DE19837303A1 - Wasserdosierventil für Rotationskolbenmotor - Google Patents

Wasserdosierventil für Rotationskolbenmotor

Info

Publication number
DE19837303A1
DE19837303A1 DE19837303A DE19837303A DE19837303A1 DE 19837303 A1 DE19837303 A1 DE 19837303A1 DE 19837303 A DE19837303 A DE 19837303A DE 19837303 A DE19837303 A DE 19837303A DE 19837303 A1 DE19837303 A1 DE 19837303A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
water
shaft
valve plate
combustion chamber
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19837303A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19837303C2 (de
Inventor
Heinz Anton Selic
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SELIC, HEINZ ANTON, DR., 50997 KOELN, DE
Original Assignee
Heinz Anton Selic
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heinz Anton Selic filed Critical Heinz Anton Selic
Priority to DE19837303A priority Critical patent/DE19837303C2/de
Publication of DE19837303A1 publication Critical patent/DE19837303A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19837303C2 publication Critical patent/DE19837303C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/025—Adding water
    • F02M25/03—Adding water into the cylinder or the pre-combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/0221—Details of the water supply system, e.g. pumps or arrangement of valves
    • F02M25/0225—Water atomisers or mixers, e.g. using ultrasonic waves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B47/00—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines
    • F02B47/02—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being water or steam
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B53/00—Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
    • F02B53/10—Fuel supply; Introducing fuel to combustion space
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

Ein Ventil regelt durch Einspritzung die Wasserdosierung in den Brennraum des Drehkolbenmotors. Das Ventil hat zwei Konusteller, die je nach Arbeitstakt, ob Ansaugen von Gas oder Dichten gegen Verbrennungsdruck, in beiden Richtungen schließen. Hat der Verbrennungsraum Ansaugdruck (niederen Unterdruck), dann öffnet das innere Ventil für den Wasserdurchlaß. Hat der Verbrenungsraum gezündet, dann schließt das innere Ventil gegen Gasdruckverlust. Das äußere Ventil regelt die Wasserdosiermenge. Beide Ventile funktionieren auf einem Schaft.

Description

Ein Verbrennungsmotor wird durch die Verbrennungsenergie des Treibgases angetrieben. Wünschenswert ist, daß dabei so viel Wärme wie möglich in Druck umgewandelt werden kann. Die meisten Motoren jedoch stoßen einen großen Anteil der Verbrennungsenergie durch den Auspuff ungenutzt aus. Die Wärme sollte im Verbrennungsraum in Druck umgewandelt werden.
Wird nun eine geringfügige Menge Wasser in das noch nicht gezündete Gasgemisch mit eingesprüht, so wird erreicht, daß die aus der Reaktion frei werdende Energie nicht in Temperatur sondern überwiegend in Druck umgewandelt wird.
Dies wird zweckmäßigerweise dadurch erreicht, daß zum H2/Luft-Gemisch direkt Wasser eingesprüht wird. Dies hat zur Folge, daß
  • a) die frei werdende Verbrennungsenergie nicht zum Auspuff gelangt ohne nützliche Arbeit zu verrichten.
  • b) die auftretende Brennkammertemperatur (Mischtemperatur der Gase und des überhitzten Wasserdampfes) erheblich niedriger und somit besser zu handhaben ist.
Es wird bedeutend mehr Arbeit geleistet. Der Motor hat einen bedeutend höheren Wirkungsgrad.
Ventilaufbau
Das Ventil besteht aus einem Schaft (1) mit einer Längsnut (5). Das Ende zur Innenseite des Motors ist mit einem konusförmigen Ventilteller (2) ausgerüstet. Über dem Ventilteller ist eine Quernut (4) um den Umfang des Schafts angeordnet. Die Quernut (4) wird von der Längsnut (5) bedient.
Das Ende des Ventilschafts zur Außenseite des Motors hat ein Gewinde (6). Darauf ist ein konusförmiger Ventilteller (3) mit Gewinde aufgeschraubt.
Der Schaft (1) wird in eine Buchse (7) geschraubt, die dieselben Schrägen hat wie die Ventilteller (2) und (3). Der Schaft (1) hat eine geringe Bewegungsfreiheit (<0.1 mm) im Durchmesser zur Buchse.
In Längsrichtung muß beim Zusammenbau darauf geachtet werden, daß die Ventilteller (2) und (3) mindestens eine Bewegungsfreiheit haben, die so groß ist, wie die Quernut (4) breit ist, damit die dort vorhandene Dosis Wasser in der Ansaugphase in den Motor gelangt. Dies kann mit Hilfe des losen konusförmigen Ventiltellers (3) eingestellt werden.
Arbeitsweise
Beim Starten des Motors ist die Wasserzuleitung (8) in den Motor durch das Ventil (10) geschlossen. Der Motor ist auch noch kalt. Die Position des Dosierventils ist gleichgültig. Bei der ersten Zündung des Treibstoffs schließt das Dosierventil durch den Ventilteller (2). Der Verbrennungsdruck reduziert sich indem er Arbeit leistet bis unter den Zuleitungsdruck. Während dessen füllt sich die Längs- und Quernut (4) und (5). Dann wird der Schaft aufgrund des geringeren Druckes im Brennraum zu diesem bewegt. D. h., das Dosierventil öffnet. Dies geschieht sowohl für das Treibgasgemisch (H2/Luft) als auch für das Dosierventil für die Wassereinspritzung in den Brennraum bei entsprechendem Druckverhältnis.
Während des Arbeitszyklus ist der Ventilteller (3) nach außen offen und es fließt Wasser über die Längsnut (4) in die Quernut (5) unter dem Zuleitungsdruck. Wird dieser unterschritten bewegt sich der Schaft (1) nach innen und verschließt die Zufuhr von Wasser. Das Wasser in der Quernut (4) wird in den Brennraum angesaugt. Wenn danach der H2 gezündet wird, wird das Wasser im Brennraum sofort in überhitzten Wasserdampf verwandelt. Der enorme Druck, der nun entsteht verschließt nun sofort alle Ventile. Der Motor bleibt nun aufgrund seines höheren Arbeitsdruckes länger unter Leistung, d. h., der Ventilteller (2) bleibt länger geschlossen. Die Arbeitsperioden werden länger, ohne daß Treibstoff zugeführt werden muß.
Die Druckänderung läßt sich beispielsweise wie folgt berechnen.
Es wird die Mischungstemperatur tm berechnet aus der Energie, die bei der Reaktion H2/O2 frei wird mit der Umgebungs­ temperatur t1 und dem zugefügten Wasser m2.
tm = (m1c1t1 + m2c2t2 - m2qv)/(m1c1 + m2c2)
Damit läßt sich der Druck berechnen, der sich einstellt unter Berücksichtigung des Volumens des überhitzten Wasserdampfes. Grob abgeschätzt ergibt das folgende Werte:
Hierbei ist p1 der Einlaßdruck und p2 der Druck zunächst ohne Berücksichtigung des überhitzten Wasserdampfes. vü ist das Volumen des überhitzten Wasserdampfes, womit sich p2 der Enddruck berechnen läßt. Gw ist das Gewicht des eingesprühten Wassers. G1 ist das Gewicht der Luft im Verbrennungsraum v1.
Die Tabelle zeigt, daß Wassereinsprühen in den Brennraum den selben Effekt hat wie der Kompressionstakt beim OTTO-Motor. Wird geringfügig Wasser eingesprüht, erreicht der Motor sehr hohe Arbeitsdrücke und wird dadurch effizienter.

Claims (4)

1. Wasserdosierventil für den Rotationskolbenmotor bestehend aus einem Schaft (1) mit festem konischem Ventilteller (2) und einem losen Ventilteller (3) mit einem Gewinde. Der feste Ventilteller hat am Übergang zum Schaft eine Nut (4) zur Wasseraufnahme. Eine weitere Nut ist in Längsrichtung (5) zur Wasserzufuhr im Schaft (1) angebracht. Der Schaft (1) mit aufgeschraubtem losem Ventilteller (3) befindet sich in einem Gehäuse (7) derart, daß er sich gemäß der gewünschten Dosis Wasser hin und her bewegen kann.
2. Wasserdosierventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei Druckaufkommen im Brennraum verschließt. D. h., pb<pw. Wobei pb der Druck im Brennraum und pw der Druck in der Wasserzuleitung (8) ist. Nun sind die Wasserkanäle (4) und (5) im Schaft (1) zugänglich für das einströmende Dosierwasser.
3. Wasserdosierventil gemäß Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei Druckabfall im Brennraum zu diesem hin öffnet. D. h., pb<pw. Der Ventilteller (3) schließt die Wasserzufuhr und dabei wird die Wasserdosis aus dem Wasserkanal (4) und (5) in den Brennraum entleert.
4. Wasserdosierventil gemäß Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Brennraum eingesprühte Wasser mit der Energie aus der Wasserstoffreaktion zu überhitztem Wasserdampf verdampft und zu einer leistungssteigernden Druckerhöhung führt.
DE19837303A 1998-08-18 1998-08-18 Wasserdosierventil für Rotationskolbenmotor Expired - Fee Related DE19837303C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19837303A DE19837303C2 (de) 1998-08-18 1998-08-18 Wasserdosierventil für Rotationskolbenmotor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19837303A DE19837303C2 (de) 1998-08-18 1998-08-18 Wasserdosierventil für Rotationskolbenmotor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19837303A1 true DE19837303A1 (de) 2000-03-09
DE19837303C2 DE19837303C2 (de) 2001-04-26

Family

ID=7877822

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19837303A Expired - Fee Related DE19837303C2 (de) 1998-08-18 1998-08-18 Wasserdosierventil für Rotationskolbenmotor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19837303C2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10200664A1 (de) * 2002-01-11 2003-07-24 Opel Adam Ag Wasserdurchlässiger Ventilsitzring sowie Zylinderkopf unter Verwendung eines wasserdurchlässigen Ventilsitzringes

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3924013C1 (de) * 1989-07-20 1990-12-20 Forschungszentrum Juelich Gmbh, 5170 Juelich, De
GB2263940A (en) * 1991-12-21 1993-08-11 Nicholas Turville Bullivant Rotary valve i.c. engine.
DE19628785A1 (de) * 1996-07-17 1998-01-22 Heinz Anton Dr Selic Rotationskolbenmotor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3924013C1 (de) * 1989-07-20 1990-12-20 Forschungszentrum Juelich Gmbh, 5170 Juelich, De
GB2263940A (en) * 1991-12-21 1993-08-11 Nicholas Turville Bullivant Rotary valve i.c. engine.
DE19628785A1 (de) * 1996-07-17 1998-01-22 Heinz Anton Dr Selic Rotationskolbenmotor

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Adding Water to the Fuel. In: The Motor, H.2866, Feb. 27, 1957, S.138 *
CHONE,G.: Wassereinspritzung in den Ottomotor. In: MTZ Motortechnische Zeitschrift, 1957, Jg.18, Nr.7, S.203-208 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10200664A1 (de) * 2002-01-11 2003-07-24 Opel Adam Ag Wasserdurchlässiger Ventilsitzring sowie Zylinderkopf unter Verwendung eines wasserdurchlässigen Ventilsitzringes

Also Published As

Publication number Publication date
DE19837303C2 (de) 2001-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3211598A1 (de) Hubkolben-luftpresser
DE19837303A1 (de) Wasserdosierventil für Rotationskolbenmotor
DE4109712A1 (de) Verbrennungsmotor mit doppelverbrennungskammern
DE612784C (de) Drehkolbenbrennkraftmaschine
DE803388C (de) Freikolben-Treibgaserzeuger
EP0202574A2 (de) Verbrennungskammer für Verbrennungsmotoren
WO2001053659A1 (de) Motor
DE2116822A1 (de) Verbrennungsmotor mit grossem Luftüberschuß
DE2354815A1 (de) Ventilgesteuerte verbindung zwischen einer arbeitskammer und einer totvolumenkammer fuer das arbeitsgas eines heissgasmotors
DE886827C (de) Freikolben-Brennkraftmaschine
DE2709939A1 (de) Doppelkolbenmotor mit zwei ineinander gleitenden kolben
AT45162B (de) Zweitakt-Verbundgasmaschine.
AT518788A4 (de) Hubkolbenverbrennungsmotor
DE1751449C (de) Otto-Brennkraftmaschine mit wahlweise einstellbaren Schwenkzapfen zur Einstellung des Ventilhubes
WO1987006649A1 (en) Steam/explosion engine with internal steam production
DE866573C (de) Einspritzpumpe fuer Brennkrafttriebwerke
AT358879B (de) Heiss- bzw. druckgasmaschine mit offenem kreislauf mit wenigstens zwei trochoidalen zylindern
DE917882C (de) Brennkraftmaschine, bei der die Ladeluft durch hierfuer vorgesehene Einrichtungen aufgeheizt wird
DE533024C (de) Im Viertakt arbeitender Treibmittelerzeuger mit Drucklufterzeugung
DE901013C (de) Vorrichtung zum Betrieb von Otto-Motoren mit Dieselkraftstoff
DE8100758U1 (de) Kraftstoff-dampfmaschine
DE256592C (de)
DE488836C (de) Gemischverdichtende Zweitaktbrennkraftmaschine mit einer innerhalb eines und desselben Zylinders vor dem Arbeitskolben angeordneten Gemischpumpe
DE2612378A1 (de) Dampfkuehlsystem fuer verbrennungsmotoren
DE428773C (de) Zweizylindriger Explosionsmotor mit besonderer Gemischpumpe

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: SELIC, HEINZ ANTON, DR., 50997 KOELN, DE

8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee