Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umwandlung eines flüssigen
in einen gasförmigen Treibstoff durch eine chemische Reaktion
vorzugsweise in Verbrennungsmotoren, die bewirkt, daß ein Gas
anderer chemischer Zusammensetzung in den Verbrennungsraum des
Motors eintritt.The invention relates to a method for converting a liquid
into a gaseous fuel through a chemical reaction
preferably in internal combustion engines, which causes a gas
different chemical composition in the combustion chamber of the
Motors enters.
Die Reinigung schädlicher Autoabgase erfolgt durch keramische
Formkörper. Dabei werden Wabenkeramiken verschiedener
Zusammensetzungen verwendet. Sie sind mit einem Katalysator
versehen, der in der Regel aus Platin besteht. Da der Durchsatz der
zu reinigenden Gase groß ist, müssen sie eine große Oberfläche
haben. Der keramische Scherben selbst ist wenig porös, die Abgase
selbst dringen nicht in den Scherben ein.
Poröse keramische Formkörper sind als Katalysatoren oder
Katalysatorträger bekannt, wie z. B. natürliche oder künstliche
Zeolithe oder andere keramische Füllkörper. Sie zeichnen sich durch
eine große Reaktionsfläche im Innern aus.Harmful car exhaust gases are cleaned by ceramic
Molded body. Honeycomb ceramics are different
Compositions used. You are with a catalyst
provided, which usually consists of platinum. Because the throughput of the
Gases to be cleaned are large, they have a large surface area
to have. The ceramic body itself is not very porous, the exhaust gases
themselves do not penetrate the broken glass.
Porous ceramic moldings are used as catalysts or
Catalyst supports known, such as. B. natural or artificial
Zeolites or other ceramic packing. You stand out
a large reaction area inside.
Es ist bekannt, daß als Treibstoffe von Motoren und Turbinen
Flüssigkeiten wie Dieselöl und Benzin verwendet werden. Um ein
zündfähiges Gemisch aus Luft und Treibstoff zu erhalten, muß der
Treibstoff in ein Gas verwandelt werden. Dies kann in einem Vergaser
durch Überleitung von Luft über eine Vergasungsdüse geschehen.
It is known to be used as a fuel for engines and turbines
Liquids like diesel oil and gasoline can be used. To a
To get an ignitable mixture of air and fuel, the
Fuel can be turned into a gas. This can be done in a carburetor
by passing air through a gasification nozzle.
Es ist ferner bekannt, daß der Treibstoff auch direkt in der
Verbrennungsraum eingespritzt werden kann. Dadurch werden feinste
Tröpfchen mit einer großen Oberfläche gebildet. Durch Kompression
wird die Luft erhitzt und so der Treibstoff verdampft, wenn auch ein
Restmenge an nicht verdampften feinen Tröpfchen zurück bleibt. Dazu
ist ein nicht unbeträchtlicher Anteil an Oberflächen- und
Verdampfungs-Energie erforderlich, die der Bildung von Gasen
entgegen wirken. Effektiver erfolgt die Verbrennung von Gasen als
Treibstoffe, die weniger schädliche Rückstände hinterlassen, wie
z. B. Erdgas, Flüssiggas oder Wasserstoff.It is also known that the fuel directly in the
Combustion chamber can be injected. This will be the finest
Droplets with a large surface area formed. By compression
the air is heated and the fuel evaporates, albeit a
Remaining amount of unevaporated fine droplets remains. To
is a not inconsiderable proportion of surface and
Evaporation energy required that the formation of gases
counteract. The combustion of gases is more effective than
Fuels that leave less harmful residues, such as
e.g. B. natural gas, liquid gas or hydrogen.
Bei der Verwendung von Gasen als Treibstoffe müssen zur Speicherung
Druckgefässe verwendet werden, welche die Gase in verflüssigtem
Zustand speichern. In speziellen Fällen wie bei der Verwendung von
flüssigem Wasserstoff ist noch eine Kühlung auf sehr tiefe
Temperaturen erforderlich, was ein zusätzliches Aggregat mit
entsprechendem Gewicht erfordert. Dadurch wird die Verwendung stark
eingeschränkt. Bei Entspannung auf normale Temperatur und Druck
werden sofort Gase gebildet. Bei Undichtigkeiten in Gasbehältern
kann sehr leicht ein explosibles Gemisch entstehen.
Treibstoffe wie Dieselöl und Benzin zeichnen sich durch eine hohe
Brandgefahr aus. Sie können nicht mit Wasser gelöscht werden.When using gases as fuels they need to be stored
Pressure vessels are used which contain the gases in liquefied
Save state. In special cases like when using
liquid hydrogen is still cooling to very low
Temperatures required, which an additional unit with
appropriate weight required. This makes the usage strong
limited. When relaxing to normal temperature and pressure
gases are formed immediately. In the event of leaks in gas containers
an explosive mixture can easily form.
Fuels such as diesel oil and petrol are characterized by a high
Risk of fire. They cannot be extinguished with water.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den flüssigen Treibstoff
vorzugsweise durch eine chemische Reaktion so zu verändern, daß er
in gasförmigem Zustand in den Verbrennungsraum gelangt.
The invention has for its object the liquid fuel
preferably by a chemical reaction so that he
reaches the combustion chamber in gaseous state.
Diese Aufgabe wird durch einen porösen Formkörper als Kontaktmasse
vor dem Verbrennungsraum gelöst, in welchem der flüssige Treibstoff
vorzugsweise durch eine chemische Reaktion in ein Gas umgewandelt
wird. Nach der Umwandlung in ein Gas anderer chemischer
Zusammensetzung gelangt es, mit Luft vermischt, in den
Verbrennungsraum und wird dort zur Explosion gebracht. Das Gas kann
aber auch direkt in den Verbrennungsraum eingebraucht werden.This task is performed by a porous molded body as a contact mass
solved in front of the combustion chamber in which the liquid fuel
preferably converted to a gas by a chemical reaction
becomes. After conversion into a gas other chemical
Mixed with air, it reaches the composition
Combustion chamber and is detonated there. The gas can
but can also be used directly in the combustion chamber.
Besondere Vorteile ergeben sich durch Formkörper, die nach der
Vorschrift der Deutschen Patentschrift 37 22 242 porosiert sind.
Dabei wird ein optimales Porenspektrum aus feinen und groben Poren
erreicht, welches besonders geeignet ist für die chemische
Umwandlung in ein Gas anderer chemischer Zusammensetzung.
Zur Verbesserung der Reaktionsgeschwindigkeit kann dieser Formkörper
erhitzt werden.
Ferner ist die Ausrüstung mit einem Katalysator möglich, der
ebenfalls zur schnelleren Bildung des Gases beiträgt.Particular advantages result from shaped bodies that according to the
Regulation of German Patent 37 22 242 are porous.
This creates an optimal pore spectrum from fine and coarse pores
achieved, which is particularly suitable for chemical
Conversion to a gas of a different chemical composition.
This molded article can be used to improve the reaction rate
be heated.
It is also possible to equip with a catalyst which
also contributes to the faster formation of the gas.
Die Erfindung eröffnet die Möglichkeit, durch die Wahl der Ausgangsstoffe
maßgeblich den Wirkungsgrad und die Abgase zu beeinflussen.
Insbesondere entstehen keine Treibstofftröpfen, die den
Verbrennungsvorgang stören und für schädliche Abgase verantwortlich
sind. So kann man schwefelfreie Rohstoffe vewenden. Die Rußbildung
wird fast vollständig unterdrückt. Die Bildung von Kohlenmonoxid
durch unvollständige Verbrennung wird ebenfalls stark herabgesetzt.
The invention opens up the possibility of choosing the starting materials
to significantly influence the efficiency and the exhaust gases.
In particular, there are no fuel droplets that
Disrupt the combustion process and are responsible for harmful exhaust gases
are. So you can use sulfur-free raw materials. The soot formation
is almost completely suppressed. The formation of carbon monoxide
due to incomplete combustion is also greatly reduced.
Dasselbe gilt für die Bildung von Kohlenwasserstoffen im Abgas, die
in Verbindung mit den Stickoxiden für die Ozonbildung verantwortlich
gemacht werden. Durch erheblich tiefere Verbrennungstemperaturen
wird der Gehalt an Stickoxiden im Abgas stark reduziert. Es ist daher
durchaus möglich, auch ohne Abgaskatalysator optimale Abgaswerte zu
erreichen.The same applies to the formation of hydrocarbons in the exhaust gas
responsible for the formation of ozone in connection with the nitrogen oxides
be made. Due to significantly lower combustion temperatures
the nitrogen oxide content in the exhaust gas is greatly reduced. It is therefore
perfectly possible to achieve optimal exhaust gas values even without a catalytic converter
to reach.
Als Beispiel kann die Verwendung von Methanol angeführt werden.
Methanol, Siedepunkt etwa 65°, wird in flüssiger Form zugeführt.
In dem porösen keramischen Formkörper erfolgt bei erhöhten
Temperatur die Umwandlung in Dimethylether mit einem Siedepunkt von
-23°, und Wasser. Diese gelangen direkt in den Verbrennungsraum.
Eine vollständige Umwandlung ist dabei nicht erforderlich. Es ist
durchaus möglich, das Gas auf indirektem Weg, auch mit Luft
vermischt, in den Verbrennungsraum zu transportieren.
Beide Substanzen sind in Wasser löslich und können daher mit Wasser
gelöscht werden. Dimethylether entsteht nur ganz kurzfristig als
Zwischenprodukt, und wird sofort wieder in dem Verbrennungsraum
verbracht. Daher wird die Brandgefahr bedeutend herabgesetzt.
In der Abbildung ist schematisch die Anlage dargestellt mit dem
porösen keramischen Formkörper als Kontaktmasse. Dabei stellt 1 die
Zuführung des flüssigen Treibstoffes in den porösen keramischen
Formkörper 2 dar, der sich in dem Keramikrohr 3 befindet. Der
Heizmantel 4 umgibt das Keramikrohr. Das ganze sitzt auf dem
Zylinderkopf 5 und ist direkt mit dem Verbrennungsraum 6 verbunden.The use of methanol can be cited as an example. Methanol, boiling point about 65 °, is supplied in liquid form. The conversion into dimethyl ether with a boiling point of -23 ° and water takes place in the porous ceramic molded body at elevated temperature. These go directly into the combustion chamber. A complete conversion is not necessary. It is entirely possible to transport the gas into the combustion chamber indirectly, even mixed with air. Both substances are soluble in water and can therefore be extinguished with water. Dimethyl ether is only an intermediate product for a very short time and is immediately returned to the combustion chamber. Therefore, the risk of fire is significantly reduced. The figure schematically shows the system with the porous ceramic molded body as the contact mass. 1 represents the supply of the liquid fuel into the porous ceramic molded body 2 , which is located in the ceramic tube 3 . The heating jacket 4 surrounds the ceramic tube. The whole sits on the cylinder head 5 and is directly connected to the combustion chamber 6 .