An wendung gebracht worden, die einen das Brennstoff-Lufigemisch führenden rohr förmigen Teil besitzt, um welchen eine ring förmige, die Abgase aufnehmende Kammer liegt, wobei der rolirförmige Teil sieh inner halb des Bereiches der Ringkammer zuerst verengt und dann in einen zylindrisehen, mit Öffnungen nach der Ringkammer versehenen Teil übergeht, an den sieh wiederum eine sich erweiternde Partie anschliesst.
Bei dieser Miselivorrichtung werden die Abgase vom Brennstoff-Luftstrome wohl mitgerissen, eine innige Vermischung lässt sich hingegen nicht erzielen, wie dies beim beschriebenen Mischorgan der Fall ist, bei welchem die Bildung des Abgas-Luftgemiselies innerhalb der Kammer erfolgt, so dass die Wirkungs weise dieser bekannten ]Ylischvorriehtung er fahrungsgemäss unter derjenigen liegt, welche vorstehend beschrieben worden ist.
Versuche haben ergeben, dass mit der Ver wendung eines solchen brennbaren Gemisches, das sich aus den einen bestimmten Feuell- figkeitsgehalt und eine bestimmte "erhöhte" Temperatur aufweisenden Abgasen und der Frisc'hluft und dem später zugefügten Treibstoff zusammengesetzt, eine wesentlich bessere Ausnützung des Brennstoffes erzielen lässt, als ohne die beschriebene Einrichtung. Diese Leistungssteigerung wird durch eine bessere Füllung der Motorzylinder und eine höhere Kompression bedingt.
So wurden mit ein und demselben Fahrzeugmotor unter mindestens angenähert gleichen äussern Be dingungen wie Vergasereinstellung, Zün dung, Fahrweise, Strassenverhältnisse usw., eine Brennstoffeinsparung von über 40<B>%</B> erzielt.
Device for saving fuel when operating internal combustion engines. The present invention is a device for saving fuel in the operation of internal combustion engines, which device means for recirculation from the exhaust pipe removes men and has purified exhaust gases after the engine.
Devices are already known by means of which the purpose of recirculating gases taken from the exhaust pipe to the engine is. Such a device has a after the muffler to closed extraction pipe which is connected to a filter through which the exhaust gases are sent. The filter is in turn connected to a reservoir from which the exhaust gases are then fed to a mixing device. This mixing device takes care of the introduction of the exhaust gases into the fuel-air mixture generated in the carburetor of the combustion engine.
The installation line forming the subject of the invention now has a baffled container connected to the exhaust line to reduce the speed of the exhaust gas flow passed through, as well as a dry filter for pre-cleaning, which container and filter via a pipe containing a second filter is connected to a liquid filter, which in turn is connected to a mixing device connected between the air filter and the carburetor of the engine,
so that the cleaned exhaust gases with a certain moisture content and with a temperature higher than the outside temperature are first mixed with fresh air, whereupon the fuel required to form a combustible mixture is added to this exhaust-air mixture in the gasifier.
The attached drawing shows a schematic representation of an embodiment of the device according to the present invention.
In the exhaust pipe <B> 1 </B> of the internal combustion engine, a chamber <B> 3 </B> is connected after the muffler 2, which chamber <B> 3 </B>, which from the combustion gases of the not shown not shown after this the exhaust muffler <B> 22 must be passed through. In this chamber <B> 3 </B> a connecting pipe 4 ends, namely the relevant end of this latter has the shape of an elbow <B> 5 </B>, the inlet opening of which is widened towards the muffler and at right angles to the direction of flow of the exhaust gases, in such a way that they are forced to enter the pipe 4.
In the pipe 4 there is a regulating organ <B> 6 </B> which can be confirmed by hand, by means of which the quantity of exhaust gases to be returned to the engine in the manner described below can be adjusted accordingly.
The connecting pipe 4 is connected to a container <B> 7 </B> which has baffles <B> 8 </B> for the purpose of reducing the speed of the exhaust gases. A dry hard filter <B> 9 </B> is also inserted into the container <B> 7 </B>. A drain cock <B> 1.0 </B> allows the container <B> 7 </B> to be emptied of any water that may accumulate during operation of the internal combustion engine.
By means of a connection line <B> 11 </B> in which a further filter 12 is connected, the container <B> 7 </B> is behind the filter <B> 9 </B> with another, connected as a liquid filter as a container <B> 13 </B> formed.
This container <B> 13 </B> has a filler neck 14 with a cap, a drain cock <B> 15 </B> and a liquid level indicator <B> 16. </B> The pre-cleaned exhaust gases from the engine The tube 11 leading into the container 13 ends above the container base in a distribution element 17, which is designed as a pipe section with a large number of outlet openings and parallel to the container base is arranged.
As can be seen from the drawing, two chambers <B> 19 </B> and 20 lying one above the other and separated from one another by a chicane <B> 18 </B> are provided above the liquid level. This chicane <B> 18 </B> is designed in such a way that the exhaust gases can pass from the lower chamber <B> 19 </B> into the upper chamber 20. The upper chamber <B> 20 </B> is connected by means of a pipe 21 to a mixing element 22, which in the latter opens into an annular chamber <B> 23 </B>. The mixing element <B> 229 </B> sits on a carburetor 24, which has a fuel nozzle <B> 25 </B> and a throttle valve <B> 26 </B>.
The swiveling of the throttle flap <B> 26 </B> from the closed position to the open position and vice versa is carried out via a linkage <B> 27, </B> which at the same time and in the same sense is a built in tube 21 and in front of the chamber <B> 23 </B> of the mixing element 2.) the throttle valve <B> 28 </B> which is lying on it rotates.
The mixing element 22 has a diffuser <B> 30 </B> at its entry point, which is connected to an air filter <B> 29 </B>, at which you can see in the area of the chamber <B> 23 </ B > A double cone <B> 31 </B> surrounded by the latter adjoins, which first narrows and then widens again to a larger cross section at the exit point, which cross section corresponds to the penetration cross section of the carburetor 24.
The double cone <B> 31 </B> of the mixing element 22 has openings <B> 32 </B> for the inlet of air from the filter <B> 29 </B> into the chamber <B> 23, < / B> and openings <B> 33 </B> for the exhaust gas-air mixture occurs after the carburetor.
The mode of operation of the device described is as follows: During the operation of the internal combustion engine, a certain part of the exhaust gas escaping through the exhaust pipe reaches the by means of the regulating element 6 Can be adjusted as required, through the pipeline 4 and enters the container 7 at a certain speed, within which the flow velocity is reduced.
From the filter <B> 9 </B>, the pre-cleaned exhaust gases pass through the intermediate filter 12 into the liquid filter, that is to say they are passed through a cleaning liquid in a large number of individual flows. Since the exhaust gases in the liquid filter * have a temperature which is lower than that of the exhaust gases in the exhaust pipe <B> 1, </B> but higher than that of the fresh air, when passing through the cleaning liquid, for example water, In the container <B> 13 </B> a small amount of the same evaporates and is torn with it.
A part of this vaporized liquid carried along by the exhaust gases is separated out as condensate as the pipe 21 runs through and flows back into the latter as a result of a suitable arrangement of pipe and container.
The cleaned exhaust gases enter the collecting chamber <B> 19 </B> from the cleaning liquid at a higher temperature than the outside temperature and with a certain moisture content, from which they pass through the chamber 20 and the pipe 21 to the annular chamber <B > 23 </B> of the mixing element <B> 9-2 </B> are diverted under pressure.
Since this mixing element, in the conically tapering part, has through openings <B> 32 </B> after the ring hammer <B> 23 </B> and this part has a certain stagnation of the air from the engine through the air filter <B> 29 < / B> causes the fresh air flow sucked in, only part of the latter flows directly after the carburetor 24, while another part enters the <U> annular chamber </U> <B> 23 </B>. This effect is supported by the arrangement and design of the diffuser located on the air inlet line of the mixing element.
In the annular chamber <B> 23 </B>, due to the different flow directions, due to the position of the openings <B> 32 </B> and <B> 33, </B> an intimate swirl of the two media takes place. The exhaust gas-air mixture passes under pressure and, assisted by the suction effect of the partial frisebair stream flowing through the mixing organ directly after the carburetor, through the outlet openings <B> 33 </B> into the carburetor, in which the combustible gas required to fill the engine cylinder is found mix in a known manner, which is composed of fuel, fresh air and the exhaust gas-air mixture.
The inevitable mutual movement of the two throttle flaps <B> 26 </B> and <B> 28 </B> ensures that the composition of this mixture takes into account the possibility of regulating the exhaust gas flow by means of the regulating element 6 can always be kept at least approximately constant, so the finished mixture always has approximately the same percentage of exhaust gases.
In a known device for recirculating exhaust gases after the engine cylinders, a mixing device has been brought to use, which has a pipe-shaped part leading to the fuel-air mixture, around which an annular, the exhaust gas receiving chamber is, the rolir-shaped part see Within the area of the annular chamber, it first narrows and then merges into a cylindrical part provided with openings towards the annular chamber, to which, in turn, a widening section adjoins.
In this miseli device, the exhaust gases are entrained by the fuel-air stream, but intimate mixing cannot be achieved, as is the case with the mixing device described, in which the formation of the exhaust-air mixture takes place within the chamber, so that the effect of this known] Ylischvorriehtung experience shows that it is below that which has been described above.
Tests have shown that with the use of such a combustible mixture, which is composed of the exhaust gases having a certain fire content and a certain "increased" temperature, and the fresh air and the fuel added later, a significantly better utilization of the fuel can be achieved than without the device described. This increase in performance is due to a better filling of the engine cylinders and a higher compression.
With one and the same vehicle engine under at least approximately the same external conditions such as carburetor settings, ignition, driving style, road conditions, etc., fuel savings of over 40% were achieved.