DE202006017075U1

DE202006017075U1 - System zum Erzeugen von Hybridtreibstoffen für eine Verbrennungsmaschine

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Publication number: DE202006017075U1
Application number: DE202006017075U
Authority: DE
Original assignee: Lin Wen-Chang Lin-Yuan
Current assignee: Lin Wen-Chang Lin-Yuan
Priority date: 2006-11-08
Filing date: 2006-11-08
Publication date: 2007-01-11
Anticipated expiration: 2016-11-09

Abstract

System, zur Erzeugung von Hybridtreibstoff für eine Verbrennungsmaschine, gekennzeichnet durch:
eine elektrolytische Zelle (2), um Wasser elektrolytisch in ein Knallgas umzuwandeln, wobei die elektrolytische Zelle (2) einen Gasauslassanschluss (20) hat;
einen Treibstofftank (3), der eine Treibstoffkammer (30) beinhaltet und geeignet ist zum Speichern von Kohlenwasserstofftreibstoff in der Treibstoffkammer (30) in einer Art, dass die Treibstoffkammer (30) durch einen Körper vom Kohlenwasserstofftreibstoff im Treibstofftank (3) abgeteilt ist in einen flüssigtreibstoffgefüllten Abschnitt (301) und einen flüssigtreibstofffreien Abschnitt (302) über dem flüssigtreibstoffgefüllten Abschnitt (301), wobei der Treibstofftank (3) einen oberen Einlassanschluss (311) hat, der über die Flüssigkeiten in Kommunikation mit dem flüssigtreibstofffreien Abschnitt (302) steht, und einen unteren Einlassanschluss (314), der über die Flüssigkeiten in Kommunikation mit dem flüssigtreibstoffgefüllten Abschnitt (301) steht; und
ein Gasverteilungssystem (6) mit einem Kontrollventil (62), das mit dem Gasauslassanschluss (20) der elektrolytischen Zelle (2) verbunden ist zum Unterteilen des durch die elektrolytische Zelle (2) erzeugten...

Description

Die Erfindung betrifft ein System zum Erzeugen von Hybridtreibstoff für eine Verbrennungsmaschine, insbesondere ein System, das eine elektrolytische Zelle umfasst, die mit einem Treibstofftank gekoppelt ist, um Hybridtreibstoff für eine Verbrennungsmaschine zu erzeugen.
US-Patent Nr. 7,021,249 offenbart ein konventionelles System zum Erzeugen von wasserstoffangereicherten Treibstoff für einen Motor. Das System beinhaltet einen Wasserstoffgenerator mit einem Elektrolyttank zum Erzeugen eines Wasserstoffgases und eines Sauerstoffgases in dem Elektrolyttank, und Transportmittel, zum Transport von Kohlenwasserstofftreibstoff und erzeugtem Wasserstoff von dem Elektrolyttank zu einer Venturi-Mischröhre, welche direkt mit einem Vergaser des Motors verbunden ist. Die Transportmittel beinhalten eine Treibstoffpumpe zum Transport des Kohlenwasserstofftreibstoffs zu der Venturi-Mischröhre. Das erzeugte Sauerstoffgas ist durch den Elektrolyttank belüftet. Die Wasserstoffproduktion wird durch einen Regelwiderstand reguliert. Digitale Durchflusssteuerung und Datenerfassungsprozessoren sind vorgesehen zur Regulierung und Überwachung des Mischungsverhältnisses zwischen dem erzeugten Wasserstoff und dem Kohlenwasserstofftreibstoff im Vergaser.
Das oben genannte konventionelle System ist nachteilig in der Hinsicht, dass eine spezielle Venturi-Mischröhre zur Mischung des Wasserstoffgases mit dem Kohlenwasserstofftreibstoff benötigt wird, und dass das erzeugte Sauerstoffgas abgelassen und nicht zur Unterstützung der Verbrennung in den Motor eingebracht wird. Ferner sind die Mittel zur Steuerung und Überwachung des Mischungsverhältnisses zwischen dem Wasserstoffgas und dem Kohlenwasserstofftreibstoff kompliziert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System zur Erzeugung von Hybridtreibstoff für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, das die oben genannten Nachteile des Standes der Technik überwinden kann.
Gemäß dieser Erfindung wird ein System bereitgestellt, um Hybridtreibstoff für einen Verbrennungsmotor zu erzeugen. Das System umfasst: eine elektrolytische Zelle, um Wasser elektrolytisch in ein Knallgas umzuwandeln, wobei die elektrolytische Zelle einen Gasauslassanschluss hat; einen Treibstofftank mit einer Treibstoffkammer, der geeignet ist, den Kohlenwasserstofftreibstoff in der Treibstoffkammer in einer Art zu speichern, dass die Treibstoffkammer durch einen Körper vom Kohlenwasserstofftreibstoff im Treibstofftank abgeteilt wird in einen flüssigtreibstoffgefüllten Abschnitt und einen flüssigtreibstofffreien Abschnitt über dem flüssigtreibstoffgefüllten Abschnitt, wobei der Treibstofftank einen oberen Einlassanschluss hat, der über die Flüssigkeiten in Kommunikation mit dem flüssigtreibstofffreien Abschnitt steht, und einen unteren Einlassanschluss, der über die Flüssigkeiten in Kommunikation mit dem flüssigtreibstoffgefüllten Abschnitt steht; und eine Gasverteilungseinheit mit einem Kontrollventil, das mit dem Gasauslassanschluss der elektrolytischen Zelle verbunden ist, zur Aufteilung des Knallgases, das in der elektrolytischen Zelle erzeugt wird, in einen ersten und einen zweiten Strom. Das Kontrollventil ist weiterhin mit dem oberen und dem unteren Einlassanschluss des Treibstofftanks verbunden, um den ersten und den zweiten Strom des Knallgases durch den jeweils oberen und unteren Einlassanschluss in den flüssigtreibstofffreien Abschnitt und den flüssigtreibstoffgefüllten Abschnitt der Treibstoffkammer zu richten.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Referenz zu den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich werden, in denen:
1 eine schematische Ansicht der bevorzugten Ausführungsform eines Systems zur Erzeugung eines Hybridtreibstoffs für eine Verbrennungskammer, gemäß dieser Erfindung ist; und
2 eine perspektivische Ansicht ist, die den Aufbau eines Treibstofftanks nach der bevorzugten Ausführungsform zeigt.
1 und 2 zeigen die bevorzugte Ausführungsform eines Systems zur Erzeugung von Hybridtreibstoff für eine Verbrennungsmaschine gemäß dieser Erfindung.
Das System beinhaltet: eine elektrolytische Zelle 2, um Wasser elektrolytisch in Knallgas umzuwandeln, wobei die elektrolytische Zelle 2 einen Gasauslassanschluss 20 hat; einen Treibstofftank 3, der eine Treibstoffkammer 30 darin beinhaltet und geeignet ist zur Speicherung von Kohlenwasserstofftreibstoff 35 in der Treibstoffkammer 30 in einer Art, dass die Treibstoffkammer 30 durch einen Körper von dem Kohlenwasserstofftreibstoff 35 in dem Treibstofftank 3 abgeteilt wird in einen flüssigtreibstoffgefüllten Abschnitt 301 und einen flüssigtreibstofffreien Abschnitt 302 über dem flüssigtreibstoffgefüllten Abschnitt 301, wobei der Treibstofftank 3 einen oberen Einlassanschluss 311 hat, der über die Flüssigkeiten in Kommunikation mit dem flüssigtreibstofffreien Abschnitt 302 steht, und einen unteren Einlassanschluss 314, der über die Flüssigkeiten in Kommunikation mit dem flüssigtreibstoffgefüllten Abschnitt 301 steht, und eine Gasverteilungseinheit 6 mit einem Kontrollventil 62, das mit dem Gasauslassanschluss 20 der elektrolytischen Zelle 2 verbunden ist, zur Aufteilung des Knallgases, das durch die elektrolytische Zelle 2 erzeugt wird, in einen ersten und einen zweiten Strom. Das Kontrollventil 62 ist ferner mit dem oberen und dem unteren Einlassanschluss 311 bzw. 314 des Treibstofftanks 3 verbunden um die ersten und die zweiten Ströme des Knallgases in den flüssigtreibstofffreien Abschnitt 302 und den flüssigtreibstoffgefüllten Abschnitt 301 der Treibstoffkammer 30 durch die jeweils oberen und unteren Einlassanschlüsse 311, 314 zu richten.
In dieser Ausführungsform ist der Treibstofftank 3 in Form eines zylindrischen Hohlkörpers 31 horizontal angeordnet und ist ausgestattet mit einem Treibstofffüllstandsmessfühler 32 zur Messung des Kohlenwasserstofftreibstoffniveaus in dem Treibstofftank 3, einem Sicherheitsventil 315 zum Druckablassen im Treibstofftank 3, einer Heizung 33 an einem Ende davon zum Aufzuheizen des Kohlenwasserstofftreibstoffs 35 im Treibstofftank 3 auf eine passende Betriebstemperatur, und einem Temperaturmessfühler 34 zum Messen der Temperatur des Kohlenwasserstofftreibstoffs 35 im Treibstofftank 3. Ein elektrischer Isolator 4 befindet sich zwischen dem Treibstofftank 3 und der Heizung 33 zur Vermeidung eines elektrischen Kontakts zwischen der Heizung 33 und dem Treibstofftank 3.
Da eine kleine Mengen Wasser von der elektrolytischen Zelle 2 durch das Knallgas in den Treibstofftank 3 transportiert wird, ist es nötig, das sich sammelnde Wasser aus dem Treibstofftank 3 zu entfernen, wenn ein vorher festgelegtes Wasserniveau gemessen wird. Daher wird das System mit einer Wasserabflusseinheit 7 ausgestattet. Die Wasserabflusseinheit 7 schließt eine Abflussleitung 71 ein, die mit einem Abflussanschluss 316 des Treibstofftanks 3 verbunden ist, einen Wasserstandsmessfühler 72 zum Messen des Wasserstands im Treibstofftank 3, und ein Abflusskontrollventil 73, das mit dem Wasserstandsmessfühler 72 und dem Abflussanschluss 71 verbunden ist um das gesammelte Wasser aus dem Treibstofftank 3 abzulassen, wenn dieses durch den Wasserstandsmessfühler 72, der beim Messen eines hohen Wasserniveaus betätigt wird.
Eine Rohrleitung 6 ist vorgesehen, zum Transport des Knallgases in den Treibstofftank 3, und schließt ein erstes Rohr 61 ein, das mit dem Gasauslassanschluss 20 der elektrolytischen Zelle 2 verbunden ist und sich in den Treibstofftank 3 durch den Körper des Kohlenwasserstofftreibstoffs 35 erstreckt und sich dann aus dem Treibstofftank 3 erstreckt zum Verbinden mit einem Einlass des Kontrollventils 62. Rohrleitung 6 schließt ferner ein zweites Rohr 63 ein, das mit dem ersten Auslass des Kontrollventils 62 und dem oberen Einlassanschluss 311 des Treibstofftanks 3 verbunden ist, und ein drittes Rohr 64, das mit einem zweiten Auslass des Kontrollventils 62 verbunden ist und das einen Endabschnitt 641 aufweist, der sich durch den Körper des Kohlenwasserstofftreibstoffs 35 in den Treibstofftank 3 erstreckt. Der Endabschnitt 641 des dritten Rohrs 64 begrenzt den unteren Einlassanschluss 314 des Treibstofftanks 3.
Der Treibstofftank 3 hat außerdem einen Treibstoffeinlassanschluss 312 zum Erhalt des Kohlenwasserstofftreibstoffs 35 von einem Treibstoffvorrat (nicht gezeigt), und einen Treibstoffgasauslassanschluss 313. Die Rohrleitung 6 schließt weiterhin ein viertes Rohr 65 ein, das mit dem Treibstoffgasauslassanschluss 313 und der Maschine 5 verbunden ist.
Im Betrieb ist das Kontrollventil 3 so voreingestellt um die gewünschten Durchflussraten der ersten und zweiten Ströme des Knallgases jeweils in dem flüssigtreibstofffreien Abschnitt 302 und dem flüssigtreibstoffgefüllten Abschnitt 301 der Treibstoffkammer 30 zu kontrollieren. Der zweite Strom des Knallgases geht durch den Körper des Kohlenwasserstofftreibstoffs 35, trägt eine entsprechende Menge des Kohlenwasserstofftreibstoffdampfes in den flüssigtreibstofffreien Abschnitt 302 der Treibstoffkammer 30 und wird danach mit dem ersten Strom des Knallgases gemischt, wodurch der in die Verbrennungsmaschine 5 zu injizierende Hybridtreibstoff gebildet wird. Je höher die Durchflussrate des zweiten Stromes des Knallgases ist, desto höher wird die Menge des Kohlenwasserstofftreibstoffdampfes sein, der durch den zweiten Strom des Knallgases transportiert wird.
Da der Hybridtreibstoff, der durch das System dieser Erfindung produziert wird, eine beträchtliche Menge Sauerstoff enthält, kann die Verbrennung des Hybridtreibstoffs beträchtlich verstärkt werden, und die Menge an Kohlenmonoxid (CO), das während der Verbrennung der Verbrennungsmaschine 5 produziert wird, kann beträchtlich reduziert werden. Des Weiteren entfällt bei dem System dieser Erfindung die Venturi-Mischröhre des oben genannten konventionellen Systems und das System ist deswegen relativ einfach und kostengünstig.

Claims

System, zur Erzeugung von Hybridtreibstoff für eine Verbrennungsmaschine, gekennzeichnet durch: eine elektrolytische Zelle (2), um Wasser elektrolytisch in ein Knallgas umzuwandeln, wobei die elektrolytische Zelle (2) einen Gasauslassanschluss (20) hat; einen Treibstofftank (3), der eine Treibstoffkammer (30) beinhaltet und geeignet ist zum Speichern von Kohlenwasserstofftreibstoff in der Treibstoffkammer (30) in einer Art, dass die Treibstoffkammer (30) durch einen Körper vom Kohlenwasserstofftreibstoff im Treibstofftank (3) abgeteilt ist in einen flüssigtreibstoffgefüllten Abschnitt (301) und einen flüssigtreibstofffreien Abschnitt (302) über dem flüssigtreibstoffgefüllten Abschnitt (301), wobei der Treibstofftank (3) einen oberen Einlassanschluss (311) hat, der über die Flüssigkeiten in Kommunikation mit dem flüssigtreibstofffreien Abschnitt (302) steht, und einen unteren Einlassanschluss (314), der über die Flüssigkeiten in Kommunikation mit dem flüssigtreibstoffgefüllten Abschnitt (301) steht; und ein Gasverteilungssystem (6) mit einem Kontrollventil (62), das mit dem Gasauslassanschluss (20) der elektrolytischen Zelle (2) verbunden ist zum Unterteilen des durch die elektrolytische Zelle (2) erzeugten Knallgases in erste und zweite Ströme, wobei das Kontrollventil (62) weiterhin mit den oberen und untere Einlassanschlüssen (311, 314) des Treibstofftanks (3) verbunden ist, um die ersten und zweiten Ströme des Knallgases aufzutrennen in den flüssigtreibstofffreien Abschnitt (302) und den flüssigtreibstoffgefüllten Abschnitt (301) der Treibstoffkammer (30) durch die oberen und unteren Einlassanschlüsse (311, 314) jeweils.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Treibstofftank (3) mit einem Treibstoffstandsmessfühler (32) ausgestattet ist zum Erfassen des Kohlenwasserstofftreibstoffniveaus in dem Treibstofftank (3).
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Treibstofftank (3) mit einem Sicherheitsventil (315) ausgestattet ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Treibstofftank (3) mit einer Heizung (33) ausgestattet ist zum Heizen des Kohlenwasserstofftreibstoffs in dem Treibstofftank (3).
System nach Anspruch 4, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass der Treibstofftank (3) mit einem Temperaturmessfühler (34) ausgestattet ist, zum Messen einer Temperatur des Kohlenwasserstofftreibstoffs in dem Treibstofftank (3).
System nach Anspruch 4, weiterhin gekennzeichnet durch einen elektrischen Isolator (4), der sich zwischen dem Treibstofftank (3) und der Heizung (33) befindet.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Treibstofftank (3) weiterhin einen Auslassanschluss (316) aufweist, wobei das System ferner eine Wasserablasseinheit (7) umfasst, die ein Abwasserrohr (71) einschließt, das mit dem Auslassanschluss (316) des Treibstofftanks (3) verbunden ist, einen Wasserstandsmessfühler (72) zum Messen des Wasserstands in dem Treibstofftank (3), und ein Abflusskontrollventil (73), das mit dem Wasserstandsdetektor (72) und dem Abwasserrohr (71) gekoppelt ist, um das gesammelte Wasser aus dem Treibstofftank (3) abzulassen.