DE19843600A1 - Verfahren zur Verminderung des Kraftstoffverbrauchs von Verbrennungsmotoren - Google Patents

Verfahren zur Verminderung des Kraftstoffverbrauchs von Verbrennungsmotoren

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DE19843600A1
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Description

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt folgendes Problem zugrunde. Der Wirkungsgrad von Verbrennungsmotoren ist sehr niedrig, da nur ein kleiner Teil der chemischen Energie in mechanische Energie umgewandelt wird.
Durch die Verbrennung des Kraftstoffs wird dem Motor Wärme zugeführt.
Die gesamte Wärmemenge kann nicht vollständig in effektive Leistung umgewandelt werden. Die Auspuffgase und das Kühlwasser enthalten auch bei den besten Maschinen mehr Wärmeenergie, als im Motor nutzbringend verwertet werden kann.
Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Direkt im Anschluß an die Kraftstoffverbrennung (Kolben zwischen oberem und unterem Totpunkt) wird über eine Hochdruckpumpe und ein elektromagnetisch gesteuertes Hochdruck- Einspritzventil, das sich im Zylinderkopf befindet, eine kleine Menge Wasser direkt in den heißen Verbrennungsraum eingesprüht, wodurch das Wasser sofort verdampft und durch Druckerhöhung im Zylinder die indizierte Leistung erhöht wird.
Der Strahl darf nicht zu tief eindringen und nicht auf die Zylinderwand auftreffen, sonst sind Schmierölverdünnungen die Folge, außerdem sollte die Wassereinspritzung erst nach der Warmlaufphase voll einsetzen.
Die für die Verdampfung des Wassers nötige Wärme wird örtlich der Ladung, dem Kolbenboden und der Brennraumwand entzogen.
Eine zweite Einspritzung erfolgt nach dem Arbeitstakt, (Kolben am unteren Totpunkt) wodurch sich das Gasgemisch zusammenzieht und somit den Gaswechsel beschleunigt, der Temperaturunterschied wird vergrößert und eine Kühlung des Zylinders wird erreicht. Dadurch wird für den nächsten Takt eine bessere Füllung erreicht.
Die zweite Einspritzung dient als Klopfbremse, dadurch ist die Möglichkeit gegeben, die Verdichtung weiter zu erhöhen.
Ein weiterer Teil der Energie wird durch Wärme-Kraftkopplung mit einem in den Abgasstrom geschalteten Stirlingmotor, der die Lichtmaschine antreibt, in elektrische Energie umgewandelt.
Der Verbrennungsmotor treibt nur die Steuerungsaggregate an.
Alle anderen Aggregate werden von je einem eigenen Elektromotor angetrieben.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß der Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors erhöht wird und somit bei gleicher Leistung Kraftstoff eingespart wird. Die Nebenaggregate verbrauchen nicht ständig Antriebsenergie.
Das Verfahren läßt sich auch an konventionellen Otto- und Dieselmotoren nachträglich installieren.

Claims (1)

  1. Verfahren zur Verminderung des Kraftstoffverbrauchs von Verbrennungsmotoren mit Abwärmenutzung durch einen Stirlingmotor und zweifacher Wassereinspritzung, dadurch gekennzeichnet, daß direkt im Anschluß an die Kraftstoffverbrennung (Kolben zwischen oberem und unterem Totpunkt) über eine Hochdruckpumpe und ein elektromagnetisch gesteuertes Hochdruck-Einspritzventil, das sich im Zylinderkopf befindet, eine kleine Menge Wasser direkt in den heißen Verbrennungsraum eingesprüht wird, wodurch das Wasser sofort verdampft und durch Druckerhöhung im Zylinder die indizierte Leistung erhöht wird.
    Die für die Verdampfung des Wassers nötige Wärme wird örtlich der Ladung, dem Kolbenboden und der Brennraumwand entzogen.
    Die zweite Einspritzung erfolgt nach dem Arbeitstakt, (Kolben am unteren Totpunkt) wodurch sich das Gasgemisch zusammenzieht und somit den Gaswechsel beschleunigt, der Temperaturunterschied wird vergrößert und eine Kühlung des Zylinders wird erreicht.
    Dadurch wird für den nächsten Takt eine bessere Füllung erreicht.
    Die zweite Einspritzung dient als Klopfbremse.
    Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, die Verdichtung weiter zu erhöhen.
    Ein weiterer Teil der Energie wird durch Wärme-Kraftkopplung mit einem in den Abgasstrom geschalteten Stirlingmotor, der die Lichtmaschine antreibt, in elektrische Energie umgewandelt.
    Der Verbrennungsmotor treibt nur die Steuerungsaggregate an.
    Alle anderen Aggregate werden von je einem eigenen Elektromotor angetrieben.
DE19843600A 1998-09-23 1998-09-23 Verfahren zur Verminderung des Kraftstoffverbrauchs von Verbrennungsmotoren Withdrawn DE19843600A1 (de)

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DE102009050583A1 (de) 2009-10-24 2011-08-04 Peter Prof. Dr. Ing. habil. 58708 Langbein Einrichtung zur mechanischen oder elektrischen Energiegewinnung aus thermischer Energie
DE102010032777A1 (de) 2010-07-29 2012-02-02 Peter Langbein Einrichtung zur Energiegewinnung aus thermischer Energie

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DE102009050583A1 (de) 2009-10-24 2011-08-04 Peter Prof. Dr. Ing. habil. 58708 Langbein Einrichtung zur mechanischen oder elektrischen Energiegewinnung aus thermischer Energie
DE102009050583B4 (de) * 2009-10-24 2015-05-28 Peter Langbein Einrichtung zur mechanischen oder elektrischen Energiegewinnung aus thermischer Energie
DE102010032777A1 (de) 2010-07-29 2012-02-02 Peter Langbein Einrichtung zur Energiegewinnung aus thermischer Energie

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