DD160071A1 - Antriebsmaschine fuer fahrzeuge - Google Patents

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Antriebsmaschine fuer Fahrzeuge. Verbrennungskraftmaschinen haben jedoch den Nachteil der Schadstoffemission. Die Erfindung besteht darin, dass ein, als Turbine ausgelegtes Aggregat mit einem Schaltgetriebe verbunden ist und somit seine Energie auf eine Antriebsform uebertraegt, um Arbeit am Ort oder zur Fortbewegung zu leisten. Ausgehend, dass beim Betreiben von Fahrzeugen keine Schadstoffe entstehen duerfen, wurde ein Verfahren gewaehlt, welches durch katalytische Zerlegung eines Energietraegers Energie durch exotherme Reaktion freisetzt und als Restprodukt ein absolut schadstoffreies Gasgemisch entsteht. Dieses Verfahren ist jedoch als Antrieb fuer Strassenfahrzeuge unwirtschaftlich, obwohl schadstoffreie Abgase in Form von Wasserdampf und molekularem Sauerstoff in die Umwelt gelangen. Der Erfindung liegt nunmehr der Gedanke zugrunde, dieses Wasserdampf-Sauerstoffgemisch durch ein energiehebendes Verfahren, jedoch in einem geschlossenen Kreislauf, wieder in das Ausgangsprodukt umzuwandeln und dem Bevorratungsbehaelter zuzufuehren. Die Energiezufuehrung erfolgt in einem Reaktorkatalysator und beim Hindurchleiten des Wasserstoffes und des Sauerstoffes durch einen Temperaturschock bei -115 Grad C.

Description

♦v r\ rs.

Beschreibung der Srfindung !Eitel der Brfindungt

Antriebsmaschine für Fahrzeuge Anwendungsgebiet __der Erfindung

Die Anwendung der Erfindung soll in Fahrsengen zu lande, zu Wasser und in der Luft erfolgen..

Ihre Zweckmäßigkeit wird durch die Verhinderung der Schadstoffe jeglicher Art erreicht· So sollen vorwiegend Kraftfahrzeuge jeder Größenordnung, als auch Boote und Luftfahrzeuge mit Propellerantrieb mit dieser Antriebsmaschine ausgerüstet werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Antriebsmaschinen mit Vergaserkraftstoff- bsw* Dieselkraftstoff antrieb sind vielfältig als Otto- bzw. Dieselmotoren in I^!orm der Zweitakt- bzw, Viertaktprinzip!en ein- und mehrzylindrig sowie als Wankelmotoren, verschiedener Ausführungsformen bekannt. Auch sind Gasturbinen in Nutzung» Allen diesen Antriebsmaschinen zum Sachteil ist jedoch die durch die Verbrennung des Kraftstoffes eigene Schadstoffemission* Zwar sind vielfältige Möglichkeiten aus der Fachpresse bekannt, die Schadstoffemission' zu senken, jedoch wird eine völlige Beseitigung auf Grund der Konstruktionsprinzipien nicht möglich sein«

Ziel der Erfindung:

Um umweltfreundliche Antriebsmas chin en wurde nie so lebhaft diskutiert wie in unseren Tagen* Haben der ständig wachsenden Verkehrsdichte ist es vor allem die sich mit bedrohlicher Tendenz entwickelnde Umweltverschmutzung, die einer Zunahme des Eraftfahrzeiigbestandes im bisherigen Tempo entgegensteht.

Der Personen-Kraftwagen als unter diesem Gesichtspunkt unrationelles Individual-Verkehrsmittel ist deshalb ins Zwielicht geraten. Zahlreiche Alternativlösungen für umweltfreundliche Beförderungssysteme konnten sich jedoch bislang nicht auf breiter Pront durchsetzen und scheiterten an Wirtschaftlichkeitsfragen und an der führenden Position des Automobils in der herkömmlichen Bauweise.

Motorenabgase sind zwar nur ein Störfaktor in unserer Umwelt, doch in BallungsZentren gelangen durch diese bereits mehr Schadstoffe in die Atmosphäre, als durch scheinbar offensichtlichere Umweltverschmutzer, wie Industrie und Kraftwerke. Sin ständig wachsender Pahrzeugbestand in der DDR stellt uns vor Probleme und verlangt vom Techniker neue Lösungen,

01m e ent sprechend wirksame Maßnahmen wird sich etwa, um 1385 an ausgewählten Yerkehrsschwerpunkten in Großstädten unserer Republik bei einer, im Vergleich su heute, doppelten Verkehrsdichte ein alarmierender Schadstoffgehalt nachweisen lassen.

Der Schutz der ITatur und des Bodens, sowie die Reinhaltung der Gewässer und der Luft werden im § 15 der Verfassung der DDR zur- Sache eines jeden Bürgers erklärt* Dieser gesellschaftliche Auftrag wird im Landeskulturgeseta vom 14· 05» TO und seinen DurchführungsverOrdnungen präzisiert* Unter den Bedingungen der wissenschaftlich-technischen Revolution bieten sich neue Möglichkeiten zur Weiterentwicklung der Pr odukt ivkräfte.

Das gesellschaftliche Anliegen, die Sicherung eines planmäßigen und kontinuierlichen Wachstums der Produktion, muß deshalb mit der Forderung nach der gleichseitigen Verbesserung der Arbeits- und Lebensbedingungen in Sinklang gebracht werden. Daher existiert wohl kaum ein Bereich des gesellschaftlichen Lebens und der !Technik _} der nicht von der Verwirklichung umweltfreundlicher Produktionsverfahren beeinflußt wird·

Bei hoher Verkehrsdichte werden unter ungünstigen Begleitumständen, wie enge Bebauung, stockender Verkehrsfluß und Windstille, heute sehr häufig Schadstoffkonzentrationen gemessen, die das zulässige Maß überschreiten - und der Verkehrsstrom steigt ständig weiter an..

Sine Lösung des Gesanitproblems ist sehr schwierig, denn neben Fragen der Emissionsbegrenzung und Überwachung, spielen Städteplanung j Verkehrsführung, Bebauung und geographische Lage des Territoriums eine wichtige Solle.

Ss ergibt 3ich, unter Berücksichtigung aller umstände, die Frage, welche technischen Möglichkeiten sind gegeben, um die Forderungen, die Von Seiten der Luftreinhaltung an die Abgasemission gestellt werden, zu erfüllen* Fachexperten bringen zum Ausdruck, daß die Luftvergiftung durch Kraftfahrzeugabgase ein Sntwicklungsproblera ist* Dieses Problem muß aber einer Lösung zugeführt werden, da die Gesunderhaltung des Menschen im Mittelpunkt steht. Gleichermaßen, vom volkswirtschaftlichen Standpunkt betrachtet, bringt eine Senkung der Schadstoffemission großen Sutzen.

In Erkenntnis dieses Sachverhaltes wird seit einiger Zeit an der vorgenannten Thematik gearbeitet,und es kann heute ein Verfahren aufgezeigt werden, welches auf lange Zeit dieses Problem zu lösen angetan ist.

Ausgehend vom Grundsatz, daß beim Betreiben von Fahrzeugen jeglicher Art keine Schadstoffe entstehen dürften, wurde ein Verfahren gewählt, welches durch katalytisch^ Zerlegung eines Energieträgers, Enex*gie abgibt und als Restprodukt ein schad-

stoffreies Dampf-Sauerstoff-Gemisch entsteht. Dieses Verfahren wurde für einen Fahrzeugantrieb in seinen Einzelheiten konstruktiv erarbeitet und befindet sich derzeitig in Erprobung.

Die Energiebilanz zeigt jedoch im Vergleich zu Vergaserkraftstoff eine Kostenerhöhung some die IiIitführung größerer Mengen des Energieträgers»

Diese Nachteile "bringen .jedoch andererseits absolute Gewißheit, daß nur schadst of freie Abgase in. Form von Wasserdampf und Sauerstoff entstehen und in die Umwelt gelangen* Der Vorteil "bezüglich, des Umweltschutzes einerseits und andererseits die großen Mengen des Energieträgers waren Veranlassung eine Möglichkeit zu finden, den Vorteil beizubehalten und den aufgezeigten ITachteil durch weitere Forschungsarbeit auszuschließen*

In meinen Überlegungen zum umfangreichen. LiteraturStudium konnte ich einen Gedanken aufgreifen, der geeignet ist. diesen von mir dargelegten !lachteil aufzuheben* Ich hatte bereits zum Ausdruck gebracht, daß bei der katalytisches. Zerlegung des Energieträgers ein schadstoffreies Gasgemisch entsteht. Wird dieses Gasgemisch nach Abgabe seiner Energie? weiche bei einer exothermen Reaktion frei wird, durch ein energiehebendes Verfahren, hier jedoch in einem geschlossenem Kreislauf, behandelt, so entsteht wieder das für die katalytisch^ Zersetzung erforderliche Ausgangsprodukt. Es sei hier ausdrücklich daxauf hingewiesen, daß der Energieträger nur Mittler im geschlossenem Prozeß ist, und diesem die mitgeführte Energie ständig durch einen Reaktorkatalysator zugeführt werden muß* Die Energiezuführung erfolgt in einer geeigneten Anlage« außerhalb der von mir erwähnten Kraftmaschine, jedoch im Fahrgestell des Fahrzeuges.

Die von mir geschaffene Anlage ist für eine Leistung von 60 PS konzipiert und hat einen Durchsatz von 200 p/sec des Soierrgieträgers* Die Abmessungen entsprechen der Größe des be-',välir t en Wart bur gmo t or s»

Auch, ist der Getriebeanschluß voll gewährleistet. Gleiches "bezieht sich auf technische Details, wie Leistungsreglung, Drehzahlmesser, Anlasser und Lichtmaschine etc·

Tor dem Problem einer zunehmenden Umweltverschmutzung stehen heute alle modernen Industriestaaten* Jährlich werden der Atemluft zugeführt:

- 7 Millionen Sonnen Kohlenmonoxid, von dem 0,01 % in der Atemluft bereits schädlich und 0,5 % innerhalb von 10 Minuten tödlich sind*

- 5 Millionen Tonnen Schwefeldioxid (SO₀)

- 3 Millionen Tonnen Kohlenwasserstoff (CH₂) wozu das krebsauslösende Benzpyren gehört

- Pflanzen schädigende Stoffe und Stickoxide,an deren Vorhandensein zu etwa 55 % die Abgase von Kraftfahrzeugen beteiligt sind

sowie

- 7000 Tonnen Blei, die von annähernd 14 Millionen Personenkraftwagen in die Atmosphäre gelangen»

Heute sind uns die Verunreiniger der Atemluft einigermaß en bekannt. Handelsübliche Kraftstoffe bestehen durchschnittlich aus:

85 % Kohlenstoff und 15 % Wasserstoff.

Dieser Kraftstoff wird mit Luft vermischt, angesaugt und gezündet. Was dabei entsteht und zum Stein des Anstoßes wird, sind:

- 7,4- % Stickstoff -0,1 % Stickoxide

- 2,0 % Sauerstoff

- 9,0 % Wasserdampf

- 9,0 % Kohlendioxid

- 3,0 % Kohlenmonoxid

- 0,002 % Aldehyde

- 0,03 % Kohlenwasserstoff

imr! - P.. O <& Wasserstoff

Hinzu kommt, daß beim Spülgang im Motor ein Teil des Geinisc3aes im Abgas verbleibt. Ursache dafür ist die !Inhomogenität des Gemisches sowie die unterschiedliche Beeinflussung durch eins mehr oder weniger günstige Ansaugekonstruk— tion. Der Einfluß der Motorkonstruktion ist also ein weiterer Paktor.

So sind in diesem Zusammenhang internationale Prüfergebnisse bekannt, deren Aussage bedenklich stimmt. Ein Fahrzeug wurde 3000 km eingefahren, dann 6 Stunden in einer Raumtemperatur von 20 ⁰G bis 30 ⁰C vorbereitet, so daß Kühlwasser— und öltemperatur im gleichen ^temperaturbereich wareru Danach erfolgte ein lest von 13 Minuten Dauer, der in 4 Zyklen von je 195 Sekunden in 15 Phasen ablief; wie Leerlauf, Beschleunigungj Dauergeschwindigkeit, Verzögerung usw. Die gesamte Prüfung entsprach einer Fahrt von 4032 Kilometern. Das in der Prüfseit entstehende Abgas wurde gesammelt und analysiert.»

Unter Berücksichtigung verschiedener Fahrzeugtypen sind jedoch die Ergebnisse unterschiedlich*

Sie zeigen jedoch, daß die einzelnen Schadstoffe in ihrer Menge auf Grund unterschiedlicher Faktoren entstehen.. So ist zum Beispiel beim Kohlenmonoxid (GO) erwiesen? daß mit sinkendem Luftüberschuß der CO-Gehalt proportional steigt. Bei kohlenstoffreichen Kraftstoffen steigt der CO-Gehalt rascher als bei kohlenstoffarmen.

Bei Kohlenhydraten (C.JEI ) ist der Anteil am geringsten, y/enn das Kraftstoff-Luft-Gemisch so beständig wie möglich bleibt» also höchst homogen und die Motorentemperaturen hoch sind, wodurch die GxOy-Konzentration herabgesetzt wird* Die Stickoxide (ITsOy) bilden sich vor allem bei der Verbrennung von zu magerem Gemisch. Als günstigste Lösung werden geringe Verbrennungstemperaturen und eine Luftüberschußzahl um 1 angegeben·

Zur Verringerung von CxHy vri.rd also eine hohe und zur Reduzierung von IJxOy eine niedrige Verbrennungstemperatur benötigt. Das sind genau entgegengesetzt Anforderungen zur gleichen Zeit,

Letzten Endes kommt noch das Blei hinzu. Es ist im Kraftstoff enthalten, verbrennt jedoch nicht. Bleitetraäthyl ist ein üblicher Zuschlag bei allen Kraftstoffen mit höheren Oktanzahlen und größerer Klopffestigkeit· Die Menge je Liter liegt bei etwa 300 bis 600 mg. Davon gelangen etwa 50 bis 70 % als Bleioxid und als Bleitetraäthyl mit den Abgasen in die Atmosphäre. Auf dicht befahrenen Autobahnen rechnet man somit mit einer Bleimenge von 40 bis 60 g je km/h« Auch hier belegen Zahlen eindeutig die mit der Bleimischung erzeugten Gefahren* So gelangten im Jahre 1967 in der DDR allein 2000 Tonnen Blei in die Luft* Laut einer Untersuchung von Prof« Cantor von der California-Universität hätten bereits die Großstädter der USA einen Bleigehalt von 0,17 ppm im Blut, (ppm = Teile je Million Blutteil)» Erschrecken kann diese Zahl, wenn man erfährt, daß sich ab 0,5 ppm bereits die ersten sichtbaren Zeichen einer Bleivergiftung zeigen!

Vor allem in den Verkehrszentren der Städte werden die Straßen immer mehr auch zu Zentren giftiger Stoffe. Eine bisher angenommene Verflüchtigung der Giftstoffe in die- Atmosphäre stimmt leider nur teilweise* Versuche in Westberlin haben gezeigt, daß hinter einem Fahrzeug in 1,75 m Höhe noch 35 ppm CO enthalten sind* Dabei sind die Abgase eines 40 km/h fahrenden Kraftfahrzeuges hinter dem Auspuff bereits 120-fach verdünnt, wobei dieser Vorgang ziemlich rasch vor sich geht, während sich die Gase danach nur noch sehr langsam verteilen» Der Dunst hängt dann buchstäblich über den Straßen* natürlich ist nicht alles CO, wa3 als Nebelschleier sichtbar wird·

Bei einem 40 km/h gefahrenen Fahrzeug beträgt der CO-.Gehalt etwa 3j5 %\ dazu kommen noch etwa 0,8 % aus dem Kurbelgehäuse. Auch in unserer Hauptstadt Berlin sowie auch in Leipzig haben heute während der Hauptverkehrszeiten die Auspuffabgase zu 52 % Anteil an der schädlichen Luftbleimenge. Und wenn 30 mg CO je m erreicht werden, so ist das schon eine ernsthafte gesundheitliche Bedrohung der Straßenpassanten*

Der ständig zune tan ende Straßenverkehr veranlaßt auch die Wissenschaftler der DDE die Abgassituation gewissenhaft zu üb erwa chen*

"Bekanntlich mißt die Partei dar Arbeiterklasse im Interesse des gesamten Volkes den Prägen der Luftreinhaltung große Bedeutung zu» Das entsprechende Programm der SED und der Regierung der DDR kann ohne die Einsicht in Ursachen und Auswirkungen nicht realisiert werden.

Die "bisherige Entwicklung der Motorisierung erfolgte über-· wiegend ohne die Vorgabe von Parametern des Umweltschutzes« Ss ging um.Wirtschaftlichkeit, Einsparung von Material, Platz, Zeit usw· Das -Kraftfahrzeug mit seiner Produktivität als Transportmittel ist eine der technischen Voraussetzungen für unseren heutigen Lebensstandard«

Viele Veränderungen der Luft führten schließlich zur .Forderung nach deren Reinhaltung.

Aus heutiger Sicht ist der qualitative Sprung zur Schadstofffreiheit mit den herkömmlichen technischen Mitteln und finanziellen Aurwendungen, die für die Weiterentwicklung üblich sind, nicht zu schaffen« Sie können, zumindest am Anfang, nicht nur durch Rationalisierung aufgefangen werden. Hatte man, wie z. 3. bei Atomenergie und Strahlenschutz, die Umweltforderungen bereits zu Beginn der Entwicklung das Automobils stellen können, bestünde diese heutige Überforderung nicht.

Der Mensch kann 30 Sage ohne Uahrung, 3 Tage ohne Wasser, aber nur 3 Minuten ohne Luft sein!

In verschmutzter Atmosphäre kann man zwar leben, jedoch wird die Gesundheit stark beeinträchtigt. Hinreichend reine Luft Vidrd uns nur erhalten bleiben oder wieder erreicht _f v/eirn komplexe, aufeinander abgestimmte Maßnahmen von den verschiedensten Wirtschaftsbereichen getroffen werden.

Beispielsweise würde die sofortige Herstellung von Vergaserkraftstoff ohne giftigen Bleizusatz erhebliche liosten und Änderungen am Motor erfordern»

Ss gibt jedoch unzählige Beispiele, daß unser sozialistisches Gesellschaftssystem die "besten Voraussetzungen hat, die erforderliche Komplexität und die optimale Verteilung der Kapazitäten und Kosten, die Abstimmung zwischen den Bereichen zum wirklichen Wohle der Mehrheit der Menschen vorzunehmen. Dies ist das treibende Element

Diese Voraussetzung gilt es zu nutzen*

Die technische Möglichkeit, Antriebe herzustellen, die wenig Schadstoffe emittieren, reicht nicht für "gesunde Luft".

S chads t of freier Antrieb ist eine unabdingbare Forderung., v/eil die Bevölkerung Ton Industriestaaten sich immer mehr in Städten konzentriert*

Die Anzahl der Kraftfahrzeuge steigt in allen Ländern der Erde* Damit rückt in hochmotorisierten Ländern die Schädigung des Menschen durch toxische Bestandteile aus Verbrennungsmotoren immer mehr in den Vordergrund·

In den USA entfielen 1971 etwa 2,2. Einwohner auf einen Personenkraftwagen* Daher entstammten dort etwa 60 % luftverschmutzender Schadstoffe aus Kraftfahrzeugen. In der BED sind es bereits über £0 %, in Verkehrsballungsgebieten auch etwa 60 %*

Die Verkehrsdichte in der DDH hat noch nicht die extremen Werte erreicht. In etwa 10 Jahren verdoppelt sich die Fahrzeuganzahl* Uach 1980 kann mit etwa 5 Einwohner ge Kraftfahrzeug gerechnet werden* Dadurch wird der Verkehr auch bei uns su der für Städte bedeutsamsten Schadstoffquelle.

Das Lanaeskulturgesetz in der DDR verpflichtet die Verantwortlichen geplant zu sichern, daß die Belastung der Luft durch .Kraftfahrzeugabgase die luft hygienischen Grenzwerte nicht überschreitet.

Sie Ausführungen namhafter Experten zeigen, daß die Gefahren durch die Summe der Kohlenwasserstoffe (CH) und Stickoxide (HOz) nicht vordergründig sind und dem Blei- und insbesondere

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dem Kr et) spr obi em. größte Bedeutung zukommt* I^ebs erkrankungen steigen stärker ala andere Krankheiten, bei Bronchialkarsinom etwa 2,5-fach alle 10 Jahre!

Bei Lungenkrebs verdoppelt sich seit 1930 alle 10 Jahre die ZaIQ. der Todesfälle* Umweltfaktoren, hauptsächlich Schadstoffe in der Atemluft, sind hierfür die Ursache. Ohne Rücksicht auf gesundheitliche Rangfolgen stellt auch heute das Umweltprogramm der BRD-Regierung das Ziel, bis 1985 die Schadstoffe im Abgas von Kraftfahrzeugen mit Ottomotoren schrittweise auf 1/10 der Durchschnittswerte von 1969 zu reduzieren-

Da auch die Stickoxide an der Smogbildung beteiligt sind, wurden diese einbezogen und die Vorschriften strenger. Trotz sehr harter und mit den Jahren stufenweise zunehmender Begrenzungen wird die wachsende Jahrzeugzahl ab 1985 wieder'ein weiteres Anwachsen der Luftverschmutzung ergeben. Für abgasanae Kraftfahrzeuge sind erhebliche Mittel notwendig» So gab der W-Kcnzem für Abgasprobleme 1970 etwa 40 %, 1971 über 55 % seiner Forschungsmittel aus*

Die Entwicklung des "Abgasvergasers" der Fa. Soles kostete 40 Millionen DM. Schadetoffann ere Antriebe kosten in den USA bis sum 3-fachen des heutigen Motorpreises.

Als Ergebnis einer Forschungskooperation von Ford iVoei: Fiat bis Toyc-Hoyoto gibt es bereits Versuchswagen, darunter von Daimler-Benz und W*

Man rechnet dort mit Mehrkosten von 20 % des Verkaufspreises and Erhöhung der Betriebskosten.

In der DDR sollte man die Luftreinhaltung nur vom Kraftfahrzeug her erreichen. Dazu wäre es notwendig, die Ssiission bereits bis etwa 1985 unter Berücksichtigung der hygienischen normative des zunehmenden Verkehrs und der Veränderungen der Fuhrparks, auf etwa folgendes ITiveau zu reduzieren*

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- CO auf 10 %

- Pb auf 15 % . - C (Sauchdichte) auf 50 %

Verfahren für die nötige Verminderung an Aldehyden und krebsfördernden Stoffen sind noch nicht bekannt. Sicher ist aber aus internationalen Erfahrungen_s daß 5 bis T Jahre verstreichen, ehe gesetzlich vorgegebene Emissionsverminderungen immissionswirksain werden (Forschung und Entwicklung, Produktionsvorlauf j Lebensdauer bestehender Kfz). Außerdem würde ohne andere Maßnahmen die steigende Kfz-Zahl nach 1985 wieder ein Ansteigen der Immission bewirken.»

In absehbarer Zeit wird es also auch bei uns wie in anderen Ländern nicht möglich sein, sämtliche Autos so au bauen, daß sie unter ungünstigen Bedingungen an der Stelle des dichtesten Verkehrs die Luftreinhaltung gewährleisten« Die für die Gesunderhaltung der Menschen erforderliche Luftreinhaltung ist nur durch langfristige Planung und Eingriffe in viele Wirtschafts- und Lebensbereiche möglich* Technisch realisierbar, ökonomisch tragbar und hygienisch sinnvoll ist nur der Losungsweg, unter ITutsung des naturwissenschaftlich-technischen Potentials, eine Antriebsmaschine au bauen, deren Schadstoffemission den lullwert erreicht I Diese Möglichkeiten hat vorzugsweise unser sozialistisches Gesellschaftssystem j daß eine Optimierung der Kosten und Verteilung auf die einzelnen vorzunehmen imstande ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung - Ausführungsbeispiel

In Erkenntnis des Problemsachverhaltes und nach einer umfassenden Literaturauswertung auf dem Gebiet des UmT/elt schutz es, Reinhaltung der Luft sowie bezüglich der Schadstoffemission und Schadstoffbegrenzung, insbesondere bei Fahrzeugen mit Otto- bzw. Dieselmotoren der verschiedensten Konstruktionsprinsipien, einschließlich des KKM-Systeins Wankel und der Alternativlösungen dieses Sachgebietes, wurde diese Problematik

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aufgegriffen*

Grundsatz dieser Problematik ist das humanitäre Anliegen, die Gefahr abzuwenden, die durch die, unter den derzeitigen Bedingungen, sich mehrende Umweltverschmutzung durch fahrzeugabgase. In voller tfoereinstimmung mit den, durch die Partei der Arbeiterklasse und der Regierung unseres Staates erlassenen Grundsätze, die ihren Ausdruck hierfür in Landeskulturgesetz finden, wurde dieses Thema aufgegriffen.

Ausgehend davon, daß beim Betreiben von !Fahrzeugen jeglicher Art5 zu Lande _f zu Wasser und in der Luft, keine Schadstoffe entstehen dürfen, wurde ein Verfahren gewählt, welches durch katalytisch^ Zerlegung eines Energieträgers, Energie durch eine exotherme Reaktion freisetzt und als Restprodukt ein absolut schadstoffreies Gasgemisch entsteht.

Der Ausgangspunkt für dieses Verfahren ist die Anwendung von Wasserstoffperoxid (H₂ O₉) als Sauerstoff und Energieträger* Dieser Stoff (HpO₂) diente bis dahin hauptsächlich in dar chemischen Industrie als Bleichmittel. Erst durch die_Bemühungen H. Walters gelang es, daß die bis dahin übliche Konzentration VO31 höchstens 35 % höher getrieben wurde und H₂Q₂ dadurch als Q,--· Träger technische Bedeutung erhielt. Ss gelang» die Konzentration bis auf 90 % zu steigern,. Diese Leistung muß man aus den Grunde besonders hoch werten, als -^₂C₂ von hoher Konzentration leicht explodiert und sch?/er zu lagern und zu handhaben war. Heute ist es möglich* H₂O₂ durch sog. Stabilisatoren völlig zu sichern.

Auf das hier Bezug genommene Wasserstoffperoxid (H₂O₂) ist eine farblose flüssigkeit mit einer Wichte von.1,345 für eine 80%ige Lösung und einer Viskosität_y die etwa der des Wassers entspricht* Es ist kältefest und hat seinen tiefstes. Gefrierpunkt als rd„ 6O?2ige Lösung bei -55 ⁰C. Pur' die Lagerung haben sich Behälter aus Reinaluniinium und aus kupferfreiem Aluminiumlegierungen bewährt, die eloxiert und gewachst sind und mit Ozin nachbehandelt werden.

Peraer eignen sich chrom!egierte Stähle, wie VA-Stahl und Remanit und Nickel, sowie für bestimmte Zwecke auch keramische Gefäße und Glasbehälter.

Hierbei empfiehlt es sich, die Flüssigkeit nicht zu sehr dein Licht auszusetzen, da sie sonst leicht verfällt· Ebenso haben sich Kunststoffe (Polyvinylchloride, wie Igelit und Mipolam) für Schläuche, Dichtungen, elastische Behälter u. a„ m. gut bewährt. Große Sankbehälter, aus Stahl wurden mit einer Kunststoffolie ausgekleidet und waren jahrelang anstandslos in Benutzung, Als Schmiermittel hat sich neuderdings Siliconfett durchgesetzt, da die normalen Schmiermittel leicht mit HgOp reagieren und zu Explosionen Veranlassung geben« Da HpOp stoß- und schlagfest ist, kann man es bedenkenlos in großen Behältern, sowohl mit Schienen-, als auch mit Straßenfahrzeugen befördern* Der Tagesbedarf läßt sich leicht in Aluminiuakannen bewältigen oder mittels Pumpen durch YA-Stahl-, Aluminium- oder Mipoian-Rohre zum Yerbrauchsort befördern*

Eine Gefährdung des Anwenders ist kaum gegeben. Das beste Gegenmittel ist stets Wasser» Die Benetzung der Haut mit HpOg bleibt nach sofortigem Spülen mit Wasser immer gefahrlos« Ernste Unfälle beim Umgang mit HpO₂ sind laut Literaturauswertung auf Prüf ständen, bei stetiger Anwendung, nie aufgetreten« Sauberkeit der Gefäße und' fließendes Wasser in unmittelbarer Itfähe der Betankung und bei Reparaturen sind Voraussetzung für den Umgang mit HpOp*

Hinsichtlich einer Gefährdung durch V/ärmeentwicklung, Brand oder Beschüß wurde festgestellt, daß eine zusätzliche Zersetzung bei Temperaturen, bis 100 ⁰G nur in kleinem Umfang auftritt«. Bei ca» 140 ⁰C und etwa 2,7 at - 3,0 at findet Verdampfung statt, die zu einer Esplosion infolge Überdruck führt.

Beim Beschüß zeigten mit H₂O₂ gefüllte Behälter keine besonderen Merkmale hinsichtlich einer zusätzlichen Gefährdung; sie verhalten sich ähnlich wie Wasserbehälter. Hur wenn sich HpOp und Brennstoffe vermischen können, entsteht ein hochexplosives Gemisch. Dabei tritt die Explosion nicht ohne weiteres sofort ein, sondern sie bedarf der Anregung durch einen

Katalysator-

Die iiagerbeständigkeit von HgO₉ wird durch. Beimischen eines Stabilisators verbessert. Hierau verwendet man im allgemeinen entweder Phosphorsäure oder Oxychinolin; in den USA auch Hatriumphosphat·

For die Herstellung von H₂O₂ werden in erster Linie Wasser und Strom "benötigt, außerdem ist ein nicht unerheblicher Aufwand an Edelmetallen für die Erzeugeranlage erforderlich* In. Abweichung von dem gewählten,-auf der Vakuumdestillation beruhendem Herstellungsverfahren, wurde noch ein anderes Herstellungsverfahren entwickelt, bei dem man allerdings den Reinheitsgrad des H₂O₂ im voraus nicht unbedingt garantieren kennte. Aus diesem Grunde wurden die Arbeiten an diesem Verfahren eingestelltj. obwohl die Herstellungskosten wesentlich (9/10) niedriger als bei des Terfahren der Vakuumdestillation lagen·

Die 'Tatsache, daß H₂Op sowohl Sauerstoff- -als auch Energieträger ist { verschafft ihm vielseitige Anwendungsmöglichkeiten« Wasserstoffperoxid zerfällt durch Einwirkung eines Katalysators nach der Formel«

2 H₂O₂ —9*- 2 H₂O + O₂ + 46 kcal

Dabei wird eine erhebliche Zerfallswärme frei (690 kcal/kg) bei 100%iger Konzentration, die etwa dem Wärmeinhalt von Schwarzpulver entspricht.

Diese hohe Zerfsllswärme zeichnet H₂Op vor anderen O₂-Trägern aus· Sein Op-Anteil liegt bei 47,5 % bei 100%iger Lösung. Damit steht H₂O₂ als hervorragender Energieträger zur Verfugung, der ohne großen apparativen Aufwand ein genau definierbares Daaipf-Sauerstoff-Gemisch zum Antrieb von Kraftmaschinen liefert.

Die Zerfallswäxme "Qk^l! steigt linear mit der Konzentration. Ahnlich verläuft die Kurve "e" für den Og-Anteil. Die Zerfall swarm e "bewirkt bis zu einer Konzentration von 13»5 % eine Erwärmung der Lösung bis auf rund 83,5 ⁰C. Darüber hinaus findet teilweise Verdampfung des Wassers bis zu einer Kon

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zentral;!on von. 64,5 % statt. An diesem Punkt 1st die Zerfallswärme gerade so hoch, daß das Wasser restlos verdampft und sich der Sauerstoff auf 100 C erhitzt. In noch höheren Konzentrat ionen v/erden der Wasserdampf und der Sauerstoff überhitzt, die Gastemperatur steigt also sehr schnell an und erreicht "bei einer Lösung τοη 80 % eine Temperatur von 4-60 C und bei 100 % von 950 ⁰C* Es ist also jeder Konzentration eine bestimmte Temperatur zugeordnet.

Das Temperatur-Snthalpie-Diagramm gibt die Abhängigkeit der Zersetzungsendtemperatur Ct₁₇) und den Druck Cp) wieder. Auch hier ist erkennbar, daß die Temperatur im Konzentrationsbereich über 65 % beträchtlich ansteigt.

Um die in einer HpQp-Lösung enthaltene Wärmemenge freizumachen und die Zerfailskomponenten Og und Wasserdampf zu gewinnen, muß die Lösung über einen Katalysator geleitet werden» Als ein solcher kann ITatriumpermanganat (BaMnO^) bzw. KaI-ziumpermanganat (CaCMnO^)^) in Perm von reinen Kristallen, als wäßrige Lösung oder auch in einer Mischung als teigige Masse verwendet werden* Ferner eignet sich vorzüglich Platinschwamm, den man zweckmäßig als Oberflächenkatalysator auf einen keramischen Körper in Perm kleiner Würfel mit einer Kantenlänge von ca. 8 - 10 mm aufträgt. In jedem Fall tritt die Zersetzung von HpOp sofort' beim Auftreffen auf den Katalysator ein, wenn' dessen Oberfläche nicht durch Salz- oder Säurereste, die aus dem HpOp stammen, verunreinigt lsi und die Zersetzung dadurch träge gemacht wird..

Der bei diesem Verfahren angewendete "Verdampfer 5 ist ein druckfestes Gefäß, in dem man je nach Zielstellung - hier zum Antrieb einer Turbine 6 - Katalysatorsteine einbringt und durch Düsen 20 mittels Druck von 40 at HpOp in der erforderlichen Menge einbringt. Die Gewähr ist gegeben, daß eine stetige Zersetzung erfolgt. Mit einem Druck von 20 at strömt das erzeugte Dampf-Sauerstoff-Gemisch durch den Düsenkanal zur Düse

Als "Verdampf erwerkst off hat sich warmfester Stahlguß bewährt*

Korrosion durch die HpOp-Lösung tritt nicht ein, da sidh die in ihr enthaltene Phosphorsäure beim Zersetzen in Form von Phosphat auf der Oberfläche niederschlägt und diese schützt,

Bei Verdampfern mit kleiner Leistung sind 1 kg Katalysatorsteine ausreichend um 0,2 kp/sec H₉ Q^ "kis ^ζυ- eimern Durchsatz von 3000 kp HpOp Gesamtdurchsatz

Danach werden die Katalysatorsteine regeneriert und dann wieder verwendet*

Als Turbine δ kommt eine Gleichdruckturbine mit Umlenkapparat und Lavaldüse zur Anwendung- Bei einem Durchsatz von 4OO gr/ see leistet diese, "bei einem Durchmesser von 250 min und 14 mm Schaufelbreite bei 16000 U/min 120 PSe* Die T"ur"binenwelle wird von in einem Rollenlager und ar. der .Antriebssaite in einem Kugellager geführt* L·xf der Tuxbiiienwelle "befindet sich ein Zahnrad₅ welches in ein Untersetzungsgetriebe eingreift und gleichzeitig die Antrieb sZahnräder für die Hilfsaggregate antreibt. Für die Versuchs einrichtung wurde eine Untersetzung von TiI gewählt, so daI3 bei aajc« Drehzahl der 'Turbine die Antrieb svrel-Ie, auf welcher die Schwungscheibe mit dem Anlasserkranz sitst j mit 235c U/min läuft.

Die jeweiligen Swischenrsider sind in Kugellagern bzw. Gleitlagern gelagert. Als Hilfsaggregate sind die Lichtmaschine 8_} die Ölpumpe 15» der Drehzahlgeber 13, ein noch freier Abtrieb und der elektrische Anlaßstarter 7 vorgesehen« Die erforderlichen Drehzahlen sind aufeinander abgestimmt und zeigen in Fahrtrichtung nach vorn* Die Treibstoffpumpe 3, als Zahnradpumpe mit einem Treibrad aus VA-Stahl und einem Laufr&.d aus Reinaluminium, hat eine Le erlauf drehzahl von ca. 3000 U/iüiru Die max. Drehzahl liegt bei 8000 U/miiu Die Förderleistung betrag" 12,3 l/miii bei 40 at* Die Anordnung erfolgt durch das die Lichtmaschine antreibende Zahnrad in Fahrtrichtung«, jedoch nach hinten zeigend. Die Sahnbreite der Pumpe beträgt 6 mm, der Modul wurde mit 2₃5 festgelegt* Seitlich in Fahrtrichtung, rechte am Turbinengehäuse befindet

IT-

LU ό L

sich die Regel einrichtung 4 für die Mengenreglung der E^ Op-Zuführung, ausgebildet als Drehschieber, dem ein Sammelbehälter vorgeschaltet ist, der ein Rückschlagventil und ein Rückführventil aufweist* Die Mengenreglung erfolgt durch . Drehung der Walze im Drehschieber durch Öffnen und Schließen von sich überdeckenden Bohrungen·

Die Zuführung des H₂O₂ erfolgt vom Behälter 1 aus Reinalurainium mit großer Einfüllöffnung. Im Deckel ist eine Luftzuführung und ein Stutzen für die HpO_?-Rückführung vorgesehen. Der Zufluß zur Pumpe 3 erfolgt über einen PVC-Schlauch 15 * 3 mit einem Ansaugdruck von -0_?5 at. Yon der Pumpe aus erfolgt mit 40 at Zuführung des Treibstoffes (HpO₂) zum Sammelbehälter, von diesem zum Drehschieberregier 4 und von hier zu den 4 Einspritzdüsen 20 mit je 3 Bohrungen von 1,5 mm 0. in VA-Stahlrohren δ χ 1,

)ie Mengenreglung Hullforderung, Leerlauf, -Teillast und Volllast erfolgt durch Betätigung eines Pußpedals, wie in allen fahrzeugen (Gas geben).

Der Anlaßvorgang erfolgt durch Betätigung des Anlaßschalters zur Inbetriebsetzung des Elektrostarters 7* Da dieser über die Schwungscheibe mit dem Anlasserkranz die Hilf »aggregate treibt, so auch die ^Op-Pörderpumpe 3? baut sich wenige Sekunden später der erforderliche Druck auf, der notwendig ist, um das Rückschlagventil zu öffnen. Bei geschlossenem Drehschieber stx'b'mt das H₂O₂ über das Überdruckventil durch eine PVC-Leitung zurück in den Behälter 1. Jedoch bei der'den Erfordernissen angepaßten öffnung der Bohrungen im Drehschieber, strömt unter Druck von 40 at das Wasserstoffperoxid durch die Düsen 20 in den Verdampfer 5* Hier erfolgt sofortige Zerlegung des E₂O₂ und Druckanstieg auf 20 at. Das Dampf-Sauerstoff-Gemisch strömt jetzt durch den Düsenkanal, die Lavaldüse auf das Turbinenrad und bringt das Aggregat mit den Hilfsaggregaten auf die erforderliche Drehzahl zur Leistungsabgabe·

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Hier muß dargelegt werden, daß aus Gründen der Betriebssicherheit, bezüglich Beherrschung von Druck und temperatur, sowie der Kältefestigkeit bis - 38 ⁰C (Abb. 1) eine Konzentration von 67,5 % für die Versuchsanlage .zugrunde gelegt wurde. Dadurch ergibt sich ein Verdampferdruck von 20 at für den Dauerbetrieb und eine Temperatur von 235 ⁰C*

An der Versuchsanlage sind 9 Meßinstrumente angeschlossen,. die eine ausreichende Überwachung während der Versuche gewährleisten

Gemessen wird:

1. Die Drehzahl der Antriebswelle, was sofort .Rückschlüsse auf die Turbinendrehzahi zuläßt j

2. der Einspritzdruck (Pumpendruck);

3. die Sinspritzpumpenteroperatur;

4. die Oltemperatur im ölsammelbehälüer;

5. der Öldruck;

6. der Druck jjn Verdampfer;

7ο die Temperatur im Verdampfer;

8. der Druck am Turbinenausgang;

9. die Temperatur am.Turbinenausgang

Das bisher dargelegte Verfähren Undcas Wirkungsprinzip in seinen Grundsätzen spiegelt·die Funktion des offenen Verfahrens wider, das heißt, in der vorliegenden Versuchsanordnung gelangen duröh eine spezielle Abgasleitung des Dampf-Säuerst off-Gemischte's, dieses über einen Querschnitt von cm" ins Preie*

Da bei einer Leistung -vcn SO PSe.ca* 200 gr/seo H₉O₀ mit einer Konzentration von 67»5 % erforderlich sind, ergibt sich ein wesentlicher, höherer Treibstoffdurchsats, wagen der geringeren Zerfallswärme gegenüber herkömmlichen Treibstoffen für Otto- bzw« Dieselmotoren* Wenngleich auch mit der Einführung dieses Verfahrens alle Schadstoffe beseitigt werden könnten.

im offenen Kreislauf würde sich eine Kostengegenüberstellung wie folgt ergeben:

Sin PKW mit 60 PSe benötigt für 100 km Straßenfahrt ca. 1.0 1 Kraftstoff - mit einem Preis von ca.

1 ζ —— M I 0 5 —— ni·

Beim offenen Kreislauf der hier dargelegten Variante sind jedoch 200 o/h mit einem Preis von 0,17 M je kp. H₂O₂ - 67,5%ig in der Großmengenfertigung und einem spez« Gewicht von ca. 1,3 kp/dm erforderlich, so daß der Treibstoffpreis für ca-252 kp H₂O₂ 25,34 M für 100 km betragen mir de* Der Mehrpreis würde somit, auf 100 km bezogen, 10,84 M betragen.

Aber nicht nur der Mehrpreis, sondern wesentlich komplizierter liegen die Probleme im !lachtanken der Fahrzeuge, da für diese Antriebsart ein bedeutend größeres Tankvolumen, bzw. kürzere Tanknachfüllzeiten erforderlich sind* Die beiden Schwerpunkte stehen somit der Realisierung dieses Verfahrens, trotz absoluter schadstoffreier Abgase, im Wege« Diese Problematik war Veranlassung darüber nachzudenken, ob das bei der katalytischen Zerlegung des ?/asserstoffperosides entstehende Dampf-Sauerstoff-Gemisch einer Wiederverwendung zugeführt werden kann, da keine Stoffveränderung eintritt, sondern lediglich nur eine molekulare Trennung mit Energiefreisetzung erfolgt«

Ich habe nunmehr versucht, die Vorgänge zu analysieren, die bei Bestrahlung des Restproduktes durch katalytisch zerlegtes HgOp vorsichgehen* .

Ausgangspunkt ist die Untersuchung, welche Prozesse sich in Auswirkung einer Strahlendosis vollziehen* Das H₂O in Form von Dampf (ITaßdampf) und der freigesetzte Sauerstoff (Gas) sind also die direkt betroffenen Medien, Eine Ionisation der Moleküle erfolgt durch Absorbtion von auftreffenden Strahlenquanten. Im Mittel wird für die Bildung eines lonenpaares eine Energie von 34 eV benötigt.

1 eV = 1_r6 ' 10"*¹² erg

Dieser Wert von 34 eV ist als Mittelwert für die zur Ionisation von einem Molekül HpO benötigten Energie zu verstehen* Im Fall des H₂O-Dampfes sind es nur 21 eY. Die 21 eV führen in Form von Energiequar.ten zu folgenden Erscheinungen:

a) Erzeugung sogenannter angeregter Moleküle (Elektronen werden auf ein höheres Energieniveau gehoben);

b) Entstehung freier Radikale

(Wobei hier unter freien Radikalen allgemein Atomgruppen bzw« Moleküle mit mindestens einem ungepaarten Elektron - freie' Valenz - zu verstehen ist),

Sie sind zwar nur kurzlebig und entstehen aus stabilen Molekülen z» B» durch Einwirkung elektrischer Entladungen, energiereieher Strahlung oder hoher Temperaturen. Wie solche Radikale verhalten sich auch Atome mit ungepaarten Elektronen, wie z, B- nasziarender Wasserstoff, Die unbeständigen Radikale vereinigen sich, um entweder miteinander zu abgesättigten Molekülen- oder bilden Glieder einer Kettenreaktion rn.it anderen Molekülen, unter Freisetzung neuer Radikale, die wiederum beide. Varianten einschließen.

Im Wasser (Dampf) wirken sich die beiden oben erwähnten Möglichkeiten a und b folgendermaßen aus:

Durch Bestrahlung wird H₀O ionisiert:

H₉O __ H₂O⁺ + e

wobei Nasserionen und Elektronen entstehen»

Die freiwerdenden Elektronen reagieren mit noch unangeregten HoO-Molekülen zu 3/as s er ion en:

Die Wasserionen H_p0~ zerfallengän Wasserstoffradikale und Hyörozvlionen

Ξ⁰ + HO"

während die ?/asserkationen in Wasserstoffionen und Hydrosyl radikale zerfallen. _t

^0Ξ°

Die Lebensdauer der so entstandenen Wasserstoff- und Hydrosylionen in unmittelbarer Nachbarschaft beträgt etwa 10-9 see, was auch für die entsprechenden Radikale zutrifft:

OH" + H

H⁺

OH⁺ + H⁰ ^^ H₂O

Das ganze System erscheint also nach außen hin nicht aktiv, da alle beteiligten Partner sofort wieder "rekoiabinieren^!t _e Dieser Sindruck ist aber unvollständig* Wenn die primären Ionisationen auf der Spur der Strahlenquanten relativ dicht hintereinander liegen, verlaufen auch'.weite re Reaktionen, die dann auch nach außen hin meßbar werden* (Bei weicher Strahlung mit niedriger Energie und dicht aufeinanderfolgenden, lonisationsprozessen)*

Dabei entstehen aus zwei Oii°-Radikalen

OH⁰ + OH⁰ ^_ H₂O + 0°

bzw.·

Auch aus zwei HRadikalen kann sich

H⁰ ' + H⁰

bilden*

Ss bilden sich also bei der Bestrahlung von I-Ü

H⁺ und. OH" sowie

H⁰ und OH⁰ als auch 0°

Es erfolgt eine Diffusion des Strahlenproduktes um das zu bestrahlende Molekül (Diffusion der Radikale).

Auf die prozentuale Inaktivierung bezogen, ergibt sich ein Verhältnis zwischen direkter und indirekter Strahlung.

Die direkte Strahlung trifft das Molekül direkt, und es erfolgt eine kontinuierliche Inaktivierung des Materials der Lösung. Wird die Konzentration erhöht und somit auch die Anzahl der enthaltenen Moleküle, bleibt die Inaktivierung trotzdem konstant*

Bei der direkten Strahlung wird das H₂O getroffen und das Sekundärprodukt reagiert mit den in der Lösung enthaltenen Molekülen.

(Hierbei ist immer an ein Produktion Naßdampf und einem Anteil von ca. 12 % Sauerstoff zu denken).

Selbst bei einer Konzentrationserhöhung des inaktivierten Materials in der Lösung erfolgt keine weitere Erhöhung der Zahl der inaktivierten Moleküle, da sämtliche als Sekundärprodukte entstandenen Radikale schon zur Inaktivierung verbraucht wurden.

Das heißt also, daß mit der Zunahme der vorhandenen Moleküle auch die Zahl der durch die direkte Strahlung inaktivierten Moleküle steigt.

Vieim. also eine derartige Reaktion unter Beteiligung von O₉ abläuft, können bestimmte oxidierende Produkte gebildet werden, die sonst nicht entstehen würden.

Dabei tritt der Pail ein, daß die entstehenden Wasserstoffradikale mit dem Sauerstoff folgendermaßen agieren:

^H° + °2 j,- HO₂ ⁰

H⁰ + HO_n ⁰ ^ H₀O₀

^{T a}^2 —r- ί«— 2 2

außerdem reagieren die Hydrc&ylradikale

HO₂ ⁰ + HO₂ ^{0 :} . »3__ H₂O₂ + O₂

2H₂O + HO₂ ⁰

Es muß ausdrücklich darauf hingewiesen werden, ohne Sauerstoff würde dieser Effekt nicht voll wirksam werden.

Alle Erscheinungen der indirekten Strahlenwirkung· treten "bei Anwendung von Korpuskularstrahlung (beim radioaktiven Zerfall als --, -, Positronenstrahlen, "bei Kernreaktionen, in der kosmischen Strahlung, in Reaktoren und Beschleunigern als Neutronen-, Protonen-, Mesonenstrahlung und in Vakuumgefäß en nach elektrischer "bzw. thermischer Energiezufuhr als Kathoden-, Kanal-_s Ionenstrahl en bzw* Atom- und Molekularstrahlen auf).

Diesem Umstand, also bei Energiezuführung mittels eines Reaktorkatalysators, auszunutzen, liegt der Gedanke zugrunde, das bei der Zerlegung von HpOp entstehende Wasserdampf-Sauerstoff-Gemisch wieder in HpOp zurückzuführen*

2 H₂O₂ Kat. _:r __ 2 HpO + O₂ RK ^. 2 H

Somit wäre eine Alternativlösung gefunden, die einerseits die Schadstoffemission bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren restlos beseitigt und andererseits wäre die Verwendung von Erdöl ausschließlich als Grundstoff für die chemische Industrie einsetzbar.

Die Gewinnung von kostengünstigem Wasserstoffperoxid für diesen Verwendungszweck liegt die Anwendung des Harteck-Verfahr ens zugrunde* . ' , Mit molekularem Sauerstoff (Disauerstoff) bildet Wasserstoff, Wasserstoffperoxid H₂O₂. Dieses erhält man jedoch nur, wenn die Reaktion bei tiefer Temperatur stattfindet, sonst wird Wasser gebildet»

Bei tiefen Temperaturen entsteht zunächst ein Isomeres des H₂O₂, das sich bei minus 115 ⁰C unter teilweiser Zersetzung in normales Wasserstoffperoxid umlagert. Der für dieses Verfahren erforderliche Wasserstoff (H₂) könnte zweckdienlich, bei der Erdölverarbeitung freiwerdend, eingesetzt werden.

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Auf diese Weise gewonnenes HpOp würde ca. 0,17 M pro kp bei einer Konzentration von 67,5 % - an Herstellungskosten verursachen.

Der Sauerstoff ließe sich sinnvoll mittels Kälteturbinen aus der Luft gewinnen.

Ein noch offenes Problem stellt das lachtanken der mit H₂O₉ zu betreibenden Fahrzeuge dar.

Da angenommen wird, daJ3 ein Auswechseln des H₀O₉ bei nicht IQO&Lger Rückgewinnung in bestimmten Zeitaoständen notwendig sein wird* Sin !anlest eil ennet ζ, unter Beachtung der Sicherheitsmaßnahmen für ELOo (hochkonzentriert), würde dann notwendig werden*

Ausführungsbeis-piel

Im Behälter 1 wird eine-bestimmte Menge H₀ 0„ in einer Konzentration von 67s5 % bevorratet*

über eine Regeleinrichtung 4 wird von der T-Stoffpumpe 3 mit einem Druck von 40 at dem Verdampfer 5 mit der Sicherheitseinrichtung 23 eine zugemessene Menge HpOg pro Zeiteinheit zugeführt und katalytisch zerlegt. Im Betriebszustand liegt im Verdampfer 5 ein Betriebsdruck von 21 at und 230 'C an-Unter diesen Bedingungen strömt das im Verdampfer 5 entstandene Wasserdaapf-Sauerstoffgemisch durch die '!Turbine 6* welche das Untersetzungsgetriebe 18 treibt, an welchem konstruktiv die Lichtmaschine 8_S die Ölpumpe 14 und die Drehzahlabnahme 13» Rückförderpumpe 15 und der Kompressor 19 angeschlossen sind. _: .

Der Anlaßvorgang geschieht über einen Slektrostarter 7. Da auch die Förderpumpe 3 des H₀Op^ mit anläuft, wird HpOp über üieiirare Düsen 20 dem Verdampf er^ 5 zugeführt. Über c":le Regeleinrichtung 4 erfolgt Mengenregulierung zur Leistungsabgabe». Der aus der Turbine ausströmende Wasserdampf und molekulare Sauerstoff 2HpO + Op wird im Sammelbehälter 24 über den Kühler 22 durch einen Reaktorkatalysator 12 in 2H₂ + 20p

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aufgespalten und im Kälteschock 21 zu HpO₂ zurückgewonnen. Das zurückgewonnene HpOp wird durch die Reinigung 16 mittels der Eückförderpumpe 15 geleitet und gelangt in den Bevorratungsbehälter 1·

Im dargelegten Beispiel stellen die Positionen 9 das Fahrzeuggetriebe, 10 die Antriebswelle und 11 eine Kupplung dar. Position 1? ist der ölfilter, Position 2 eine Absperreinrichtung.

Claims (2)

1. für Fahrzeuge, dadurch, gekennzeichnet, daß ein Energieträger in einem Behälter (1) bevorratet,. über eine
2. 2—Stoffpumpe (3) und eine Regeleinrichtung (4) einem "verdampfer (5) zur katalytischen Zerlegung zugeleitet wird und eine Kraftmaschine (6) durch das erzeugte Wasserdampf-Sauerstoff-Gemisch antreibt, in den Sammler (24) gelangt und mit der Restenergie einem Reaktorkatalysator (12) und dem Kalteschock (21) zur Umwandlung des Wasserdampf-Sauerstoff-Gemisches zum Ausgangsprodukt zufließt, über die Rückförderpumpe (15) gelangt und vom Filter (16) wieder den Behälter (1) erreicht, um erneut in den geschlossenen Kreislauf zu gelangen, wobei das Kältemittel durch den Kompressor (19) dem Kälteschock (21) kontinuierlich zugeführt v/ird.

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