DE2214860A1

DE2214860A1 - Verfahren und einrichtung zu einer vom unterdruck unabhaengigen kraftstoffluftgemisch-aufbereitung im einlasszustroemungssystem durch verdichtete luftzufuehrung, abgasrueckfuehrung und heissluftschwingungen bei kolben und kreiskolbenbrennkraftmaschinen zur abgasreinigung und zur schadstoffminderung

Info

Publication number: DE2214860A1
Application number: DE2214860A
Authority: DE
Inventors: Walter Otto Galonska
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-03-27
Filing date: 1972-03-27
Publication date: 1973-10-11

Description

Verfahren und Einrichtung zu einer vom Unterdruck unabhs1ngigen Krastoff-Luftgemisch-Aufbereitung im Einlasszuströmungssystem durch verdichtete Luftzuführung, Abgasrückführung und Heissluftschwingungen, bei Kolben und Kreiskolben-Brennkraftmaschinen, zur Abgasreinigung und zur Schadætoffminderung Brennkraftmaschinen, die mit einer Brennstoffeinspritzung oder einer Einspritzpumpe betrieben werden, haben nicht nur eine höhere Leistung, sondern deren Abgasgift$piegel ist weitaus geringer als bei Vergasermaschinen. Bei Brennkraftmaschinen mit Brennstoffeinspritzung in die Brennräume wird die Brennluft durch den höheren Einspritzdruck gegenüber dem Kompressionsdruck weitaus inniger und vollkommener zu einem hochexplosiblen Gas aufbereitet, deren Verbrennung bedeutend vollkommener und deren Abgasgiftspiegel bedeutend geringer als bei Vergasermaschinen ist.
Bei Vergaser-Brennkraftmaschinen war es bisher nicht möglich, Brennstoffe mit höherer Geschwindigkeit der Sekundärluft zuzuführen, als die Sauggeschwindigkeit im Einlass-System des Vergasers bzw. im Saugbereich des Motors beträgt.
Werden Kraftstoffe mit einer höheren Strömungsgeschwindigkeit als der Sekundärluftströmung dem Einlass-System zu den Brennräumen zugeführt, so haben die Kraftstoffe weitaus weniger Widerstand zu überwinden und verbinden sich weitaus inniger und intensiver mit der gesamten zugeführten Sekundärluft zu einem hochgeschwängerten und hochexplosiblen Gasgemisch, welches ohne wesentliche Rückstände in den Brennkammern - denn es bleibt hier für Stickoxide wenig Raum - in Energie umgesetzt wird.
Hierbei kann die von einem Abgasturboauflader erzeugte verdichtete Sekundärluft zur höheren Kraftstoffströmungsgeschwindigkeit im Einlass-System des Vergasers verwandt werden. Anstelle von verdichteter Luft werden auch hochgespannte heisse Abgase zur Kraftstoff-Luftgemisch-Aufbereitung im Einlasszuströmungssystem genutzt.
Nachstehend soll nun eine neue Erfindung gezeigt werden, welche im Vergaserbereich bzw. im Einlass-System-einer Brennkraftmaschine der mit Sauggeschwindigkeit einströmenden Sekundärluft Brennstoffe mit höherer Geschwindigkeit zuführt, als die Sauggeschwindigkeit beträgt, wobei Druck luft als auch heisse und mit hoher Geschwindigkeit einströmende Abgase, über einen Injektor-Reaktor geleitet, die Funktion einer Einspritspumpe ausüben, zugleich aber bewirkt die hohe Abgas-Kraftstoff-Strömungsgeschwindigkeit eine hohe Beschleunigung der mit Ansaug-Geschwindigkeit einströmenden Sekundärluft Hierdurch wird eine wesentliche Veränderung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses erzielt, im Gegensatz zu einer nur vom Unterdruck abhängigen Luft zuführung.
Die zugeführte heisse Abgasströmung zur Sekundärluft im Einlass-System erwärmt die mitgeführte Frischluft und verbindet sich mit den zugeführten ifraftstoffen durch eine bessere Zerstäubung schnell und restlos zu einem hochexplosiblen Gas, welches bei höherer Energienutzung einen geringeren Schadstoffspiegel aufweist.
Bei einem ankel-Ilreiskolbenmotor ist eine Kraftstoff-Luftgemisch-Nachaufbereitung bei geschlossenem Füllraum durch Zusatz von Luft oder Abgasen - zur höheren Verdichtung zum Betrieb mit Dieselölen - möglich.
Anhand nachstehender Zeichnungen soll nun diese Erfindung näher erläutert werden. Es zement Fig. 1 einen Schnitt durch einen Vergaser-Strömungs-Mischraum zur Kraftstoff-Luftgemisch-Aufbereitung durch Zuführung von Druckluft oder Abgasen mit Kraftstoffzuführung durch Einspritzdüsen, als auch für Kraftstoffzuführung durch Vergaser, ohne als auch mit Kraftstoffeinspritzung kombiniert angeordnet.
Fig. 2 einen Schnitt durch einen Abgassammler für optimale und regelbare Zumessung von Abgasströmungen zur Kraftstoff-luftgemisch-Aufbereitung im Einlass-Strömungs-System.
Fig. 3 eine weitem Ausbildung eines Abgassammlers zur regelbaren Abgas-Luftgemisch-Aufbereitung mit einem Abgasrelnigungs-Reaktor, mit Abgas-Nachverbrennung.
Fig. 4 eine regelbare und automatisch arbeitende Kraft-und 4a stoff-Abga£1uftgemisch-Aufbereitung durch direkte und gesondert angeordnete Abgas zuführung im Abgasabströmbereich des Kolbenraumes, etwa 10 bis 75 Grad vor dem eigentlichen Abgasauslass im Kolbenraum, sowie auch bei Beginn der Kompressions-Periode zum bereits mit einem Eraftstoff-Luftgemisch gefüllten Füllraum bei einem Wankel-Motor.
Fig. 5 die regelbare Kraftstoff-Luftgemisch-Aufbereitung und 5a durch Abgase im Einlass-Zuströmungs-System durch Injektor-Reaktore bei Kraftstoffzuführung durch Vergaser als auch durch Kwaftstof-f-Einspritz-Systeme.
Nach Fig. 1 ist im Kraftstoffgemisch-Aufbereitungsraum 2 ein Injektor-Reaktor 3 mit mehreren Abströmungskanälen angeordnet, mit einer Zentral-Abströmung 4 und weiteren Abzweigabströmungen 4a-4b. Anstatt 2 Abzweigabströmungen 4a-4b werden zweckmässig 3 bis 4 Abzweigabströmungen 4a-4b um den Zentralkanal 3-4 angeordnete Der Reaktor 3 ist derartig ausgebildet, dass er als Aufladungs-Reaktor und Sekundärluft-Verdichter arbeitet und strömungsvorteilhaft zum Strömungsbegrenzungstrichter 5 derartig zugeordnet ist, dass im Strömungstrichter 5 eine Wirbelströmung hervorgerufen wird.
Zur Zentralabströmung 4 ist eine Brennstoffzuleitung 6 von einem hier nicht dargestellten Vergaser-Eraftstoff-Vorratsbehälter zugeführt0 Ausserdem sind um den Mantel 1 des Aufbereitungsraumes 2 Einspritzdüsen angeordnet.
Den Einspritzdüsen 7 wird der Kraftstoff von einer hier nicht dargestellten Kraftstoff-Förderpumpe mit hohem Druck zugeführt und durch die Einspritzdüsen mit hohem Druck in den Mischraum 2 eingespritzt. Anstatt 2 können auch 3 oder 4 oder 6 Spritzdüsen 7 um den Mischraummantel 1 herum angeordnet werden.
Die Spritzdüsen 7 werden nicht zugleich, sondern nacheinander der Zündfolge eines jeden Brennraumes entsprechend betätigt. Für jede Zündfolge eine Spritzdüse, auch können je 2 bis 3 Zündfolgen mit einer Spritzdüse 7 arbeiten, etwa beim Wankel-Motor mit seiner kurzen Zündfolge.
Am Mischraumeingang 8 ist eine Zuleitung 9 mit einer auswechselbaren Düse 9a und einem Reglerventil 7C angeordnet.
Durch die Zuleitung 9 kann Druckluft, etwa von einem Abgasturbolader vorverdichtete Frischluft als auch Abgase geführt werden0 Führt die Zuleitung 9 Abgase, so ist sie am Abgassammler 15 als Abgaszuleitung 9 angeschlossen und führt hochgespannte, heisse Abgase in den Mischraum 2 zum Reaktor 3. Die Zuleitung 9 wird zum Reaktor 3 derartig zugeordnet, dass der Reaktor 3 zu hoher Sekundärluftförderung veranlasst wird, durch Injektorwirkung.
Zum Eingang 8 des Mischraumes 2 um die Zuleitung 9 herum ist ein Luftfilter 11 zugeordnet. Werden nun Druckluft oder Abgase zur Zuleitung 9 eingeführt, so strömt die Sekundärluft durch den Filter 11 über den Reaktor 3 zum Aufbereitungsraum 2.
Nach der Fig. 1 sind zwei verschiedene Kraftstof°zuführungen dargestellt, einmal eine Vergaser-Kraftstoffzuführung 6 und eine Kraftstoffzuführung durch Einspritzung 7. Bei einer Brennkraftmaschine können beide Brennstoffzuführungs-Systeme zugleich arbeiten, als auch nur mit Einspritsung 7 oder nur mit Vergaser-Brennstoff-Zuführung 6.
Werden durch die Zuleitung 9-9a Abgase geführt, so strömen die noch hochgespannten heissen Abgase zum Reaktor 3, bewegen die vom Motor gesaugte Frischluft zu höherer Strömung durch Injektorwirkung der Abgasströmung durch den Reaktor 3 und durchsetzen den aus den Kraftstoffzuleitungen 6 und 7 (oder 6 oder 7) geförderten Kraftstoff mit dem gesamten Sekundärluftinhalt des Mischraumes 2, bei gleichzeitigem Wärmeaustausch durch Heissluftschwingungen zur Sekundärluft, zu einem hochwertigen Brenngemisch.
Der zugeführte Brennstoff wird im Strömungstrichter 5 von mehreren Seiten und Richtungen aus von stark erwärmtem Sekundärluftstrom angeströmt und zerströmt und zu einem hochgeschwängerten und hochexplosiblen Gas aufbereitet.
Auch spezifisch schwerere Brennstoffe wie Dieselöle werden durch diesen Abgas-Reaktor-Prozess brennreif aufbereitet.
Bei Kaltstart des Motors ist noch keine Abgasströmung vorhanden. Der Motor muss sich bei Kaltstart seine Zylinderfüllung selbst saugen. Zur Starthilfe ist hierbei eine Starthilfsdüse 12 vorgesehen, durch welche leicht entsündbarer Brennstoff dem Mischraum 2 zugeführt wird, speziell wenn der Motor mit Diesel(il getrieben wird, zur Starthilfe.
Nach der ersten Brennraumexpansicn strömen bereits Abgase zum Reaktor 3 und beginnen mit ihrer hohen und heissen Abgasströmung ihre Kraftstoffzersetzungsarbeit mit gleichzeitiger Sekundärluftaufladung.
Ist der Motor in Betrieb gese zt, so strömen hochgespannte heisse Abgase durch die Zuleitungen 9-9a zum Reaktor 3.
Die Abgase haben eine weitaus höhere, eine 4- bis 6-fach höhere Strömungsgeschwindigkeit als die Ansauggeschwindigkeit eines Motor betragen kann. Wird der Kraftstoff im Vergaser-Prinzip durch die Zuleitung 6, der Zentralströmungsdüse 4 zugeführt, so wird der Kraftstoff gewissermassen in die witströmende Sekundärluft eingespritzt und mit der Sekundärluft zu einem hochwertigen Brenngemisch durchsetzt.
Wird der Kraftstoff über Spritzdüsen 7 dem Aufbereitungsraum 2 zugeführt, so wird der durch die Spritzdüsen 7 bereits zerstäubte Kraftstoff nochmals durch die hochströmende Abgas-Sekundärluft-Strömung durch den Reaktor 3 zersetzt und mit der zuströmenden Sekundärluft durchsetzt, so dass auch Dieselöle zu einem hochwertigen Brenngemisch aufbereitet den Brennräumen zugeführt werden, so dass Brennkraftmaschinen, insbesondere der Wankel-Motor mit seiner geringen Verdichtung mit Dieselöl getrieben werden kann.
Wird ein Motor mit einer Brennstoffzuführung 6 im Vergaser-Prinzip getrieben, so kann die Drehzahlregelung des Motors durch die Abgas-Regler-Drosselklappe 10 erfolgen.
Wird ein Motor mit Spritzdüsen 7 betrieben, so erfolgt die Regelung der Drehzahlen in bekannter Weise. durch die Einspritzpumpe. Die Drosselklappe 10 regelt dabei die Abgaszuströmung.
Durch die weitaus bessere Zersetzung der zugeführten Kraftstoffe durch Abgase und Heisluftschwingungen durch den Reaktor 3 wird ausser einer höheren Motorleistung ein erheblich geringerer Abgasgiftspiegel in den ins Freie abströmenden Abgasen erreicht.
Zur wirkungsvollen Funktion und Arbeitsweise der Abgaszuströmung in den Abgas-Zuleitungen 9, 9a nach Fig. 1 ist es nötig, den Abgassammler zweckmässig für eine optimale Zumessung der Abgasströmung und Sekundärluftförderung zu dem Mischraum 2 zu gestalten ; denn bei geringen Drehzahlen einer Brennkraftmaschine ist eine optimale Zuströmung der Abgase zur Gemischaufbereitung und zur Sekundärluftförderung durch Heissluftschwingungen ohne besondere Vorrichtungen nicht möglich.
Nach Fig. 2 ist ein Abgassarnmler für eine optimale Abgasströmung bei jeder Drehzahl des Motors zu dem Mischraum 2 ausgebildet.
Der Abgassammler 15 ist hier in zwei Abteile geteilt: in einen Abgasabströmraum 16 und einen Sekundärluftzuströmraum 17. Beide Abteile sind durch eine starke Zwischenwand 18 getrennt. Vom Abgasabströmraum 16 wird die Abgaszuleitung 9, 9a, 10, zu dem Mischraum 2 führend, abgezweigt. Ein Sekundärluftzuführungsmantel 19 umschliesst die Abgaszuleitung 9, 9a, 10. Die Strömungs- und Mischraum-Ausbildungen nach der Fig. 1 wird mit ihrem Strömungsausgang 8a an den Flansch 20 angeschlossen.
Zur optimalen Zumessung der Abgasströmung durch die Zuleitungen 9, 9a ist am Abgassammler-Ausgang 21 ein automatisch arbeitendes Druckregel-Ventil 22 in einem auswechselbaren Zwischenstück 22a zugeordnet, welches bei jeder Drehzahl des Motors im Abgasabströmraum 16 einen bestimzlten Druck erhält, um auch bei geringen Drehzahlen eine optimale Zumessung der Aufbereitungsabgase zu dem Mischraum 2 zu gewährleisten.
Die Wirkungsweise nach Fig. 2 ist folgende: Uber den Luftfilter F wird Frischluft angesaugt, welche durch die von den Abgasen stark erwärmte Zwischenwand 18 vorgewärmt dem Luftmantel 19 und dem Mischraum 2 zugeführt wird, zur weiteren Kraftstoff-tuftgemisch-Aufbereitung, wie in der Fig. 1 dargestellt.
Nach Fig. 3 ist eine weitere Ausführung eines Abgassammlers 15 zur optimalen Abgas- und Sekundärluft-Förderung vorgesehen, deren Wirkungsweise etwa die gleiche ist, wie in Fig. 2 beschrieben, nur dass hierbei die Abgase aus dem Abgassammler 15 in einen Abgasspeicher 15a gefördert werden, der mit einem auswechselbaren Abgasreinigungs-Reaktorfilter 15b versehen ist, in welchem sich eine Nachverbrennung der Abgase und eine erste Abgasreinigung vollzieht.
Unverbrannte Abgase, die Hauptträger der Abgasgifte, haben ein höheres spezifisches Gewicht und sind aus ihrer Strömungsrichtung schwerer umzulenken als verbrannte leichtere Gase. Die Abgassammler nach Fig. 2 bis 5 sind so ausgeführt, dass die unverbrannten spezifisch schwereren Abgase zur erneuten Gemischaufbereitung und Nachverbrennung den Brennräumen zugeführt werden, während die leichten Bestandteile der Abgase zum Abgas sammler und Sammlerausgang ins Freie entweichen. Hierbei werden auch die sogenannten "Muski"-Werte, die bei einem Kaltstart des Motors auftreten, erheblich herabgesetzt; denn sie werden schon bei einem Kaltstart zur weiteren Gemischaufbereitung und Nachverbrennung den Brennräumen zugeführt.
Hierbei wird ele Abgasreinigung in mehreren Stufen durchgeführt, durch Nachverbrennung der Abgase im Speicher-Reaktor 15a, durch nachströmende Abgase, durch die Abgas-Kraftstoff-LuStgemisch-Aufbereitung und weiter durch die Kettenreaktion der Brennvorgänge des Kraftstoff-Abgas-Sekundärluft-Brenngemisches in den Brennräumen des Motors, mit der Rückführung eines Abgasteilstromes zu den Brennrcumerl. Dieser zurückgeführte Abgasstrom besteht aber vorwiegend aus spezifisch schweren Abgasteilen, die schwer umlenkbar sind.
Der Reaktorfilter 15b besteht aus einem sehr starken Drahtgeflecht aus Material mit hohen hitzeständigen Werten. Das Drahtgeflecht, der Reaktorfilter 15b, wird durch die nachströmenden Abgase stark erwärmt und verbrennt und speichert einen Teil der in den Abgasen enthaltenen Schadstoffe. Der Filter 15b ist auswechselbar und kann von den gespeicherten Schadstoffen, die sich im Filter 15b ablagern, gereinigt oder erneuert werden.
Auch hierbei ist zur optimalen Zumessung der Aufbereitungs-Abgase zu dem Mischraum 2 ein automatisch arbeitendes Abgasdruckregel-Ventil 22 am Abgasausgang 21 als auswechselbares Zwischenstück 22a zugeordnet.
Anstelle des Luftfilters B. nach den Fig. 1-5, können bei A auch Zuleitungen von einem hier nicht dargestellten Abgasturbolader angeschlossen werden, so dass von einem Abgasturbolader vorverdichtete Luft dem Mischraum 2 zugeführt wird.
Die höhere Abgasströmungs-Geschwindigkeit, die zur Zerstäubung des zugeführten Kraftstoffes bei vorverdichteter und höher strömender Sekundärluft nötig ist, wird durch Auswechseln der Abgasströmungsdüsen 9a zur höheren Abgasströmung durch zweckmässige Versetzung der Strömungsdüse 9a zum Strömungs-Reaktor 3 und durch die Abgasdrosselklappe 10 durchgeführt, und die Abgas-Zerstäubungs-Strömung ist für jeden Kraftstoff, auch für Dieselöl, zur Aufbereitung eines hochbrennreifen Rraftstoff-Abgas-Luftgemisches einstellbar.
Nach Fig. 4 und 4a wird die Kraftstoff-Luftgemisch-Aufbereitung bei einem Wankel-Motor einmal im Zuströmsystem und einmal im Füllraum gezeigt. Die Abgaszuleitung 9, 9a mit dem Reglerventil 10 ist hier direkt im Abgasabströmbereich im Kolbenraum 32 etwa 10 bis 35 Grad vor dem eigentlichen Abströmausgang 33 angeordnet. Hierdurch wird eine genaue optimale Zumessung der Abgase zur Gemischaufbereitung erzielt und zwar durch Steuerung des Kolbens 34.
Die Wirkungsweise nach Fig. 4 ist folgende: Nach jeder erfolgten Expansion giebt der Kreis kolben 34 den Abaasausgang 32a für das Abströmen der Abgase zu den Zuleitungen 9, 9a ziir weiteren Gemischaufbereitung frei.
Die Strömungsgeschwindigkeit der Abgase ist im Verhältnis zur Drehzahl der Maschine nach jeder erfolgten Expansion die gleiche, so dass nur die Strömungsmenge zur Aufbereitung durch das Reglerventil 10 und durch die auswechselbare Düse 9a bestimmt wird. Auf seinem weiteren ziege gibt dann der Kolben 34 den Abgasausgang 33 frei zum Abströmen der Abgase über ein n Abgassammler ins Freie. Die Drehzahlreglung erfolgt hier durch eine Drosselklappe 40 und durch Kraftstoffreglung. Anstelle des Mischreaktors 25, 26 kann der Mischreaktor nach Fig. 4a oder 5a eingesetzt werden. Zwischen Abgaszuführung 32a und Abgaszuleitung 9 wird ein Abgasreiniger 36 angeordnet, um Vergaserverschmutzungen zu verhindern-.
Nach Fig. 4 ist ein weiterer Kanal 37 zum Füllraum 38 angeordnet. Die Abgaszuleitung 9, 9a wird dann anstelle zum Mischraum 2 zum Kanal 37 derartig angeordnet, dass der Abgasstrom aus der Zuleitung 32a zum Zuströmkanal 37 nach beendeter Füllung des Füllraumes 38 mit einem Kraftstoff-Luftgemischzum Einströmen in den Füllraum 38 geleitet wird. Das Zuströmen der Abgase zum Füllraum 38 erfolgt nur kurz und stossweise und der Kolben 34 steuert die Zuführung der Abgase zum Füllraum 38 derartig, dass die nächstfolgende Saug- bzw. Füllungsperiode bis zum Schliessen des Einströmkanales 35 durch den Kolben 34 von den Abgasen nicht beeinflusst wird; erst nach Schliessung des Kanals 35 strömen die Abgase zu der Kwaftstoff-Luftgemisch-Füllung im Füllraum 38.
Durch das zusätzliche Einströmen der heissen und hochströmenden Abgase in den Füllraum 38 wird eine Gemischzersetzung mit gleichzeitig höherer Verdichtung des Püllrauminhaltes mit anschliessend höherem Expansionsvorgang erreicht. Die Abgaszuströmung erfolgt mit hohem Druck, so dass nach geschlossenem Füllraum 38 der Füllraum 38 bei jeder Arbeitsperiode eine Aufladung durch Abgase erhält.
Wird ein Wankel-Kreiskolbenmotor mit einem Abgasturbolader betrieben, deren Zuleitung bei A anstelle des Filters F angeschlossen wird, so kann vorverdichtete Buft über die Zuleitung 37 in den Füllraum 38 anstelle von Abgasen geleitet werden, wobei die Zuleitung 9, 9a zur Kraftstoffzerstäubung und Gemischaufbereitung zum Mischraum 2 geleitet ird. Mit dieser Ausführung ist es möglich, einen Wankel-Kreiskolben-Hochleistungs-Dieselmotor zu gestalten.
Das Abgasdruckventil 22 kann auch wie in Pig. 5 angeführt als Zwischenstück am Abgassammler-Ausgang 23 angeflanscht werden.
Anstatt des Filters F kann auch am Lufteingang A verdichtete Luft von einem Abgasturbolader eingeblasen werden. Der Abgasturbolader wird dann am Abgas ausgang 23 angeschlossen und von den abströmenden Abgasen getrieben.
Auch kann hier ein Abgassnler nach der Fig. 3 mit Abgasreiniger 15a angeordnet werden.
Nach Fig. 5 wird ein Wankel-Motor mit der Anordnung zweier Kraftstoff-Abgas-Luftgemisch-Aufbereitungskammern gezeigt, mit dem Abgasdruck-Regelventil 22 in einem Zwischenstück 22a am Abgasausgang 23 angeordnet. Im Motor nach Fig. 5 ist eine Aufbereitungskammer 25 angeführt mit einem Zentralströmungs-Reaktor 26 mit Kraftstoffzuleitungen 6, die Kraftstoff von einem Vergaservorratsbehälter zuführen. Der Mischçeaktor 26 ist geeignet, wenn der Motor mit vorverdichteter Luft durch einen Luftverdichter aufgeladen wird und spezifisch schwerere Kraftstoffe zugeführt werden.
Anstelle der Aufbereitungskammer 26 wird die Aufbereitungskammer nach Fig. 5a eingesetzt, die im Aufbau und in der Wirkung die gleiche ist wie in Fig. 1 gezeigt und in ihrer Wirkung dargestellt.
Die Wirkungsweise nach Fig. 5 - 5a ist folgende: Wird die Luft über den Luftfilter F vom Motor angesaugt und vom Abgasstrom zu höherer Strömung getrieben oder von einem Luftverdichter vorverdichtet bei A dem Motor zugeführt, so wird die zugeführte Sekundärluft auf ihrem Wege zum Mischraum 2 über die Trennplatte 18 und die Abgas zuleitung 9 - 9a erwärmt dem Mischraum 2 zugeführt. Die zugeführten Kraftstoffe werden durch die Abgasströmung aus den Zuleitungen 9-9a zersetzt und mit der zugeführten Sekundärluft durchsetzt dem Motor als hochgeschwängertes Brendgemisch zugeführt. Wird der Motor mit Dieselölen oder anderen spezifisch schweren Kraftstoffen getrieben, so ist als weitere Starthilfe eine Glühkerze 29 der Zündkerze 30 vorgeordnet. Auch kann anstelle der Zündkerze 30 eine Einspritzdüse 7 eingesetzt werden, welche zum Zündmoment Brennstoff einspritzt.
Das Abgasdruckregler-Ventil 22 regelt die Abgas zuführung durch die Zuleitung 9-9a zum Mischraum 2 bei jeder Drehzahl des Motors und kann in den verschiedenen automatischen Druckreglern ausgeführt sein.
Die Abgaszuströmung 9-9a ist zur bestmöglichen Wirkung zum Mischraum 2 anzuordnen, Auch kann hier ein Abgassammler nach der Fig. 3 mit Abgasreiniger 15a zugeordnet werden, anstelle des hier gezeigten Abgassammlers 15.
Bei allen hier angeführten Ausführungen werden nur ein Teil der abströmenden Abgase zur besseren und höheren Kraftstoffzerstäubung über Kraftstoff-Abgas-Luftgemisch-Reaktore 25 und 3 zur Kraftstoff-Abgas-Luftgemisch-Aufbereitung genutzt, wobei die Abgasströmungs-Geschwindigkeit der zuströmenden Abgase zum Mischraum 2 auch bei einer Aufladung durch Abgasturboauflader stets höher ist als die Sekundärluftgeschwindigkeit. Nur dadurch, dass im Aufbereitungsraum 2 eines Einlass-Systems einer Brennkraftmaschine der zugeführte Kraftstoff von einer vom Sekundärluftstrom unabhangigen zweiten und gesondert angeordneten Luft- oder Gasströmung mit höherer Strömungsgeschwindigkeit nach der Verfahrenstechnik zersetzt, zerströmt und wirbelstromartig der Sekundärluftströmung zugesetzt wird, ist eine Brenngemischaufbereitung für eine rückstandslose Verbrennung und mit einem sehr geringen Schadstoffanteil in den ins Freie abströmenden Abgasen möglich, der noch weiter verringert wird durch den Abgas-Reaktor nach Fig. 3.
Durch diese neue Erfindung werden die zugeführten graftstoff-Energien besser ausgewertet und ergeben eine höhere Motorenleistung.

Claims

Patentansprüche:

X Verfahren und Einrichtung zur traftstoff-Luftgemisch-Aufbereitung im Einlasszuström-System bei Kolben und Kreiskolben-Brennkraftmaschinen zur Leistungssteigerung, zur Abgasreinigung und Schadstoffminderung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine vom Unterdruck unabhängige Eraftstoff-Brenngemisch-Aufbereitung im Einlass-System einer Brennkraftmaschine, mit wesentlichen Veränderungen des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses gestaltet ist durch eine gesonderte Zuleitung (9 - 9a) mit einem Regler-Ventil (10), durch welche Luft oder Gase oder Abgase mit erheblich höherer Strömungs-Geschwindigkeit zur Zerstäubung der zugeführten Kraftstoffe geleitet werden und mit der gesondert und mit geringerer Strömung zugeführten Sekundärluft durchsetzt wird zu einem hochwertigen Brennraumgemisch.
2.. Verfahren und Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass bei einem Wankel-Kreiskolben-Motor im Abgasabströmbereich (32) eine gesonderte Abgas ableitung (32a) zur Brenngemisch-Aufbereitung zum Mischraum (2) und zum Füllraum (38) über die Zuleitung (37) angeordnet ist und die Zuführung und Abführung der Abgase oder Luft zuführungen zur Gemischaufbereitung durch den Kolben (34) gesteuert werden.
3. Verfahren und Einrichtung nach Anspruch 1 - 2, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zur Kraftstoff-Luftgemisch-Aufbereitung hochgespannte heisse Abgase über die Zuleitungen (9 - 9a) dem Aufbereitungsraum (2) zugeführt werden durch Abgasrückführung vom Abgassammler nach den Fig. (2, 3, 4 und 5) und der thermische Strömungswirkungsgrad der Abgas strömung und deren lieissluftsehwingungen zur Kraftstoff-Luftgemisch-Aufbereitung genutzt werden.
4. Verfahren und Einrichtung nach Anspruch 1 - 3, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass im Aufbereitungs-Mischraum (2) nach Fig. (1 und 5a) ein Strömungs-Verteilungs- und Aufladungs-Reaktor mit Wirbelströmungs-Wirkung (3, 4, 4a und 4b) zur Wirbelstrom-Zerstäubung der Kraftstoffe durch hohe Abgas-Strömung und Durchsetzung der Sekundärluft mit zerstäubten Kraftstoffteilchen zu einem hochwertigen Brennraumgemisch ausgebildet und angeordnet ist.
5. Verfahren und Einrichtung nach Anspruch 1 - 4, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass um den Mischraummantel (1) herum Einspritzdüsen (7) angeordnet sind, zur Kraftstoffeinspritzung in den Aufbereitungsraum (2) nach Fig. (1 und 5a), die in beliebiger Anzahl um den Mantel (1) angeordnet werden können und gesondert und abwechselnd arbeiten, der Zündfolge des Motors entsprechend, sowie einer weiteren Kraftstoff-Zuführung (6), die im Injektor-Prinzip Kraftstoffe zum Mischraum (2) zuführt.
6. Verfahren und Einrichtung nach Anspruch 1 - 5, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Einspritzdüsen (7) zum Aufbereitungsraum (2) und zum Strömungsreaktor (3, 4, 4a und 4b) derartig zugeordnet sind, dass der von den Düsen (7) eingespritzte Brennstoff nochmals von dem Wirbelstrom-Reaktor (3 bis 4b) zerströmt wird und die Sekundärluft mit zersetzten Kraftstoffteilchen durchsetzt zu einem Brennraumgemisch auch bei Zuführung von Diesel-Kraftstoffen.
7. Verfahren und Einrichtung nach Anspruch 1 - 6, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass Abgassammler nach den Fig. (2, 4 und 5) zur Abgas-Sekundärluft-Förderung in zwei Kammern (16 - 17) geteilt sind und zur optimalen Zumessung und Zuströmung der Abgase zu dem Aufbereitungsraum (2) ein automatisch arbeitendes Abgasdruck-Regel-Ventil (22) in einem Zwischenstück (22a) am Abgasausgang (21) zugeordnet ist, als auch im Abgas-Abströmraum.
8. Verfahren und Einrichtung nach Anspruch 1 - 7, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Abgassammler mit einem Abgas-Reaktor (15a) mit einem Abgasnachverbrennungs- und ,ift-Reinigungs- Reaktor-Filter (15b) sowie mit einem Abgasdruck-Regler (22) gestaltet ist.
9. Verfahren und Einrichtung nach Anspruch 1 - 8, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Wankel-Ereiskolben-Motor im Einlasszuströmungs-System mit der neuen vom Unterdruck unabhängigen Kraftstoff-Brenngemisch-Aufbereitungs-Anlage nach den Ausführungen nach Fig. (1 und 2) gestaltet ist, und auch der Abgassammler nach der Fig. (3) am Wankel-Motor angeordnet werden kann sowie an allen Brennkraftmaschinen.
10. Einrichtung nach Fig. 1 - 9, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t , dass diese Ausführungen nach Fig. (1 - 5) kombiniert, als auch gesondert arbeitend, bei allen Brennkraftmaschinen als auch bei Gasturbinen angeordnet werden.