DE19630141A1 - Verfahren zum Betreiben von herkömmlichen Dieselkraftstoffmotoren mit einem Diesel-Wasser-Gemisch - Google Patents

Description

Verfahren zum Betreiben von herkömmlichen Dieselkraftstoffmotoren mit einem Diesel- Wasser-Gemisch, wodurch sowohl eine saubere Verbrennung als auch eine erheblich gesteigerte Leistung erzielt werden kann.

Das Problem

Bei herkömmlichen Dieselkraftstoffmotoren, die mit Diesel oder mit Heizöl betrieben werden, stellt sich das Problem, daß im Verbrennungsprozeß zu wenig Sauerstoff vorhanden ist, um eine vollständige Verbrennung zu gewährleisten. Die Folge ist ein hoher Prozentsatz an schädli­ chen Gasen und Ruß in der Abluft. Nach dem heutigen Stand der Technik wird dieses Problem dadurch angegangen, daß die Motoren mit einem Turbolader ausgerüstet werden, der bei hohen Drehzahlen den Zylinder mit zusätzlicher Luft versorgt. Dies wird allerdings nur bei hohen Drehzahlen wirksam. Bei niedrigen Drehzahlen bestehen die oben genannten Schwierigkeiten nach wie vor bzw. werden noch verstärkt, da die Verdichtung für diesen Prozeß reduziert ist.

Lösung

Die vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren vor, das durch Beimischung von Wasser zum Dieselöl, dem Verbrennungsprozeß auf diesem Weg zusätzlichen Sauerstoff zugeführt wird.

Um dies zu erreichen braucht man:

• 1. ein destilliertes H₂O, oder Regenwasser,
• 2. einen Zusatz von Rapsöl oder "Pommes-frites-Öl",
• 3. ein Verfahren, wodurch Diesel, Wasser und Raps oder anderes Öl zu einem ganz feinen Emulgat vermischt werden,
• 4. eine Frostschutzvorrichtung für Motoren in Kraftfahrzeugen, die im Winter Frost ausgesetzt sind.

Dieses Kraftstoffgemisch braucht eine höhere Verdichtung. Damit wird auch die Verdich­ tungstemperatur erhöht. Dazu ist es nötig, auch den Einspritzdruck zu erhöhen, bis zu ca. 30% über den Sollwert.

Alternativ ist ein Verfahren möglich, wobei das Wasser als Dampf mit der Luft und der Dieselkraftstoff direkt in den Zylinder eingespritzt wird.

Prozeßbeschreibung

Bei einem so ausgerüsteten Motor, der mit Diesel-Wasser Kraftstoff betrieben wird, wird das beigemischte Wasser (oder Dampf) bei der Verbrennungstemperatur vom Diesel von ca. 2000°C zunächst verdampft, aber dann auch gleichzeitig aufgespalten und stellt in dieser Phase dem gesamten Verbrennungsprozeß zusätzlichen Wasserstoff und Sauerstoff zur Verfü­ gung. Die Folge ist eine sauberere Verbrennung, d. h. auch eine wesentliche Leistungssteige­ rung und ein erhöhtem Wirkungsgrad, da die Verbrennung sich durch den ,"zweiten" Ver­ brennungsprozeß verlängert. Ein so konstruierter und betriebener Motor entwickelt auch bei niedriger Umdrehung große Leistung und bekommt so eine Drehmomenterhöhung.

Bei ersten Testläufen wurde eine Leistungssteigerung von ca. 20% erreicht; ein Wert, der durch Weiterentwicklung noch gesteigert werden kann. Der Kraftstoffverbrauch geht um ca. 20% zurück. Das Motorenöl bleibt viel länger sauber, es wird nicht mehr mit soviel Ruß­ partikeln angereichert, wie bei herkömmlichen Motoren.

Anwendungsgebiete

Das Verfahren kann überall dort Anwendung finden, wo Diesel-Kraftstoffmotoren eingesetzt werden, wie in Kraftfahrzeugen, Lokomotiven, Blockheizkraftwerken, Schiffen usw.

Die Vorteile liegen auf der Hand:
Es handelt sich um ein kostensparendes, umweltschonendes Verfahren.

Claims (3)

1. Verfahren und Einrichtungen zum Betreiben von Dieselkraftstoffmotoren mit geringer Umweltbelastung und erhöhtem Wirkungsgrad dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Motoren mit einem Gemisch aus Dieselkraftstoff emulgiert mit Wasser unter Beimischung von Rapsöl oder "Pommes-frites-Öl"betrieben werden,
• - daß zwischen der Einspritzpumpe und dem Tank ein Emulgator für Diesel Wasser und Zusatz-Öl mit einstellbarem Mischverhältnis eingebaut ist, worin entweder durch Verrühren von Diesel mit destilliertem oder Regenwasser emulgiert wird, oder an der Verbrennungskammer des Motors zu Dampf erhitztes Leitungswasser durch Düsen unter Druck eingespritzt wird und so mit dem ebenfalls eingespritzten Diesel und Zusatz-Öl emulgiert wird,
• - daß zwischen Emulgator und Einspritzpumpe ein kleiner Zwischentank mit ca. 1 Liter Fassungsvermögen angebracht ist, in den die Rückflußentlüftungs­ leitung der Einspritzpumpe mündet,
• - daß der Emulgator vom Flüssigkeitspegel im Zwischentank gesteuert wird,
• - daß Einspritzpumpe, Zwischentank, Emulgator und Wassertank mit einem Frostwächter versehen sind,
• - daß der Motor mit einer Kompression von über 34 bar, einer Verdich­ tungstemperatur von über 600°C und einem Einspritzdruck von 25-30% über dem Sollwert betrieben wird.

2. Verfahren und Einrichtungen zum Betreiben von Dieselkraftstoffmotoren mit geringer Umweltbelastung und erhöhtem Wirkungsgrad dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Motoren mit einem Gemisch aus Dieselkraftstoff emulgiert mit Wasser unter Beimischung von Rapsöl oder "Pommes-frites-Öl"betrieben werden,
• - daß das fertige Gemisch getankt wird und der Tank so konstruiert ist, daß der Kraftstoff 3 cm über den Boden angesaugt wird und im Tank eine Rühr­ vorrichtung angebracht ist, die eine Entmischung vom Emulgat verhindert,
• - daß die Rückflußentlüftungsleitung der Einspritzpumpe in den Tank mündet,
• - daß Einspritzpumpe, Tank, und Kraftstoffleitungen mit einem elektrisch betriebenen Frostwächter versehen sind,
• - daß der Motor mit einer Kompression von über 34 bar, einer Verdich­ tungstemperatur von über 600°C und einem Einspritzdruck von 25-30% über dem Sollwert betrieben wird.

3. Verfahren und Einrichtungen zum Betreiben von Dieselkraftstoffmotoren mit geringer Umweltbelastung und erhöhtem Wirkungsgrad dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Motoren mit Dieselkraftstoff betrieben werden,
• - daß Leitungswasser durch die Hitze der Verbrennungskammer des Motors destilliert wird,
• - daß dieses destillierte Wasser anschließend wieder zu Dampf erhitzt wird und durch Düsen unter Druck mit dem Diesel und der Luft in den Zylinder eingespritzt wird,
• - daß der Motor mit einer Kompression von über 34 bar, einer Verdich­ tungstemperatur von über 600°C und einem Einspritzdruck von 25-30% über dem Sollwert betrieben wird.