DD225479A5

DD225479A5 - Dosierungseinrichtung bzw. mischer fuer brennstoffe und andere stoffe fuer verbrennungskraftmaschinen

Info

Publication number: DD225479A5
Application number: DD84265161A
Authority: DD
Inventors: Joaquim A F Lopes
Original assignee: Joaquim A F Lopes
Priority date: 1983-07-11
Filing date: 1984-07-11
Publication date: 1985-07-31
Also published as: AU3151384A; NL8420192A; MA20171A1; IT8483360A0; ZA844576B; KR850001376A; IT1199587B; BR8303760A; IL71915A0; ZM3284A1; DE3490326T1; FI850922L; SE8501199L; NO850915L; WO1985000411A1; PT77526A; PT77526B; JPS60501962A; GB8505502D0; ES534037A0

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dosierungsvorrichtung bzw. einen Mischer fuer Kraftstoff, Luft und Wasser fuer Verbrennungskraftmaschinen. Diese Dosierungsvorrichtung weist unter anderem folgende Merkmale auf: a) einen kleinen Behaelter (1), der hermetisch abgeschlossen ist und in dem Kraftstoff fliesst, der in der Mischung Verwendung findet; b) eine kleine, richtig aufgeheizte magnetisierte Kammer (2), in der das hereinstroemende Wasser unter Druck aufgeheizt und verdampft wird; (c) eine schmale Kammer (3), die vorzugsweise langgestreckt ist und einen ringfoermigen Querschnitt aufweist, in welchem Kraftstoff, der von dem Behaelter (1) kommt, unter Druck verdampft wird, und in welchem eventuell der Kraftstoff mit dem von der magnetisierten Kammer (2) kommenden Dampf gemischt werden; (d) einen Hohlkoerper (4), der vorzugsweise rohrfoermig ist, durch den die atmosphaerische Luft geht und in dem der verdampfte Brennstoff, der Dampf und die Luft gemischt werden.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung kann bei Verbrennungsmotoren anstelle des üblichen Vergasers verwendet werden. Die herkömmlichen Gemischbildungsverfahren bei bekannten Verbrennungsmaschinen haben die Aufgabe, vor Einsetzen oder auch während der Verbrennung ein zündfähiges, gleichmäßiges Gemisch herzustellen, das möglichst vollständig verbrennt. Die vollständige Verbrennung, bei der die Kohlenwasserstoffe mit Sauerstoff Kohlendioxid und Wasser bilden, ist erforderlich, um alle im Kraftstoff chemisch gebundene Energie in Wärme zu verwandeln und um die Abgase rein zu halten, so daß sie kein Kohlenmonoxid, keine Kohlenwasserstoffe und keinen Ruß enthalten.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind bereits Motoren bekannt, die mit verschiedenen Stoffen oder mit einer Mischung verschiedener Stoffe betrieben werden können. (DE-OS 3042711; A. Bischof: Die neuere Entwicklung des Glühkopfmotors, Kraftfahrzeugtechnik, Heft 9, September 1954, S. 264-268; Hans Linnenkohl: Vielstoffdieselmotoren, Energie und Technik, Juli 1959, S. 201-204; „Neuen !/ „.(♦..♦„«„„ „..f ,J„, C,.,» ObACT D«_nn ICO/ C 10/l_10OI Coictfomi.romUorKronniinncmntnrholiannt ho! Horn WaCCOrHa mnf

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der es möglich ist, den Kraftstoff besser als bisher zu verbrennen. Darlegung des Wesens der Erfindung

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß durch eine besondere Zuführung und Mischung verschiedener Stoffe ein Kraftstoffgemisch hergestellt wird, das sehr wirkungsvoll ist und bei der Verbrennung keine Umweltverschmutzung erzeugt. Hierfür wird unter anderem Wasser in einer magnetisierten Kammer unter Druck verdampft. Außerdem wird Kraftstoff unter Druck verdampft. Schließlich wird eine Mischung aus verdampftem Kraftstoff, Wasserdampf und Luft hergestellt. Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß die herkömmlichen Vergaser von Ottomotoren ersetzt werden können, ohne daß an dem Motor selbst etwas geändert werden muß. Die Erfindung ermöglicht die Verwendung einer Mischung von Wasser mit irgendeinem der herkömmlichen Brennkraftstoffe in Verbrennungskraftmaschinen, sowie mit anderen Brennstoffarten, die derzeit noch nicht auf dem Markt sind, beispielweise Methanol.

Durch die Erfindung wird ferner erreicht, daß eine Mischung erzeugt wird, die reich an brennbaren Elementen ist, die sich in der Luft und im Dampf befinden, wobei ein Minimum an Brennstoff benötigt wird, und zwar exakt soviel, daß eine Explosion der Substanz ermöglicht wird, was eine große Wirtschaftlichkeit im Hinblick auf den Brennstoffverbrauch bedeutet, jedenfalls im Vergleich mit den herkömmlichen Systemen, bei denen sich häufig zuviel Brennstoff im Gemisch befindet. Durch die vollständige Verbrennung des Brennstoffs in den Zylindern wird Umweltverschmutzung, die durch Verbrennungsmaschinen hervorgerufen wird, wirkungsvoll beseitigt.

Ausführungsbeispiel

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: eine prinzipielle Darstellung der Mischung von Brennstoff, Luft und Dampf, Fig.2: eine detaillierte Darstellung des erfindungsgemäßen Mischers,

Fig.3: einen Querschnitt einer Kammer, in der sich verschiedene Einzelbauteile befinden, und Fig.4: eine Kammer, in der die Wasserverdampfung durchgeführt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist vier funktionsmäßig wichtige Bauteile auf:

a) einen kleinen Behälter 1, der hermetisch abgedichtet ist und in den der Brennstoff gelangt, der in Her Mischung verwendet wird;

b) eine kleine, ordnungsgemäß aufgeheizte, magnetisierte Kammer 2, in welcher das hereinströmende Wasser unter Druck erwärmt und in Dampf verwandelt wird;

c) eine schmale Kammer 3, die vorzugsweise länglich ausgebildet ist und die im Querschnitt eine Ringform aufweist, in der die Verdampfung des Kraftstoffs, unter Druck, der aus dem Behälter 1 kommt, stattfindet oder in der wahlweise die Mischung dieses Brennstoffs mit dem Dampf, der aus der magnetisierten Kammer 2 kommt, erfolgt;

d) einen Hohlkörper 4, der vorzugsweise rohrförmig ist und durch den die atmosphärische Luft strömt, wobei die Mischung des verdampften Brennstoffs, der Dampf und die Luft in diesem Körper stattfindet.

Der Brennstoff (Benzin, Alkohol, etc.) fließt in flüssigem Zustand durch den Behälter 1 und wird sodann in die Kammer 3 geleitet, wo er unter großem Druck verdampft. Hierauf wird er in den Hohlkörper 4 gegeben, wo die Mischung mit der durchfließenden Luft stattfindet.

Gleichzeitig wird das unter Druck stehende Wasser durch die passend aufgeheizte, magnetische Kammer 2 gegeben, die vorzugsweise langgestreckt und zylinderförmig ist. In dieser Kammer 2 findet die Verdampfung statt. Der sich ergebende Dampf wird sodann in die Kammer 3 gegeben, wo er sich mit dem Brennstoff unter Verdampfung mischt, oder er kann direkt in den Hohlkörper 4 gegeben werden, wo die Mischung mit der durchgehenden Luft und dem verdampften Brennstoff, der aus der Kammer 3 kommt, stattfindet und die endgültige brennbare Substanz bildet.

Die Dosier- oder Mischeinrichtung kann als kleine Vorrichtung realisiert werden, die erfolgreich die herkömmlichen Vergaser ersetzt, vorzugsweise jene vom Becher- und Düsentyp, bei denen nur Brennstoff und Luft gemischt werden.

Die Fig. 1 bis 4 werden im folgenden noch eingehender als bisher beschrieben.

In der Fig. 1 ist die Erfindung schematisch dargestellt. Diese Fig. zeigt die vier oben erwähnten Elemente: den Behälter 1, durch den der Brennstoff strömt, der in flüssigem Zustand in das System gelangt; die magnetische Kammer 2, die angemessen aufgeheizt ist, um das in der Mischung zu verwendende Wasser zu verdunsten; die Kammer 3, in der die Verdampfung des Brennstoffs, der aus dem Behälter 1 kommt, stattfindet und in der wahlweise die Mischung von verdampftem Brennstoff und Wasserdampf mit der durchströmenden atmosphärischen Luft durchgeführt wird.

Die Fig.2, 3, 4 stellen eine weitere Ausgestaltung der Erfindung dar, die aus einer kompakten funktionellen Vorrichtung besteht, welche die erwähnten vier Hauptelemente aufweist: den Behälter 1, die magnetische Kammer 2, die Kammer 3 für die Verdampfung des Brennstoffs und den Hohlkörper 4.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel gelangt der Brennstoff durch die Leitung 5 in das System und erreicht über die Röhre 6 die Verdampfungskammer 3. Auf der anderen Seite gelangt Wasser durch die Leitung 7 in die magnetisierte Kammer 2, wo es aufgeheizt und verdampft wird. Anschließend wird es über die Röhre 8 in die Kammer 3 oder in den Hohlkörper 4 gegeben. Die Kammer 3 erstreckt sich längs des Innenraumes des Hohlkörpers 4.

Auf der einen Seite des Behälters 1 befindet sich eine Röhre 9, welche den überschüssigen Treibstoff abgibt, der sodann in das System zurückfließt.

In dem oberen Bereich des Hohlkörpers 4 befindet sich ein kleiner, drehflügelartiger Deflektor 10 oder Ablenker, der den Brennstoff und/oder Dampf steuert, der in die Kammer 3 fließt. Dieser Deflektor 10 ist mit einem länglichen, vorzugsweise zylindrischen Stab 11 verbunden, der sich longitudinal und um seine Längsachse herum bewegen kann. Dieser Stab 11 arbeitet innerhalb eines zylindrischen Körpers 12 und bildet mit diesem eine Verdampfungskammer 3.

Die Anordnung, die durch den Deflektor 10 und den Stab 11 gebildet wird, ist auf der einen Seite mit einem Schraubstift 13 gehalten, der die Längslage des Stabes bestimmt, während sie auf der anderen Seite mit einer gegenwirkenden Feder 14 zusammenwirkt, die den Stab gegen den Stift 13 drückt.

Die hier beschriebenen Einzelteile sind in der perspektivischen Darstellung der Fig.2 gezeigt.

In der Fig.3 ist ein Querschnitt durch den Hohlkörper 4 und durch die Kammer 3 dargestellt, die sich in dem Hohlkörper 4 befindet. Die atmosphärische Luft, die durch den Hohlkörper strömt, und zwar in der durch die Pfeile angedeuteten Richtung, trifft'auf den Deflektor 10 und bildet in dem Hohlkörper 4 Wirbel, welche den Stab 11 in eine Drehbewegung versetzen.

Der Stab 11 weist in Längsrichtung sich erstreckende Nuten 15, 16 auf, die den Öffnungen 17 und 18 der Kraftstoff- und/oder Dampfzuführung in der Kammer 3 gegenüberliegen. Der rohrförmige Körper 12 ist an seinem freien Ende 19 mit kleinen Ausgangsdüsen 20 für den Durchtritt der brennbaren Substanz, welche die Maschine betreibt, versehen. Am Endbereich des Hohlkörpers 4 ist ein Drosselklappenventil 21 vorgesehen, das durch den Gashebel gesteuert wird. Eine größere oder kleinere Öffnung dieses Ventils bestimmt das Volumen der Luft, die in den Hohlkörper 4 tritt.

Auf der anderen Seite bestimmt der Luftstrom, der gegen den Deflektor 10 stößt, den Betrag der Drehbewegungen des Stabs 11 in dem rohrförmigen Körper 12, der die Öffnungen 17 und 18 steuert, durch welche der Kraftstoff und der Dampf in die Kammer 3 treten. Eine solche Öffnung hängt von der Winkellage der Nuten 16,16 auf dem beweglichen Stab 11 ab, bezogen auf die Öffnungen 17,18, die sich in dem rohrförmigen Körper befinden. Durch Verstellen des Schraubbolzens 13 kann auch die vertikale Lage der Nuten 15,16 gegenüber den Öffnungen 17 und 18 verstellt werden, was ebenfalls eine Änderung in der Mischung bewirkt.

In der Fig. 4 ist ein Beispiel einer magnetisierten Kammer anschaulich dargestellt, in welcher die Wasserverdampfung stattfindet.

Gemäß dieser Ausführungsform ist eine kleine Röhre 22, vorzugsweise aus Eisen, auf ihrer Außenseite mit zwei Drahtwicklungen 23, 24 versehen, von denen die eine dazu dient, das durch die Röhre 22 laufende Wasser auf eine gewünschte Temperatur aufzuheizen, während die andere mit einer geeigneten Energiequelle verbunden ist, beispielsweise einer Batterie, deren Strom die Magnetisierung der Röhre 22 bewirkt. Ein Ventil 25 ist am Eingang der Röhre 22 vorgesehen, um das durchfließende Wasser zu steuern. Die elektrischen Energiequellen für die Speisung der Wicklungen 23, 24 sind in der Fig. 4 nicht dargestellt.

Es ist ersichtlich, daß die magnetische Kammer 2 von großer Bedeutung für die Erfindung ist, und zwar unter anderem hinsichtlich des Aufbaues des Magnetfeldes. Elektrisch geladene Teilchen können durch das entstehende Magnetfeld transportiert werden.

Erfindungsgemäß gelangt der Brennstoff in den Behälter 1 und durchläuft sodann die Röhre 6, wo er einem Druck auf seinem Weg zur Kammer 3 ausgesetzt ist. Gleichzeitig gelangt Wasser in die Röhre 22, wo es so lange aufgeheizt wird, bis es sich zu Dampf verwandelt hat. Hierauf wird das Wasser durch die Röhre 8 zur Kammer 3 geleitet, wo die Mischung mit dem verdampften Brennstoff stattfindet, oder Wasser wird direkt in den Hohlkörper 4 gegeben, wo es mit dem Brennstoff der von der Verdampfungskammer 3 kommt sowie mit der atmosphärischen Luft, die durch den Hohlkörper 4 geht, gemischt wird.

Das Volumen der Mischung, die in den Motor gegeben wird, hängt von der größeren oder kleineren Öffnung des Drosselklappenventils ab, das am Boden des Hohlkörpers 4 angeordnet ist. Der Motor selbst, der mit dem Brennstoffgemisch gespeist wird, ist in den Fig. nicht dargestellt.

Es ist bekannt, daß bei sehr starker Erwärmung des Wassers bzw. des Wasserdampfs die Bindungen zwischen den Sauerstoff- und Wasserstoffatomen aufgebrochen werden und Wasserstoff- bzw. Sauerstoffionen entstehen, die durch ein Magnetfeld transportiert werden können. Bei Anwendung sehr hoher Temperaturen müssen allerdings entsprechende Materialien verwendet werden, z. B. aus Titan.

Wenn das Wasser die Röhre 22 durchläuft, die mit Drahtwicklungen 23, 24 umgeben ist, tritt eine chemische Erscheinung auf, bei der Wasser zu Dampf umgewandelt wird. Zusammen mit dem verdampften Brennstoff ergibt dies eine bessere Verbrennung, wobei aus dem Wasser Wasserstoff und Sauerstoff aufgenommen werden, was eine bessere Verbrennung in den Zylindern des Motors bewirkt und weniger Benzin oder andere Brennstoffe erfordert. Außerdem erzeugt die Verbrennung des Kraftstoffs keine umweltverschmutzenden Produkte und gibt dem Motor eine größere Leistung, wenn dem Motor genau das Volumen der brennbaren Substanz zugeführt wird, das durch das Gasgeben gefordert wird. Dies gewährleistet die vollständige Verbrennung der Mischung in den Zylindern.

Außer der Vermeidung von umweltverschmutzenden Produkten, wodurch entscheidend zur wirksamen Beseitigung der Luftverunreinigung beigetragen wird, die durch die Verbrennungsmaschinen hervorgerufen wird, bringt die Erfindung nicht nur eine wesentliche Einsparung an Brennstoff mit sich, die einen beachtlichen Prozentsatz ausmacht, sondern sie ermöglicht auch eine längere Lebensdauer des Motors. Die Erfindung beseitigt den Nachteil herkömmlicher Systeme, der darin besteht, daß durch die Anwesenheit zu großer Brennstoffmengen im Gemisch der unverbrannte Kraftstoff die Innenseite der Zylinder „auswäscht", wobei das Schmieröl von ihren Wänden beseitigt wird und auf diese Weise die Bedingungen für die Reduzierung der Lebensdauer des Motors geschaffen werden.

Wie oben erwähnt, stellen die Zeichnungen nur eine Ausführungsform der Erfindung dar. Sie schränken oder engen keineswegs die Erfindung ein.

Claims

Erfindungsansprüche:

1. Dosierungsvorrichtung und/oder Mischer für Kraftstoff und Luft bei Verbrennungskraftmaschinen, gekennzeichnet dadurch, daß ein Hohlkörper (4) vorgesehen ist, in dem sich eine Kammer befindet (3), in welcher Kraftstoff verdampft und daß außerhalb des Hohlkörpers (4) eine Mischung des aus der Kammer (3) tretenden Kraftstoffes mit Luft und/oder einem anderen Medium stattfindet.
2. Dosierungsvorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein Behälter (1) vorgesehen ist, über den der Kraftstoff in die Kammer (3) gelangt. _Λ
3. Dosierungsvorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß eine aufheizbare Kammer (2) vorgesehen ist, in der Wasser aufgeheizt und in Dampf verwandelt wird.
4. Dosierungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß in dem Hohlkörper (4) verdampfter Kraftstoff, Wasserdampf und Luft gemischt werden.
5. Dosierungsvorrichtung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Behälter (1) quaderförmig ausgebildet ist.
6. Dosierungsvorrichtung nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Kammer (2) magnetisierbar ist.
7. Dosierungsvorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Kammer (3) langgestreckt ist und einen ringförmigen Querschnitt aufweist.
8. Dosierungsvorrichtung nach den Punkten 1 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß in der Kammer (3) eine Mischung aus Brennstoff und Dampf aus der Kammer (2) verdampft wird.
9. Dosierungsvorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Hohlkörper (4) rohrförmig ausgebildet ist.
10. Dosierungsvorrichtung nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß in der Kammer (2) eine Röhre (22) vorgesehen ist, die mindestens eine elektrische Wicklung (23, 24) aufweist, die an eine Stromversorgungsquelle angeschlossen ist.
11. Dosierungsvorrichtung nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß zwei elektrische Wicklungen (23, 24) vorgesehen sind, von denen eine als Widerstandsheizung dient, während die andere (24, 23) für den Aufbau eines Magnetfeldes vorgesehen ist.
12. Dosierungsvorrichtung nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß die andere Wicklung (24, 23) an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen ist und hierdurch ein magnetisches Gleichfeld entlang der Achse der Röhre (22) erzeugt.
13. Dosierungsvorrichtung nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Wasserdampf aus der Kammer (2) direkt in den Hohlkörper (4) gegeben wird.
14. Dosierungsvorrichtung nach den Punkten 1 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß eine Verbindung von der Kammer (2) zum Hohlkörper (4) und/oder zur Kammer (3) besteht und daß Luft in den Hohlkörper (4) einführbar ist, der über ein Ventil (21) mit dem Motor in Verbindung steht.
15. Dosierungsvorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Hohlkörper (4) einen Deflektor (10) aufweist, der den Kraftstoff und/oder Dampfstrom in der Kammer (3) steuert.
16. Dosierungsvorrichtung nach Punkt 15, gekennzeichnet dadurch, daß der Deflektor (10) mit einem Stab (11) verbunden ist, der sich entlang seiner Längsachse bewegen und um seine Längsachse herum drehen kann.
17. Dosierungsvorrichtung nach Punkt 16, gekennzeichnet dadurch, daß der Stab (11) Nuten (15, 16) aufweist, die den Öffnungen (17, 18) für die Kraftstoff- und/oder Dampfzuführung gegenüberliegen.
18. Dosierungsvorrichtung nach Punkt 14, gekennzeichnet dadurch, daß das Ventil (21) ein Drosselklappenventil ist und sich am unteren Ende des Hohlkörpers befindet.
19. Dosierungsvorrichtungen nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß sich im Hohlkörper (4) ein rohrförmiger Körper (12) befindet, dessen Ende (19) Öffnungen (20) für das Aussprühen des Kraftstoffgemisches aufweist und in dem sich der Stift (11) befindet.
20. Dosierungsvorrichtung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Behälter (1) hermetisch abgeschlossen ist.
21. Dosierungsvorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein Einführungsstutzen (5) für Kraftstoff vorgesehen ist, der mit dem Behälter (1) verbunden ist, daß der Behälter (1) ein Ausgangsrohr aufweist, das mit einer Verdampfungskammer (3) verbunden ist, daß eine Leitung (7) vorgesehen ist, durch die Wasserdampf in den Hohlkörper (4) gelangt, daß ferner eine Verdampfungskammer (3) in dem Hohlkörper (4) vorgesehen ist und daß am oberen Ende des Hohlkörpers (4) Luft zuführbar und am unteren Ende des Hohlkörpers (4) ein Kraftstoffgemisch abgebbar ist.
22. Dosierungsvorrichtung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß sich am Behälter (1) ein Abfluß (9) für den überschüssigen Treibstoff befindet.
23. Dosierungsvorrichtung nach Punkt 16, gekennzeichnet dadurch, daßdieaxialeLagedesStabs(11) durch einen Schraubstift (13) im Zusammenwirken mit einer Feder (14) festgelegt ist.
24. Dosierungsvorrichtung nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß in der Kammer (2) Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespaltet wird.

Hierzu 4 Seiten Zeichnung