DE2123360A1

DE2123360A1 - Einrichtung zum Erwärmen eines Kühl- und/oder Schmiermittels eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE2123360A1
Application number: DE19712123360
Authority: DE
Inventors: Kenji Futaba Yokosuka; Nishimura Hiroshi Kawasaki; Masaki (Japan). F 16b 4-00
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1970-05-11
Filing date: 1971-05-11
Publication date: 1971-11-25
Also published as: GB1297744A; DE2123360C3; DE2123360B2; US3835903A; CA938848A; FR2091185A5

Description

PAT ENTAN WÄLT E	MÜNCHEN 15 KAISER-LUDWIQ-PLATZ 6 TEL. 0811/530211 530212 CABLES: THOPATENT TELEX: FOLQT
Dipi.-chem. Dr. D. Thornsen oipi.-mg. H.Tiedtke Dipi.-chem. G. Bühling oipi.-mg. R. Kinne	FRANKFURT (MAIN) 50 FUCHSHOHL 71 TEL. 0611 /61 46M
Dipi.-ing. W. Wei η kauft 2123360

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8000 München 15 11. Mai 1971

Nissan Motor Company, Limited Yokohama City, Japan

Einrichtung zum Erwärmen eines Kühl- und/oder Schmiermittels eines Verbrennungsmotors

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf mit Benzin betriebene Verbrennungsmotoren und insbesondere auf eine Einrichtung, die besonders geeignet ist, das Kühl- und/oder Schmiermittel für den Verbrennungsmotor vorzuwärmen, wenn er kalt läuft oder erwärmt wird. Diese Einrichtung trägt bedeutend dazu bei, die Konzentrationen von unverbrannten Kohlenwasserstoffen und Kohlenstoffmonoxyden in den Motorabgasen zu verringern und damit zur Lösung der Luftverschmutzungsprobleme, die sich aus dem Gebrauch von benzinbetriebenen Verbrennungsmotoren ergeben.

Mit wassergekühlten Verbrennungsmotoren durchgeführte Experimente haben ergeben, daß zumindest drei Fahrtenzyklen für den Motor erforderlich sind, bevor das Kühlwasser bis etwa 8O⁰C

erwärmt ist, wobei die Fahrtenzyklen einer Fahrzeit von etwa 7 Minuten und einer Laufstrecke von etwa ¹J km entsprechen. Der hier verwendete Ausdruck "Fahrtenzyklus" bezieht sich auf einen Zyklus einer bestimmten Betriebsart des Motors, beispielsweise Leerlauf, Beschleunigen, normales Fahren und Verzögern. So können die drei Fahrtenzyklen aus den aufeinander folgenden Zyklen Leerlauf, Beschleunigen und normales Fahren gebildet sein, oder sie können aus aufeinander folgenden Zyklen Beschleunigung, normales Fahren und Verzögern gebildet sein.

Die Experimente haben ebenfalls gezeigt, daß die Konzentrationen der in den Motorabgasen enthaltenen unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde eng auf die Temperatur des Motorkühlwassers bezogen sind und plötzlich abnehmen, wenn das Kühlwasser bis etwa 5O⁰C erwärmt wurde, wobei in dieser Zeit der Motor in zwei Fahrtenzyklen betrieben wurde. Derartige Konzentrationen werden minimal, wenn die Temperatur des Kühlwassers etwa 80°C erreicht, und werden danach im wesentlichen unverändert gehalten.

Es wurden andere Experimente durchgeführt, um die Beziehungen zwischen den unverbrannten Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxyden und der Temperatur des Motorschmiermittels zu bestimmen; sie haben gezeigt, daß diese Konzentrationen merklich abnehmen, wenn das Schmiermittel wärmer wird. Die niedrige Temperatur des Schmiermittels wird indirekt durch eine niedrige Temperatur des Kühlwassers wiedergegeben, und daher werden die unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde

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wieder in relativ hohen Konzentrationen ausgestoßen, bevor das Motorschmiermittel ausreichend erwärmt ist.

Damit die Konzentrationen der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde zur Verhinderung von Luftverschmutzung verringert sind, ist es vorteilhaft, das Motorkühlmittel und/ oder Schmiermittel so früh wie möglich, nachdem der Motor gestartet wurde, auf bestimmte Temperaturen vorzuwärmen. Das Erwärmen des Motorschmiermittels führt bei der praktischen Durchführung nicht nur zur Lösung der Fahrzeugluftverschmutzungsprobleme, sondern ermöglicht es, daß der Motor in einer beträchtlich verkürzten Periode nach seinem Starten zufriedenstellend geschmiert wird.

Mit der Erfindung soll daher vorallem eine Einrichtung geschaffen werden, die das Kühlmittel und / oder das Schmiermittel für einen benzinbetriebenen Verbrennungsmotor vorwärmen kann, wenn - und nur wenn - der Motor kalt läuft oder erwärmt wird, um damit die Konzentrationen der unverbrannten giftigen Komponenten in den Abgasen des Motors zu verringern.

Die dazu gebildete Einrichtung besitzt eine Kraftstoff-

_, quelle, eine Einspritzdüse, die mit der Kraftstoffquelle in

id Verbindung steht, einen Brenner, in den die Einspritzdüse ge-

*- öffnet ist, damit der Kraftstoff in den Brenner eingespritzt '" co

^ wird, und zu heißen Gasen verbrannt wird, einen Wärmeaustauscher,

βο der mit dem Brenner in Verbindung steht und mit dem Kühl- und/ oder Schmierkreis des Motors im wesentlichen in Berührung ange-

ordnet ist, um einen Hauptteil der Wärme der heißen Gase darüber zu übertragen, und eine elektrische Steuereinrichtung, die auf eine Temperaturänderung des Motorkühl- und/oder Schmiermittels anspricht und den Brenner betätigt, wenn die Temperatur des Kühl- und/oder Schmiermittels niedriger als ein Pegel ist, der in Bezug auf die Konzentrationen der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde bestimmt ist, die abgegeben werden würden, wenn keine erfindungsgemäße Einrichtung am Motor installiert ist. Zwischen der Kraftstoffquelle und dem Brenner ist eine Ventileinrichtung eingesetzt, die von der elektrischen Steuereinrichtung derart gesteuert wird, daß sie offen ist, wenn die Temperatur des Kühl- und/oder Schmiermittels niedriger als der zuvor erwähnte vorbestimmte Pegel ist. Der von der Kraftstoffquelle zuzuführende Kraftstoff kann ein verflüssigtes Kraftstoffgas oder ein gewöhnlicher Kraftstoff für den Motor sein. Wird Motorkraftstoff verwendet, kann die Kraftstoffquelle einen Kraftstoffkanal enthalten, der von einem Kraftstoffkreis für den Motor abzweigt, und einen Verdampfer, der mit dem Kraftstoffkanal in Verbindung steht, damit er mit ) Kraftstoff von dem Motorkraftstoffkreis versorgt wird; der Verdampfer besitzt eine Einrichtung zum Heizen und Verdampfen des zugeführten Kraftstoffs zu einer brennbaren Mischung aus Kraftstoff und Luft. Diese Heizeinrichtung ist ebenfalls mit der zuvor erwähnten elektrischen Steuereinrichtung verbunden und wird gleichzeitig mit dem Brenner und der Ventileinrichtung betätigt. Andererseits kann die Kraftstoffquelle einen Kraftstoffkanal aufweisen, der zum einen über eine Drosselstelle mit der Außenluft in Verbindung steht und zum anderen über

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eine andere Drosselstelle mit einer Schwimmerkammer des Motors in Verbindung steht, wodurch eine brennbare Mischung aus Kraftstoff und Luft zugeführt wird. Die erfindungsgemäße Einrichtung kann ferner eine Auslaßleitung aufweisen, die von dem Wärmeaustauscher ausgeht, um einen nicht verbrauchten Teil der Wärme der in den Wärmeaustauscher gezogenen heißen Gase auszustoßen. Eine derartige Auslaßleitung kann vorzugsweise neben einem Lufteinlaß für den Motor, einem Vergaser oder einem Ansaugrohr des Motors angeordnet sein, so daß Luft oder eine brennbare Mischung aus Kraftstoff und Luft beim Hindurchlaufen · erwärmt wird. Wird insbesondere Motorkraftstoff der erfindungsgemäßen Einrichtung zugeführt, kann die Auslaßleitung entweder unmittelbar oder über den Vergaser stromab eines Vergaserdrosselventils zum Ansaugrohr geführt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine graphische Darstellung der Änderungen der Temperaturen des Motorkühlwassers und des Schmiermittels über dem zuvor erläuterten Fahrtenzyklus, der Zeit in Minuten und der Fahrstrecke in km;

' Fig. 2 zeigt eine graphische Darstellung der Änderungen der Konzentrationen der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde in den Abgasen eines typischen konventionellen Verbrennungsmotors,

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wobei diese Änderungen über dem Fahrtenzyklus, der Zeit und der Fahrstrecke in gleicher Weise wie nach Fig. 1 gezeigt sind;

Fig. 3 bis 9 zeigen schematische Darstellungen von verschiedenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einrichtung, wobei Fig. 3 eine Einrichtung zeigt, die das Motorkühlwasser durch Verbrennung eines flüssigen Kraftstoffgases erwärmen kann, Fig. 4 eine abgeänderte Form der Einrichtung

nach Fig. 3 zeigt, Fig. 5 eine Einrichtung zeigt, die dahingehend abgeändert ist, daß sie zur Erwärmung des Motorkühlwassers mit einem Motorkraftstoff versorgt wird, Fig. 6 eine Einrichtung zum Erwärmen des Motorschmiermittels durch Verbrennung eines verflüssigten Kraftstoffgases, Fig. 7 eine Einrichtung zeigt, die dahingehend abgeändert ist, daß sie mit einem Motorkraftstoff zum Erwärmen des Motorschmiermittels versorgt wird, Fig. 8 eine abgeänderte Form der Einrichtung nach Fig. 7 zeigt, und Fig. 9 eine Einrichtung zeigt, die durch Verbrennung des flüssigen Kraftstoffgases sowohl das Motorkühlwasser als auch das Motorschmiermittel erwärmen kann; und

Pig,10 zeigt in vergrößertem Maßstab eine Schnittansicht einer vorzugsweise gewählten Ausführungsform

eines Brenners, der in der Einrichtung nach Fig. 109848/1385

9 verwendet wird.

Wie zuvor ausgeführt wurde, wird der Motor in zumindest drei Fahrtenzyklen betrieben und das Motorfahrzeug für etwa 7 Minuten und über eine Strecke von etwa 4 km gefahren, bevor das Kühlwasser des Motors etwa 8O⁰C erreicht. Dies ist klar aus Fig. 1 ersichtlich, worin die Temperatur des Kühlwassers mit der Kurve a gezeigt ist. Die Konzentrationen der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde ändern sich in enger Beziehung zur Temperaturänderung des Motorkühlwassers, wie sich aus Betrachtung der Fig. 2 gegenüber der Kurve a in Fig. 1 ergibt. In Fig. 2 sind die Konzentrationen der Kohlenwasserstoffe und der Kohlenmonoxyde jeweils durch die Kurven c und d in Prozentzahlen gezeigt, wobei 100 % als die niedrigste Konzentration angenommen wurde, die erreicht wird, wenn der Motor zufriedenstellend erwärmt ist. Wie sich aus Fig. 1 und 2 ergibt, nehmen die Konzentrationen der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde ab, wenn die Temperatur des Motorkühlwassers über etwa 50⁰C hinaus'ansteigt, wobei der Motor in diesem Zeitraum in etwa zwei Fahrtenzyklen betrieben wurde. Ist das Kühlwasser über etwa 80°C erwärmt, sind die Konzentrationen der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde auf ein Minimum reduziert und danach im wesentlichen konstant gehalten.

. Die Konzentrationen der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde ändern sich ebenfalls gegenüber Temperatur-« änderungen des Motorschmiermittels; diese Änderung ist durch die Kurve b in Pig. I gezeigt.

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Mit der Erfindung werden die Konzentrationen der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde verringert, indem das Motorkühlwasser und/oder das Motorschmiermittel erwärmt wird, so daß eine brauchbare Lösung der Fahrzeug-Luftverschmutzungsprobleme erreicht wird.

In Fig. 3 ist eine erste Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Erreichung dieses Ziels veranschaulicht, wobei die dargestellte Einrichtung das Motorkühl- w wasser unter Verwendung eines flüssigen Kraftstoffgases erwärmen kann, das von dem Kraftstoffkreis (Kreislauf) für den Motor isoliert ist.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, ist die erfindungsgemäße Einrichtung auf einem gewöhnlichen benzinbetriebenen Verbrennungsmotor angeordnet, der allgemein mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist. Der Verbrennungsmotor 10 besitzt, wie gewöhnlich, ein Ansaugrohr 11, das von einem Vergaser 12 ausgeht, . und eine Abgasleitung 13. Der Motor 10 besitzt ebenfalls einen Kühlkreis I¹J, der von dem Motor bei I¹Ia abgezweigt und zu einer Pumpe I¹Ib geführt ist. Das Motorkühlwasser wird über diesen Kühlkreis I¹J in wiederholten Umlauf gebracht. Der Aufbau und die Anordnung eines solchen Kühlkreises ist ansich bekannt, und daher wird eine ins einzelne gehende Erläuterung hier nicht gegeben.

Es ist nun eine Einrichtung vorgesehen, die das Kühlwasser in dem Kühlkreis I¹I erwärmen kann. Diese Einrichtung

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besitzt eine Quelle oder einen Behälter eines flüssigen (verflüssigten) Kraftstoffgases und einer Einspritzdüse 16, die mit dem Behälter 15 über einen Kraftstoffkanal 17 in Verbindung steht. Die Einspritzdüse 16 ist in einen Brenner 18 geöffnet, der einen Zünder 18a besitzt und eine Lufteinlaßöffnung l8b, die gemäß Darstellung um die Düse 16 herum gebildet ist. Mit dem Brenner 18 ist ein Wärmeaustauscher 19 verbunden und in Berührung mit einem Teil des Kühlkreises I¹I zwischen dem Auslaß iMa und der Wasserpumpe l4b angeordnet. Der Wärmeaustauscher 19 steht mit einer Auslaßleitung 20 in Verbindung, über die nicht verbrauchte Wärme in dem Wärmeaustauscher herausgeführt wird. In dem Kraftstoffkanal 17 ist eine normalerweise geschlossene Ventileinrichtung 21, die ein solenoidbetätigtes Ventil sein kann, angeordnet, um das flüssige Kraftstoffgas zur Einspritzdüse 16 und in den Brenner 18 selektiv zu liefern. Der Zünder l8a und die Ventileinrichtung 21 werden durch eine elektrische Steuerschaltung gesteuert, die eine elektrische Energiequelle 22 aufweist. Die elektrische Steuerschaltung besitzt zusätzlich zur Energiequelle 22 eine Schaltereinrichtung 23» die auf die Änderung der Motorkühlwassertemperatur beispielsweise durch Thermostat-Wirkung anspricht. Die Schaltereinrichtung 23 ist geschlossen, wenn die Temperatur des Kühlwassers niedriger ist als ein vorbestimmter Pegel, der etwa 80°C aus den anhand von Fig. 1 und 2 vorstehend erläuterten Gründen betragen kann. Die elektrische Steuerschaltung besitzt ferner eine Einrichtung 21a zur Steuerung der Ventileinrichtung 21. Ist die Ventileinrichtung 21 ein solenoidbetätigtes Ventil, kann die Einrichtung 21a eine Solenoidspule sein zum Bewegen einer

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Kombination einer Armatur und eines Ventilorgans (nicht dargestellt), die einen Teil der Ventileinrichtung 21 bilden kann. Der Zünder 18a und diese Einrichtung 21a sind parallel zueinander und in Serie mit der Energiequelle 22 und der Schaltereinrichtung 23 geschaltet. Ein Zündschalter 2*f für einen Zündverteiler (nicht dargestellt) des Motors 10 kann zwischen die Energiequelle 22 und die Schaltereinrichtung 23 geschaltet sein, wenn dies gewünscht ist.

Wird beim Betrieb der Motor 10 bei geschlossenem Zündschalter 26 gestartet und ist die Temperatur des durch den Kühlkreis I¹I strömenden Motorkühlwassers niedriger als der zuvor erwähnte vorbestimmte Pegel, dann wird die Schaltereinrichtung 23 geschlossen, um den elektrischen Steuerkreis zu schliessen, wodurch die Ventileinrichtung 21 und der Zünder 18a energiert wird. Die Ventileinrichtung 21 wird somit zum öffnen betätigt, um das flüssige Kraftstoffgas über den Kanal 17 zur Einspritzdüse 16 zu führen. Das Kraftstoffgas wird über die Düse 16 in den Brenner 18 gespritzt und mit Luft gemischt, die über die Lufteinlaßöffnung 18b des Brenners angesaugt wird. In diesem Augenblick wird der Zünder l8a ebenfalls betätigt, um die Mischung des Kraftstoffs und der Luft in dem Brenner 18 zu zünden und dadurch heiße Gase zu erzeugen. Die heißen Gase werden dem Wärmeaustauscher 19 zugeführt, durch den der Kühlkreis ΓΊ geführt ist. Ein Hauptteil der Wärme in den heißen Gasen wird somit auf das Kühlwasser übertragen, das durch den Kühlkreis 11 geführt wird, und die erwärmte Kühlflüssigkeit wird der Wasserpumpe Hb zugeführt. Sobald die Temperatur der Motor-

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kühlflüssigkeit, die auf diese Weise vorerwärmt wurde, den vorbestimmten Pegel erreicht, wird die Schaltereinrichtung 23 geöffnet, so daß der Zünder 18a und die Steuereinrichtung 21a von der Energiequelle 22 abgeschaltet sind. Die Ventileinrichtung 21 wird zur Beendigung der Zufuhr von flüssigem Kraftstoffgas geschlossen und der Zünder l8a außer Betrieb gesetzt, um das Kühlmittel vor einer Übererwärmung zu bewahren.

Die Auslaßleitung 20 kann in beliebiger Weise angeordnet und gerichtet sein; es ist jedoch vorteilhaft, daß sie neben dem Motorlufteinlaß, beispielsweise einem Luftfilter (nicht dargestellt), dem Motoransaugrohr 11 oder dem Vergaser 12 angeordnet ist, wodurch ein nicht verbrauchter Teil der Wärme in den von dem Wärmeaustauscher 19 abgegebenen heißen Gasen verwendet wird, um die hindurchlaufende Luft oder brennbare Mischung zu erwärmen.

Es ist zu erwähnen, daß die Einrichtung, die in der zuvor beschriebenen und dargestellten Weise angeordnet ist, betätigt werden kann, bevor der Motor gestartet wird, soweit der Zündschalter 24 geschlossen ist. Dies ist vorteilhaft zum Erwärmen des Motors in einer relativ kurzen Zeit, während der der Motor steht.

In Fig. 4 ist eine abgeänderte Form der Einrichtung nach Fig. 3 dargestellt. Die dort gezeigte Einrichtung ist im Aufbau und Betriebsweise im wesentlichen gleich der in Fig. 3 gezeigten Einrichtung; sie ist an einem Verbrennungsmotor angeordnet,

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der ein Ansaugrohr 11 und einen Vergaser 12 besitzt. Mit der Bezugsziffer 25 ist ein Motorluftfilter bezeichnet, der gewöhnlich auf einem Luftrohr (nicht bezeichnet) des Vergasers 12 angeordnet ist.

Der Motor 10 besitzt einen Kühlkreis 26, der von dem Motor über eine Auslaßöffnung 26a abgezweigt ist und über eine Einlaßöffnung 26b zu einer Wasserpumpe (nicht dargestellt) des Motors geführt ist. Dieser Kühlkreis 26, der seinem Gegenstück 14 in der Einrichtung nach Fig. 3 im wesentlichen gleich ist, dient dazu, das Kühlwasser in wiederholten Umlauf durch ihn hindurch zu bringen, um den erwärmten Motor beim Betrieb zu kühlen. Im Unterschied zum Kühlkreis I²I nach Fig. 3 ist der Kühlkreis 26 teilweise in einen Wassermantel 27 eingebaut, der in dem Ansaugrohr 11 des Motors 10 angeordnet ist, wie dies dargestellt wurde.

Der den so aufgebauten Kühlkreis 26 aufweisende Motor 10 ist mit einer Einrichtung versehen, die in gleicher Weise wie die Einrichtung nach Fig. 3 eine Quelle oder Behälter 15 eines flüssigen Kraftstoffgases besitzt, eine Einspritzdüse 16, die über einen Kraftstoffkanal 17 mit dem Behälter 15 in Verbindung steht;, und einen Brenner 18, in den die Einspritzdüse ragt. Der Brenner 18 enthält einen Zünder 18a und eine Lufteinlaßöffnung l8b_a In den Kraftstoffkanal ist eine normalerweise geschlossene Ventileinrichtung 21 eingesetzt, um selektiv das flüssige Kraftstoffgas der Einspritzdüse 16 zuzuführen.

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Der Brenner l8 steht über einen Kanal 29 mit einem Wärmeaustauscher 28 in Verbindung, so daß die in dem Brenner 18 erzeugten heißen Gase in den Wärmeaustauscher gezogen werden. Der Wärmeaustauscher 28 besitzt eine Kammer (nicht beziffert), die derart angeordnet ist, daß sie mit dem Wassermantel 27 der Motorkühlanordnung in Berührung ist. Ein Hauptteil der Wärme der in diese Kammer geführten heißen Gase wird auf den Wassermantel 27 übertragen, der demzufolge erwärmt wird, um seinerseits das durch den Kühlkreis 26 laufende Wasser zu erwärmen. Der Wärmeaustauscher 28 steht über eine Auslaßleitung 29a, die von dem Kanal 29 abgeht, mit der Außenluft in Verbindung. Diese Auslaßleitung 29a kann vorzugsweise neben dem Motorluftfilter 27, Vergaser 12 oder Ansaugrohr 11 des Motors aus den vorstehend angegebenen Gründen geöffnet sein.

Die Ventileinrichtung 21 und der Zünder 18a des Brenners 18 werden durch die Steuerung eines elektrischen Steuerkreises betätigt, der geschlossen wird, wenn die Temperatur des Motorkühlwassers niedriger als ein vorbestimmter Pegel ist. Diese elektrische Steuerschaltung ist vollständig gleich der Steuerschaltung nach Fig. 3 und enthält eine Energiequelle 22, eine thermisch betätigte Schaltereinrichtung 23 und einen Zündschalter, der mit dem Zünder l8a und der Steuereinrichtung 21a für die Ventileinrichtung 21 verbunden ist.

Die Anordnung nach Fig. M ist nicht nur zum Erwärmen des Motorkühlwassers in einer früheren Stufe vorteilhaft sondern ebenfalls zum Erwärmen der durch das Ansaugrohr 11 strömenden brennbaren Mischung, um die Zerstäubung der Mischung zu

fördern und demgemäß den Verbrennungsgrad des Motors (Wirkungsgrad) zu verbessern und möglicherweise zur Verringerung der Konzentrationen der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde in den Abgasen beizutragen.

Die in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsformen sind brauchbar, wo es gewünscht ist, ein flüssiges, (verflüssigtes) Kraftstoffgas als Quelle für den Arbeitskraftstoff zu verwenden. Es ist jedoch vorteilhaft, daß der Arbeitskraftstoff der Motorkraftstoff ist. Einedafür geeignete Einrichtung ist in ) Fig. 5 gezeigt.

Die in Fig. 5 gezeigte Einrichtung ist im wesentlichen gleich der Einrichtung nach Fig. 3 mit Ausnahme der Kraftstoffzuführanordnung, und daher ist eine Beschreibung der Teile, die ihre Gegenstücke in der Einrichtung nach Fig. 3 haben und mit gemeinsamen Bezugsziffern bezeichnet sind, zur Kürzung weggelassen.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Einrichtung wird der Kraftstoff für den Motor 10, wie gewöhnlich, über einen Kraftstoffkanal 30 zugeführt, der von einer Schwimmerkammer (nicht dargestellt) ausgeht und in den Vergaser 12 geöffnet ist. Der Kraftstoffkanal 30 ist mit einer Pumpe 31 zum Pumpen des flüssigen Kraftstoffs zum Vergaser 12 versehen. Von dem Kraftstoffkanal 30 geht eine Zweigleitung 32 stromab der Pumpe 31 aus und steht mit einem Verdampfer 33 über eine normalerweise geschlossene Ventileinrichtung 3¹J in Verbindung, die mit einer

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Steuereinrichtung 3^a verbunden ist. Der Verdampfer 35 enthält ein elektrisch betätigtes Heizorgan 33a und ein federbelastetes Einweg-Rückschlagventil 33b, das den Kraftstoff daran hindert, in umgekehrter Richtung zu fließen. Der Verdampfer 33 ist derart aufgebaut, daß er den zugeführten Kraftstoff zerstäubt
(verdampft),und der so zerstäubte Kraftstoff wird über den Kanal 17 der Kraftstoffeinspritzdüse 16 zugeführt. Die Ventileinrichtung 34 und das Heizorgan 33b des Verdampfers 33 als auch der Zünder 18b des Brenners 18 werden durch eine elektrische Steuerschaltung betrieben, die im wesentlichen gleich den Steuerschaltungen nach Fig. 3 und 4 ist. Dabei sind der Zünder 18a, die Steuereinrichtung 3^a der Ventileinrichtung 3¹* und das Heizorgan 33a parallel zu der elektrischen Steuerschaltung geschaltet und werden gleichzeitig energiert. Die Ventileinrichtung 3¹J kann ein solenoidbetätigtes Ventil sein, wobei in diesem Fall die Steuereinrichtung 3^a eine Solenoidspule sein kann. Ist
beim Betrieb die Temperatur des Motorkühlwassers niedriger als ein vorbestimmter Pegel, dann schließt die Schaltereinrichtung 23 der elektrischen Steuerschaltung, wodurch die Ventileinrichtung 3Ί geöffnet wird und das Heizorgan 33a des Verdampfers
33 und der Zünder l8a des Brenners 18 zum Zünden gebracht werden. Der Kraftstoff in dem Kraftstoffkanal 30 wird so über die Zweigleitung 32 und die Ventileinrichtung 3¹* zu dem Verdampfer 33 geführt.und durch Zünden des Heizorgans 33a erhitzt und in zerstäubtem Kraftstoff vergast. Der zerstäubte Kraftstoff wird über die Einspritzdüse 16 dem Brenner 18 zugeführt, um darin ' verbrannt zu werden. Die sich ergebenden heißen Gase werden zu dem Wärmeaustauscher 19 geführt, um das durch den Kühlkreis Ik

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fließende Kühlwasser zu erwärmen.

Ist das Kühlwasser zu der vorbestimmten Temperatur erwärmt, öffnet sich der Schalter 23, so daß das Ventil J>k geschlossen wird und das Heizorgan 33a und der Zünder l8a aufhören zu zünden.

Bei der Anordnung nach Fig. 5 kann die Kraftstoffpumpe 31 eine elektrisch betriebene Pumpe sein, die bei stillstehendem Motor 10 angetrieben werden kann, wodurch die Ventileinrichtung 3Ί betätigt werden kann, selbst bevor der Motor gestartet wird.

Mit den zuvorbeschriebenen Ausführungsformen kann der Zweck erreicht werden, die Konzentrationen der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde durch Erwärmung des Motorkühlwassers in relativ kurzer Zeit zu reduzieren. Dieser Zweck wird unveränderlich erreicht durch Vorerwärmung des Schmiermittels für den Motor beim Motoraufwärmbetrieb, wie dies zuvor erläutert wurde. Eine dieses Konzept realisierende Ausführungsform ist in Fig. 6 veranschaulicht.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 besitzt der Motor 10 ein Ansaugrohr 11, einen Vergaser 12, eine Abgasleitung 13, einen Luftfilter 27 und eine ölwanne 35, durch die das Schmiermittel oder Öl beim Motorbetrieb in wiederholten Umlauf gebracht wird. Dieses Schmieröl wird beim Erwärmen des Motors

durch eine Einrichtung erwärmt, die einen Wärmeaustaucher 36 • . 109848/1385

aufweist, durch den Wärme auf das Schmieröl übertragen wird, wenn die Temperatur des Schmieröls niedriger als ein vorbestimmter Pegel ist. Ein eine derartige Wärme erzeugender Kraftstoff wird von einer mit einem Ventil versehenen Quelle oder Behälter 37 eines flüssigen Kraftstoffgases zugeführt. Dieser Behälter 37 steht mit einer Einspritzdüse 38 über einen Kanal 39 in Verbindung, in dem eine normalerweise geschlossene Ventileinrichtung 40 sitzt. Die Einspritzdüse 38 ragt in einen Brenner 41, der einen Zünder 4la und eine Lufteinlaßöffnung ¹IIb besitzt. Der Brenner 4l ist zu dem Wärmeaustauscher 36 geführt, der einen Kanal besitzt, der durch die ölwanne 35 lauft, wie dies dargestellt wurde. Der Kanal des Wärmeaustauschers 36 ist über eine Auslaßleitung 42 in die Atmosphäre geöffnet. Die Auslaßleitung 42 kann vorzugsweise neben dem. Luftfilter 25, Vergaser 12 oder Ansaugrohr 11 angeordnet sein, damit die brennbare Mischung erwärmt ist, bevor sie dem Motor 10 zugeführt wird.

Die Ventileinrichtung 40 und der Zünder 4la werden durch eine elektrische Steuerschaltung betätigt, die auf die Änderung der Temperatur des Schmieröls anspricht. Die elektrische Steuerschaltung besitzt eine Energiequelle 43 und eine Schaltereinrichtung 44, die an der ölwanne 35 angeordnet ist und damit auf die Temperatur des Schmieröls darin anspricht. Die Schaltereinrichturtg 43 ist normalerweise offen und nur geschlossen, wenn die Temperatur des Schmieröls niedriger als ein vorbestimmter Pegel ist. Die elektrische Steuerschaltung besitzt ebenfalls eine Steuereinrichtung 40a zur Betätigung der Ventileinrichtung

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'40 und ist mit dem Zünder 4la des Brenners 4l verbunden. Mit der Bezugsziffer 45 ist ein Zündschalter verbunden, der nach Wunsch in der elektrischen Steuerschaltung sitzen kann. Die Ventileinrichtung 40 kann ein solenoidbetätigtes Ventil sein, und in diesem Fall ist die damit verbundene Steuereinrichtung ¹IOa eine Solenoidspule.

Mit dieser Anordnung schließt die Schalteinrichtung 44, wenn die Temperatur des Schmieröls in der ölwanne 35 niedriger als der vorbestimmte Pegel ist, der beispielsweise 80°C sein kann. Die Steuereinrichtung 40a für die Ventileinrichtung 40 und der Zünder 4la werden damit energiert. Die Ventileinrichtung 40 ist geöffnet und läßt Kraftstoffgas in den Brenner 41 über die Einspritzdüse 38 einspritzen. Das Kraftstoffgas wird dann durch Zünden des Zünders 4la verbrannt, so daß heiße Gase von dem Brenner 41 dem Wärmeaustauscher zugeführt werden. Ein Hauptteil der Wärme in den in den Wärmeaustauscher 36 eingeführten heißen Gase wird auf das Schmieröl in der ölwanne 35 übertragen, so daß das Schmieröl in einer kurzen Zeit erwärmt wird. Ein nicht verbrauchter Teil der Wärme in dem Wärmeaustauscher 36 wird aus der Auslaßleitung 42 abgelassen und kann verwendet werden, um das Aufwärmen der Luft in der brennbaren Mischung zu unterstützen.

" Erreicht die Temperatur des Schmieröls den vorbestimmten Pegel, dann öffnet die Schalteinrichtung 44, so daß die Ventileinrichtung 40 schließt und der Zünder 4la des Brenners 41 aufhört zu zünden und der Motor davor bewahrt wird, überhitzt zu „erden. 109848/1385

Pig. 7 veranschaulicht eine abgeänderte Form der Einrichtung nach Fig. 6, in der der Kraftstoff zum Erwärmen des Schmieröls von einer Schwimmerkammer 46 zugeführt wird, die den Kraftstoff für den Motor 10 speichert.

Die in Fig. 7 gezeigte Einrichtung ist derart aufgebaut, daß sie das Schmieröl erwärmt, das über einen Schmierkreis 47 umläuft, der einen Ölfilter 47a enthält, der vor der ölwanne 35 angeordnet ist. Der in dieser Ausführungsform verwendete Wärmeaustauscher wird durch eine Kammer 48 gebildet, die den ölfilter 47a umgibt. Von einem Brenner 41 werden heisse Gase in diese Kammer 48 in einer anhand der Einrichtung nach Fig. 6 beschriebenen Weise gezogen. Im Unterschied zu der Einrichtung nach Fig. 6 ist der zu der Einspritzdüse 38 führende Kraftstoffkanal 39 von einem Raum oberhalb der Oberfläche des Kraftstoffs in der Schwimmerkammer 46 über einen Kanal 49 abgeleitet, der von der Atmosphäre vorzugsweise über eine Drosselstelle 49a belüftet wird und der mit der Schwimmerkammer 46 vorzugsweise über eine Drosselstelle 49b in Verbindung steht, wie dies dargestellt wurde. Zwischen den Kanälen 49 und 39 ist eine normalerweise geschlossene Ventileinrichtüng 40 angeordnet und wird durch eine Steuereinrichtung 40a einer elektrischen Steuerschaltung betätigt.

Die den Wärmeaustauscher in der dargestellten Einrichtung bildende Kammer 48 steht mit einer Auslaßleitung 50 in Verbindung. Die Auslaßleitung ist über einen Kanal 50 in den Vergaser 12 stromab des Drosselventils 12a geführt. Dabei ist

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ein normalerweise geschlossenes elektrisch betriebenes Ventil 51 in die Auslaßleitung 50 eingesetzt, wie dies dargestellt wurde. Das Ventil 51 wird durch eine Steuereinrichtung 51a betätigt, die mit der elektrischen Steuerschaltung verbunden ist. Die elektrische Steuerschaltung der Einrichtung nach Fig. 7 enthält somit die Steuereinrichtung 51a zusätzlich zu der Energiequelle 43* der Schaltereinrichtung 44, die geschlossen ist, wenn die Temperatur des Schmieröls niedriger als der vorbestimmte Pegel ist, der Steuereinrichtung 40a, die bei Energierung das Ventilorgan 40 betätigt, und dem Zündschalter 45.

Liegt die Temperatur des durch die ölwanne 35 umlaufenden Schmieröls unter dem vorbestimmten Pegel, wird die daran angeordnete Schaltereinrichtung 44 geschlossen und betätigt den Zünder 4la und die Ventileinrichtungen 40 und 51. Die Ventileinrichtung 40 wird demgemäß geöffnet, so daß eine brennbare Mischung aus dem verdampften Kraftstoff, der oberhalb der Oberfläche des flüssigen Kraftstoffs in der Schwimmerkammer 46 vorhanden ist, und der Luft, die über die Drosselstelle 49a zugeführt wird, zu der Einspritzdüse 38 über die Kanäle 49 und 39 geführt wird durch Hilfe eines Ansaugens (Saugzug) von dem Ansaugrohr 11 über die Auslaßleitung 50» die Kammer 48 und den Brenner 41. Die brennbare Mischung des verdampften Kraftstoffs und der Luft wird in den Brenner 4l eingesprit 2t und darin durch Zündung des Zünders 4la verbrannt, um heiße Gase zu erzeugen. Die heißen Gase werden durch Ansaugen von dem Ansaugrohr 11 in die Kammer 48 geführt, um das Schmieröl zu erwärmen, das über das ölfilter 47a des Schmierkreises 47 fließt. Die Wärme, die

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nicht in der Kammer 48 verbraucht wurde, wird über das Ventil 51 im offenen Zustand in den Vergaser 12 gezogen, um die brennbare Mischung zu erwärmen, die dort hindurch dem Motor 10 zugeführt wird. Ist das Schmieröl in der ölwanne 35 auf die vorbestimmte Temperatur erwärmt, öffnet die Schalteinrichtung 44 und setzt den Zünder 4la und die Ventileinrichtungen 40 und 51 außer Betrieb. Die heißen Gase, die solange der Kammer 48 des Wärmeaustauschers zugeführt wurden, werden damit gesperrt, um den Motor davor zu bewahren, überhitzt zu werden.

Im Bedarfsfall kann der Brenner 4l mit einer Lufteinlaßöffnung 4lc versehen sein, die neben einem Auslaß des Brenners angeordnet ist. Mit dieser Anordnung werden die in dem Brenner 4l erzeugten heißen Gase mit der Luft verdünnt, die über die Lufteinlaßöffnung 4lc angesaugt wurde, und damit auf eine vernünftige Temperatur gekühlt. Dies ist ratsam, da die brennbare Mischung in dem Vergaser 12 davor bewahrt wird, durch die von der Auslaßleitung 50 abgegebenen heißen Abgase auf ihre Zündtemperatur erhitzt zu werden.

Die Einführung der heißen Gase in den Vergaser kann die dem Motor zuzuführende brennbare Mischung abmagern und eine unstabile Motorleistung beim Aufwärmvorgang des Motors herbeiführen. Zur Vermeidung dieser Schwierigkeit kann der Vergaser 12 derart aufgebaut sein, daß er eine relativ reichere brennbare Mischung erzeugt.

Pig. 8 zeigt eine andere abgeänderte Form der Einrich-

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tung, die das Schmieröl beim ErwärmungsVorgang des Motors erwärmen kann. Die hier gezeigte Einrichtung verwendet die gleichen Heiz- und Steuersysteme» die in der Einrichtung nach Fig. 5 verwendet werden. Die anhand der Fig. 5 gegebenen Erläuterungen der Heiz- und Steuersysteme sind vollständig auf die Gegenstücke nach Fig. 8 anwendbar und daher bezeichnen gemeinsame Bezugsziffern 10 bis 13, 16 bis 20, 22, 23, 25, 26 und 32 bis 38 entsprechende Teile. Die in Fig. 8 gezeigte Einrichtung ist jedoch derart aufgebaut, daß sie das Motorschmieröl erwärmen kann, und ist damit mit einem Motorschmierkreis verbunden, der nun mit der Bezugsziffer 52 bezeichnet wird. Der Schmierkreis 52 führt zu einer ölpumpe 52a _f die mit gestrichelten Linien angedeutet ist, und eine in den Motor führenden Einlaßöffnung 52b. Der Schmierkreis 52 wird über den Wärmeaustauscher 19 in dem Heizsystem geführt, so daß er durch die heißen Gase erwärmt wird, die in dem Brenner 18 erzeugt werden, wenn die Temperatur des Schmieröls in der ölwanne (nicht dargestellt) niedriger als ein vorbestimmter Pegel ist. Auf die Temperatur des Schmieröls spricht in gleicher Weise wie ihre Gegenstücke in Fig. 6 und 7 f eine Schaltereinrichtung M an, die auf der ölwanne angeordnet ist und geschlossen wird, wenn die Temperatur des Schmieröls niedriger als der vorbestimmte Pegel ist.

Wie in Fig. 8 dargestellt ist, ist der Brenner 18 mit einer Primärlufteinlaßöffnung l8b versehen zum Ansaugen von Luft für die Verbrennung der brennbaren Mischung und einer Sekundärlufteinlaßöffnung l8c zum Ansaugen von Luft zum Verdünnen und Kühlen der in dem Brenner erzeugten heißen Gase. Die Einlaßöff-

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nungen l8b und l8c sind gemäß Darstellung konzentrisch auf der stromauf liegenden Seite des Brenners 18 angeordnet, jedoch kann die Sekundärlufteinlaßöffnung 18c auf der stromab liegenden Seite angeordnet sein» wie dies der Fall bei der Lufteinlaßöffnung Mc ist, die in dem Brenner ¹Jl der Einrichtung nach Fig.7 vorgesehen ist.

Die in Fig. 8 gezeigte Ausführungsform kann das Motorschmieröl unter Verwendung des Kraftstoffs erwärmen, der dem Motor zuzuführen ist. .

Fig. 9 veranschaulicht nun eine Ausführungsform, durch die sowohl das Kühlwasser als auch das Schmieröl für den Motor beim Erwärmungsvorgang des Motors erwärmt werden. Der Motor 10 ist gemäß Darstellung mit einem Kühlkreis 26 und einer ölwanne 35 versehen zusätzlich zu einem Ansaugrohr 11, einem Vergaser 12 und einem Luftfilter 25. Per Kühlkreis 26, der gemäß Darstellung gleich dem in der Einrichtung nach Fig. h verwendeten Kühlkreis ist, ist von dem Motor über eine Einlaßöffnung 26a abgezweigt und führt zu einer Wasserpumpe (nicht dargestellt)über eine Einlaßöffnung 26b. Der Kühlkreis 26 ist teilweise in einen Wassermantel 27 eingebaut, der in dem Ansaugrohr 11 angeordnet ist. Das durch den Wassermantel 27 geführte Motorkühlwasser und das Schmieröl in der ölwanne 35 werden durch heiße Gase erwärmt, die von einem flüssigen Kraftstoffgas unter Verwendung von Heiz- und Steuersystemen erzeugt werden, die ' praktisch gleich jenen Gegenstücken in der Einrichtung nach Fig. Ί sind. .

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In der Einrichtung nach Fig. 9 ist jedoch der Heizgaskanal 29, der von dem Brenner 18 ausgeht, derart angeordnet, daß er in die Wärmeaustauscher 28a und 28b eintaucht, die voneinander getrennt sind. Der Wärmeaustauscher 28a ist ein Kanal, der durch die ölwanne 35 des Motors 10 geführt ist, um das dort hineingezogene Motorschmieröl zu erwärmen. Der Wärmeaustauscher 28b besteht andererseits aus einer Kammer, die sich in Berührung mit dem Wassermantel 27 befindet, wodurch das über den Kühlkreis 26 umlaufende Motorkühlwasser erwärmt wird.

Ist die Temperatur des Motorkühlwassers beim Erwärmungsvorgang des Motors niedriger als ein vorbestimmter Pegel, dann schließt der Schalter 23 den elektrischen Steuerkreis und bringt die Ventileinrichtung 21 und den Zünder 18a dazu, gleichzeitig betätigt zu werden. Die normalerweise geschlossene Ventileinrichtung 21 für den Behälter 15 für flüssiges Kraftstoffgas wird geöffnet und liefert der Einspritzdüse 16 über den Kanal 17 Kraftstoffgas. Das Kraftstoffgas spritzt in den Brenner 18 und wird durch den Zünder 18a verbrannt. Die sich ergebenden heißen Gase werden über den Kanal 29 erst zu dem Wärmeaustauscher 28a geführt, Ein Teil der Wärme in den heißen Gasen wird so auf das Schmieröl in der ölwanne 35 übertragen, so daß das Schmieröl erwärmt wird. Die heißen Gase werden'ferner über den Kanal 29' zu dem Wärmeaustauscher 28b geführt, wodurch die Wärme in den heißen Gasen auf den Wassermantel 27 übertragen wird, um das Motorkühlwasser in dem Kühlkreis 26 zu erwärmen. Die in dem Wärmeaustauscher oder Kammer , · 109848/1385

28b nicht verbrauchte Wärme wird über die Auslaßleitung 29 ausgelassen, die aus den zuvor genannten Gründen vorzugsweise neben dem Ansaugrohr 11, Vergaser 12 oder Motorluftfilter 25 geöffnet sein kann. Werden die heißen Gase über den zweiten Wärmeaustauscher 28b geführt, wird die auf den Wassermantel 27 übertragene Wärme nicht nur dem Kühlwasser sondern auch der brennbaren Mischung mitgeteilt, die durch das Ansaugrohr fließt, in dem der Wassermantel 27 angeordnet ist. Die brennbare Mischung wird damit in einen zufriedenstellenden Zustand erwärmt und zerstäubt, wodurch zu einer Verbesserung des Motoryerbrennunsgrades (Wirkungsgrades) beigetragen wird.

Der Brenner 18 kann mit einer Lufteinlaßöffnung versehen sein, die um die Einspritzdüse 16 herum gebildet ist, wie im Fall der Einlaßöffnung l8b des Brenners in der Einrichtung nach Fig. 4. Im Bedarfsfall kann der Brenner 18 jedoch mit einem Flammenhalter versehen sein, der dazu dient, die Flamme in dem Brenner auszugleichen (zu balancieren), wodurch die Verbrennungsleistungsfähigkeit über einen relativ breiten Bereich des Luft-Kraftstoffverhältnisses stabilisiert werden kann. Dabei besteht der Flammenhalter aus einem ringförmigen Kanal 53, der um die Einspritzdüse 16 herum gebildet ist und über einen Luftkanal 55 zu einem Gebläse 54 geführt ist. Das Gebläse 5** wird von einem Motor 56 angetrieben, der seinerseits mit der elektrischen Steuerschaltung parallel zum Zün-

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der l8a verbunden ist und von der Energiequelle 22 mit Energie versorgt wird. Ist zur Verhinderung von Luftverschmutzung auf dem Motor eine Lufteinspritzpumpe angeordnet, kann die Lufteinspritzpumpe als Gebläse 5^ verwendet werden. Andererseits kann das Gebläse 5^ ein Ventilator für eine in dem Motorfahrzeug angeordnete Klimaanlage sein. Die Verwendung des derart aufgebauten Flammenhalters erweist sich als brauchbar zur Regulierung der Temperatur der heißen Gase, die in dem Brenner 18 durch Verbrennung des flüssigen Kraftstoff- W gases erzeugt wurden.

Wenn es ferner gewünscht ist, kann der zur Verwendung in der Einrichtung nach Fig. 9 bestimmte Brenner in der in Fig. 10 veranschaulichten Weise aufgebaut sein. Der mit der Bezugsziffer 18' bezeichnete Brenner enthält eine innere Kammer 57 und eine äußere Kammer 58, die beide von dem Kanal 62 ausgehen. Die Einspritzdüse 16 und der Zünder 18a erstrecken sich in die innere Kammer 57, und eine Primärlufteinlaßöffnung 57a ist um die Düse 16 herum gebildet. Die Außenkammer 58 steht mit der Innenkammer 57 über eine Sekundärlufteinlaßöffnung 58a in Verbindung, die auf der stromab liegenden Seite des Brenners 18· angeordnet ist, wie dies gezeigt ist. Die Sekundärluftexnlaßöffnung 58a kann derart bemessen (kalibriert) sein, daß die heißen Gase auf eine gesteuerte Temperatur gekühlt werden.

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Die in Fig. 9 gezeigte Einrichtung kann in zahlreichen Weisen abgeändert werden, soweit das Vorhaben, sowohl das Kühlwasser als auch das Schmieröl bei dem Erwärmvorgang des Motors aufzuwärmen, aufrechterhalten wird. Beispielsweise kann die Kraftstoffzufuhr vorgesehen werden, die den Kraftstoff für den Motor verwendet, wie bei der Einrichtung nach Fig. 5, 7 oder 8. Wahlweise können die Wärmeaustauscher 28a und / oder 28b in gleicher Weise wie all die Wärmeaustauscher aufgebaut sein, die ΐη den Einrichtungen nach Fig. 3, 5, 7 und 8 verwendet werden.

Aus dem vorhergehenden ergibt sich, daß die erfindungsgemäße Einrichtung die Konzentration der nichtverbrauchten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde in den Abgasen verringern kann, indem sie das Motorkühlwasser und / oder das Motorschmieröl beim Aufwärmvorgang des Motors erwärmt. Diese Einrichtung trägt zur Lösung der Fahrzeugluftverschmutzungsprobleme bei, die sich aus der Verwendung von Benzin betriebenen Verbrennungsmotoren ergeben.

Dabei sollte beachtet werden, daß die hier gezeigte und beschriebene Einrichtung in zahlreichen Weisen modifiziert und geändert werden kann, soweit das Motorkühl- und / oder Schmiermedium beim Aufwärmvorgang des Motors vorerwärmt wird, um»die nichtverbrauchten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde zu verringern.

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Claims

Patentansprüche

·)Einrichtung zum Vorerwärmen des Kühl- und / oder Schmiermittels für einen Benzin betriebenen Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotor, der Kühl-und Schmierkreise besitzt, gekennzeichnet durch eine Kraftstoffquelle (15), eine Einspritzdüse (16), die über eine normalerweise geschlossene Ventileinrichtung (21) mit der Quelle (15) in Verbindung steht, einen Brenner (18), in den die Düse (16) ragt, wobei der Kraftstoff bei offener Ventileinrichtung (21) in den Brenner (18) geführt wird, um zu heißen Gasen verbrannt zu werden, einen Wärmeaustauscher (19)j der mit dem Brenner (18) in Verbindung steht und derart angeordnet ist, daß er sich in wesentlicher Berührung mit dem Kühl- und / oder Schmierkreis befindet, um darauf einen Hauptteil der Wärme der heißen Gase zu übertragen, und eine elektrische Steuerschaltung, die eine Schaltereinrichtung (23) enthält, welche auf eine Temperatur des Kühl- oder Schmiermittels anspricht und die nur geschlossen wird, wenn die Temperatur niedriger als ein vorbestimmter Pegel ist, und damit den elektrischen Steuerkreis schließt, und eine Steuereinrichtung (21a), die die Ventileinrichtung (21) öffnen läßt und den Brenner (Iß) zünden läßt (Fig. 3).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffquelle (15) einen Behälter aufweist, der ein verflüssigtes Kraftstoffgas speichert.

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BAD ORfOINAU

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffquelle eine Anordnung aufweist, die mit einem Kraftstoffzufuhrsystem des Motors (lo) verbunden ist, um der Einspritzdüse (16) eine brennbare Mischung zuzuführen, wenn die Ventileinrichtung (34) geöffnet ist (Fig. 5).

4. Einrichtung nach Anspruch 3_S dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung eine von einem Kraftstoffkanal (3o) des Kraftstoffzufuhrsystems des Motors (lo) ausgehende Zweigleitung (32) aufweist, um einen Motorkraftstoff in diese Leitung (32) zu ziehen, wobei die Ventileinrichtung (3*0 in die Zweigleitung (32) eingesetzt ist und ein Verdampfer (35) mit der Zweigleitung (32) in Verbindung steht und eine Heizeinrichtung (33a) aufweist, die mit der elektrischen Steuerschaltung verbunden ist, wobei die Heizeinrichtung (33a) betätigt wird, um den Motorkraftstoff in die brennbare Mischung zu vergasen, wenn der elektrische Steuerkreis geschlossen wird (Fig. 5).

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (35) ferner ein Einweg-Rücksehlagventil (33b) aufweist, das das Rückfließen der brennbaren Mischung in die Zweigleitung (32) verhindert.

Ö.Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung einen Mischungskanal (49) aufweist, der in einen Raum oberhalb der Oberfläche eines flüssigen Kraft-.

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BAD ORIGINAL

• Stoffs in einer Schwimmerkammer (46) des Kraftstoffzufuhrsystems und in die Umgebungsluft geöffnet ist und mit der Düse (38) in Verbindung steht, wobei die Ventileinrichtung (4o) in diesen Mischungskanal (49) eingesetzt ist, und daß eine Auslaßleitung (5o) von dem Wärmeaustauscher (48) ausgeht und mit einem Ansaugrohr (11) des Motors (lo) in Verbindung steht, damit ein Unterdruck in dem Mischungskanal (59) eingeführt wird, um die brennbare Mischung in die Düse (38) zu führen, und zum Erwärmen der brennbaren Motormischung mit unverbrauchter Wärme in den Gasen, die von der Auslaßleitung (5o) abgegeben werden (Fig. 7)·

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung ferner ein Ventil (51) aufweist, das in die Auslaßleitung (5o) eingesetzt ist und von der elektrischen Steuerschaltung derart gesteuert wird, daß es zum öffnen betätigt wird, wenn der elektrische Steuerkreis geschlossen ist.

) 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher eine Kammer aufweist, durch die der Kühl- und / oder Schmierkreis geführt ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher eine Kammer aufweist, mit der der Kühl- und / oder Schmierkreis in Berührung gehalten ist.

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10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkreis (26) teilweise in einen Wassermantel (27) eingebaut ist, der in einem Ansaugrohr (11) des Motors (lo) angeordnet ist und sich"in wesentlicher Berührung mit dem Wärmeaustauscher befindet (Fig. 4 und 9).

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis Io, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner einer Zünder (l8a) aufweist, der in den Brenner (18) gerichtet ist und mit der elektrischen Steuerschaltung verbunden ist, damit er zündet, wenn der Kreis der elektrischen Steuerschaltung geschlossen ist (Fig. lo).

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner eine Primärlufteinlaßöffnung (57a) aufweist, die zum Zuführen von Luft in den Brenner um die Einspritzdüse (16) herum gebildet ist (Fig.lo).

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (18) eine von der Primärlufteinlaßöffnung (57a) getrennte Sekundärlufteinlaßöffnung (58a) aufweist, um Primär- und Sekundärluft in den Brenner (18) zuzuführen (Fig. lo).

Ik. Einrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinlaßöffnungen unmittelbar von der Umgebungsluft gelüftet werden.

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15· Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinlaßöffnungen mit einem Gebläse (5¹O in Verbindung stehen, das von einem Motor (56) angetrieben wird, der mit der elektrischen Steuerschaltung verbunden ist und betätigt wird, wenn der Kreis der elektrischen Steuerschaltung geschlossen ist, damit über die Primär- und Sekundärlufteinlaßöffnungen Luft kraftvoll in den Brenner (18) eingeführt' wird (Fig» 9).

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Primär- und Sekundärlufteinlaßöffnung konzentrisch um die Einspritzdüse herum gebildet sind.

17· Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärlufteinlaßöffnung um die Einspritzdüse herum gebildet ist und daß die Sekundärlufteinlaßöffnung auf der stromabliegenden Seite des Brenners angeordnet ist.

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch eine Auslaßleitung (29a), die mit dem Wärmeaustauscher in Verbindung steht und neben einem Ansaugrohr (11), einem Vergaser (12) oder einem Motorluftfilter (25) geöffnet.ist.

19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis l8, dadurch gekennzeichent, daß in die elektrische Steuerschaltung ein Zündschalter (21) für den Motor (lo) eingesetzt ist. . ; 109848/1385

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