DE2330067A1

DE2330067A1 - Brennkraftmaschine und verfahren zu deren betrieb

Info

Publication number: DE2330067A1
Application number: DE2330067A
Authority: DE
Inventors: Chai Mun Leong
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-06-13
Filing date: 1973-06-13
Publication date: 1973-12-20
Also published as: FR2188062B1; FR2188062A1; JPS5778755U; JPS4949022A; US3929118A; GB1431893A

Description

Dipl.-Ing. Heinz Bardehle

Patentanwalt
8000 Minchen 22, Herrnstr. 15 ^is)JUUO'

München, den 13. Juni 1973

Mein Zeichen: P 1649

Anmelder: Chai Mun Leong

108 Serangoon Garden Way-Singapore 19
Malaysia

Brennkraftmaschine und Verfahren zu deren Betrieb

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen einer Brennkraftmaschine, die mit Kohlenwasserstoffkraftstoffen arbeitet.

Es ist bekannt, daß in derzeitigen Automobilmotoren und in anderen Brennkraftmaschinen ein starker Anteil des in Ansaugdurchgänge und in die Verbrennungskammer eingeführten Kraftstoffs nicht vollständig verbrannt wird. Der Grund hierfür liegt zum Teil in einer unwirksamen Zerstäubung und Vergasung des Kraftstoffs vor seinem Eintritt in die Brennkammer bzw. den Verbrennungsraum, und zum Teil liegt die unvoll-

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ständige Verbrennung daran, daß das Luft/Kraftstoff-Gemisch unter verschiedenen Laufbedingungen nicht konstant ist. Mit Rücksicht auf die Schwere der Kraftstoffe und andere. Beschränkungen wird eine vollständige Vergasung des Kraftstoffs in den derzeitigen Vergasern nicht erreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Weg zu zeigen, wie die schädlichen Verbrennungsprodukte in dem Abgas verringert und der Gesamtwirkungsgrad der Maschine durch Verbesserung der Verbrennung des Kraftstoffs erhöht werden kann, um somit den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe erfindungsgemäß durch ein die Kraftstoffausnutzung verbesserndes und schädliche Auslaß-Ausströmungen verringerndes Verfahren in einer Brennkraftmaschine mit einem Vergaser, der ein Kraftstoff-Luft-Gemisch einer Einlaßrohrleitung oder einem anderen Gemischeinlaß zuführt. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Ströme erwärmter Luft an den Gemischeinlaß abgebbar sind, und zwar derart, daß der jeweilige Luftstrom auf den Kraftstoff/Luft-Gemischstrom auftrifft und sich mit diesem vermischt, und daß ein insbesondere durch eine Kupferverbindung gegebener Verbrennungskatalysator derart in den Gemischeinlaß eingeführt wird, daß der betreffende Katalysator in die Verbrennungskammer oder die Verbrennungskammern der Brennkraftmaschine und danach in das Auslaßsystem eingeführt wird.

Durch die Erfindung ist ferner eine Brennkraftmaschine mit einem Vergaser zur Zuführung eines Kraftstoff/Luft-Gemisches zu der Einlaßrohrleitung oder einem sonstigen Gemischeinlaß

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sowie mit einer Auslaßrohrleitung oder einem sonstigen Auslaßsystem für verbrannte Gase geschaffen. Diese Brennkraftmaschine ist dadurch gekennzeichnet, daß der Gemischeinlaß einen oder mehrere Lüfteinlaßduröhgänge aufweist, die die Einführung und Weiterleitung eines oder mehrerer gesondert erwärmter Luftströme ermöglichen, welche auf das von dem Vergaser her zugeführte Kraftstoff/Luft-Gemisch auf tre f fen und sich mit diesem vermischen, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die einen Verbrennungskatalysator entweder allein oder mit Luft oder als Teil der Luft in den Gemischeinlaß einzuführen gestatten und danach in die jeweiligen Verbrennungskammern und in das Auslaß- bzw. Abgassystem.

Durch die Erfindung ist ferner eine kombinierte Einlaß/Abgas-Rohrleitung geschaffen, die entweder allein oder durch Zuordnung zu einem Abgasrohr-Wärmeaustauscher für eine derartige Maschine geeignet ist. Die Rohrleitung oder die Rohrleitung und der Wärmeaustauscher können gesondert verkauft werden, und zwar entweder für einen kommerziellen Einbau in ein Fahrzeug oder an andere Maschinen bzw. Motore, die von Hause aus nicht in der hier beschriebenen Weise ausgestattet sind, oder für einen Ein- bzw. Anbau durch einen Bastler.

Vorzugsweise ist ein Wärmeaustauscher vorgesehen, um die gesonderte Luft durch die Wärme der Auslaßgase bzw. Abgase zu erwärmen. Der Wärmeaustauscher ist z.B. ein Lüfteinlaßrohr, welches durch den Innenraum des Abgassystems hindurchläuft oder welches im Unterschied dazu oder zusätzlich um ein Rohr gewickelt ist, durch das die Abgase hindurchgelangen.

Der jeweilige Lufteinlaßdurchgang ist zweckmäßigerweise mit einem Rückströmventil versehen, welches so eingestellt ist,

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daß es Luft mit einem bestimmten, unterhalb des atmosphärischen Druckes liegenden Einlaß-Unterdruck einläßt.

Bei einer Ausführungsform gemäß der Erfindung ist der Lufteinlaßdurchgang oder einer der Lufteinlaßdurchgänge derart angeordnet, daß er einen Luftstrom in den Gemischauslaß von dem Vergaser oder dem jeweiligen Vergaser bei einer Doppeloder Merhfach-Vergasermaschine einleitet. Im Unterschied dazu oder zusätzlich ist der Lufteinlaßdurchgang oder einer der Lufteinlaßdurchgänge so angeordnet, daß er einen Luftstrom in das Gemisch an der Stelle oder an der jeweiligen Stelle einleitet, an der das Kraftstoff-Luft-Gemisch zu einer Brennkammer der Brennkraftmaschine hin gelangt. In geeigneter Weise werden bei dieser Ausführungsform die Luftströme durch ein gemeinsames Lufteinlaßrohr weitergeleitet, welches innerhalb einer Rohrleitung vorgesehen ist und welches ein Loch aufweist, welches zu der Brennkammer oder der jeweiligen Brennkammer hinzeigt.

Bei einer alternativen Ausführungsform zu der obigen Ausführungsform werden die Lufteinlaßdurchgänge durch Durchgänge ergänzt oder ersetzt, die dazu dienen, erwärmte Abgase umzuwälzen, die entweder allein oder mit Luft gemischt abzuführen sind. Die betreffenden Durchgänge sind dabei in der bezüglich der Lufteinlaßdurchgänge angegebenen V/eise angeordnet.

Zur Zuführung des Katalysators weisen die Anordnungen vorzugsweise Einrichtungen auf, die den Katalysator in einer Lösung in das Kraftstoff/Luft-Gemisch einführen. Die Lösung wird dabei als solche zugeführt oder durch einen Wärmeaustauscher, der die betreffende Lösung in Dampf umsetzt, welcher Katalysatorpartikeln trägt. Die betreffende Lösung wird dabei

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entweder allein oder mit gesonderter Luft oder mit umgewälzten Abgasen zugeführt. Die Katalysatorzuführung braucht nicht kontinuierlich zu sein.

Gemäß der Erfindung wird daher erwärmte Luft oder Abgas mit einem Verbrennungskatalysator in die Einlaß- bzw. Ansaugdurchgänge des Motors bzw. der Brennkraftmaschine eingeführt. Dies führt zu einem Anstieg der physikalischen und chemischen Wirkungen mit der Folge, daß gewisse erwünschte Effekte hervorgerufen werden, die weiter unten erläutert werden. Die Luft, die z.B. durch den in dem Einlaßrohr vorhandenen Unterdruck angesaugt wird, kann in einem oder mehreren Strömen auftreten und mit erheblicher Kraft beim Eintritt in die Ansaugdurchgänge auf das von dem Vergaser herkommende Luft/Kraftstoff-Gemisch auftreffen. Die daraus resultierende Durchwirbelung bzw. Turbulenz ruft eine Aufteilung des Kraftstoffs in feine Tröpfchen hervor, wodurch der Vorgang der Zerstäubung verbessert wird, der ursprünglich durch den Vergaser begonnen wurde. Die z.B. durch die Hindurchleitung der Luft durch das das Abgasrohr durchlaufende Rohr erzielte Wärme beschleunigt den Zerstäubungsvorgang derart, daß im Verlaufe der Zeit der in die Brennkammer eintretende Kraftstoff sich in einem solchen Zerstäubungszustand befindet, daß er leicht entzündet und vollständiger verbrennt. Die Einführung von "gesonderter" erwärmter bzw. erhitzter Luft stellt sicher, daß stets genügend Sauerstoff vorhanden ist, um eine wirksame Verbrennung stattfinden zu lassen.

Es ist ferner beabsichtigt, geringe Mengen an Ammoniak in den Luftstrom einzuführen, wodurch das Stickstoffοxyd zu Stickkstoff und Wasser reduziert wird.

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Es wird ferner angenommen, daß die katalytische Wirkung eine bedeutende Rolle hinsichtlich der Verbesserung des Verbrennungsvorgangs spielt. Dabei wirkt insbesondere Kupfer als solches oder als Verbindung als Katalysator, wenn in seiner*Anwesenheit Benzin verbrannt wird. Der betreffende Stoff ruft eine Beschleunigung des Verbrennungsvorgangs mit der folge einer vollständigen Verbrennung des Kraftstoffs hervor, ils hat sich somit gezeigt, daß Verbindungen aus Kupfer, wie Kupfersulfat, Kupferchlorür, Kupfer-I-Nitrat und Kupferhydroxydul und ggfs. andere Verbindungen verwendet werden können, um als Katalysatoren zu wirken, die eine bessere und wirksamere Verbrennung unterstützen.

Eine verdünnte Kupfersulfatlösung, die hinreichend hohen Temperaturen ausgesetzt wird, wird in Kupferoxyde umgesetzt. Der Zusatz einer geringen Menge Ammoniaks, welches selbst die Schaffung eines sauberen Abgases unterstützen kann, führt zur* Ausbildung von Kupferhydroxyd, welches durch Wärme ebenfalls zu Kupfer-II-Oxyd reduziert wird. Auf diese Weise gebildete Kupferoxyde werden sodann durch den Luftstrom bzw. -zug abgeführt und in der Verbrennungskammer und den Auslaßdurchgängen abgelagert, um als Katalysatoren zu wirken. Die betreffenden Kupferoxyde können, sofern die Temperatur hoch genug ist, ferner in den Einlaß- bzw. Ansaugdurchgängen abgelagert werden.

Kupferchlorür löst sich leicht unter Bildung eines Komplexes in Ammoniak. Diese ammoniakhaltige Lösung bewirkt auf ihre Einführung in die Ansaug- bzw. Sinlaßdurchgänge und in die Verbrennungskammer nicht nur den erwähnten Effekt, sondern die betreffende Lösung absorbiert ferner Monoxyd, wie dies aus folgender Reaktionsgleichung hervorgeht:

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CuCl + CO + H₂O --> CuCl«CO·2HO,

Kupfer-I-Nitrat wird durch Wärme leicht zersetzt, so daß Kupfer-II-Oxyd, Stickstoffdioxyd und Sauerstoff entstehen. Kupferhydroxyd und Kupferhydroxydul werden durch Wärme in Kupferoxyde umgesetzt.

Mn weiterer Umstand besteht darin, daß Kupfer auf seine Erwärmung in trockner Luft oberflächlich oxydiert, wodurch eine Mischung aus Kupferoxydul und Kupferoxyd entsteht. Gemäß einem sekundären Merkmal der Erfindung gelangt ein durch den Unterdruck in dem linlaßrohr angesaugter Luftstrom längs eines Kupferrohres, welches durch die Abgase erwärmt bzw. erhitzt ist. Dieser Strom trockner Luft, der über das erhitzte Kupferrohr hinwegströmt, bewirkt die Ausbildung einer oberflächlichen Mischung aus Kupfer-I- und Kupfer-II-Oxyden. Ist die Temperatur hinreichend hoch, so werden einige Partikeln der so gebildeten Verbindungen durch die Umwälzung abgelöst und durch den Luftstrom abgeführt, um längs der Ansaugdurchgänge, in der Verbrennungskammer und sogar längs der Abgasbzw. Auslaßdurchgänge abgelagert zu werden und um an den betreffenden Stellen ihre katalytische Wirkung unter geeigneten Bedingungen auszuüben. Die reultierende Reaktion führt nicht nur dazu, daß der Verbrennungsvorgang in der Verbrennungskammer beschleunigt ist, sondern die betreffende Reaktion trägt außerdem dazu bei, daß die Verbrennung jegliehen unverbrennten Kraftstoffs in den Abgas- bzw. Auslaßdurchgängen vervollständigt bzw. abgeschlossen wird.

Durch die bessere Zerstäubung und Vergasung sowie durch Bereitstellung von genügend Sauerstoff und durch die hervorgerufene chemische Wirkung ergibt sich somit im Ergebnis eine verbesserte Verbrennung und Verringerung oder Eliminierung der schädlichen Verbrennungsprodukte neben einer Verbesserung

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des Benzinverbrauchs.

An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer Perspektivansicht ein Einlaß- und Auslaßrohr einer Brennkraftmaschine eines Kraftwagens, und zwar von der Brennkraftmaschinenseite her betrachtet.

Fig. 2 zeigt in einer ähnlichen Ansicht wie Fig. 1 eine weitere Rohrleitung mit einer schematisch angedeuteten zugehörigen Einrichtung.

Fig. 3 zeigt die Rohrleitung gemäß Fig. 2 von der Seite eines Vergasers her betrachtet.

Fig. 4 zeigt eine dritte Rohrleitung mit zugehörigen Einrichtungen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 dürfte ersichtlich sein, daß Modifikationen bezüglich der Einlaß- und Auslaßrohrleitung ausgeführt werden können. Die Vorrichtung enthält zwei Teile I und II. Der Teil I enthält ein inneres Rohr M, das aus einem Metall, Kupfer oder Gußeisen, besteht. Der betreffende Teil ist mit dem Auslaß der Abgas- bzw. Auslaßrohrleitung mittels einer Klemme verbunden; der betreffende' Teil kann aber auch als Verlängerung der Rohrleitung ausgebildet sein. Das Rohr M ist von einer äußeren Schicht oder einem Rohr N umgeben, welches aus Gußeisen oder aus irgendeinem Metall besteht. Dieser Teil besitzt eine Länge von 127 bis 151 mm (entsprechend 5 bis 6 Zoll) bei einem Durchmesser zwischen 63,5 und 88,9 mm (entsprechend 2 1/2 Zoll biw 3 1/2 Zoll) oder in dem betreffenden Bereich.

Der Teil II besitzt dieselben Abmessungen wie der Teil I, mit welchem er durch einen Flansch F an einem Ende verbunden ist. An dem anderen Ende ist der Teil II mit dem

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Auslaßrohr bzw. Auspuffrohr des Wagenmotors ebenfalls durch einen Flansch verbunden, der zur Vermeidung eines Leckens dicht angeschraubt ist.

In dem Teil I befindet sich eine öffnung in dem äußeren Rohr oder Mantel an der Stelle 5. Durch diese Öffnung ist ein Kupferrohr A hindurchgeführt. Dieses Kupferrohr A ist um das innere «Rohr M herumgewickelt, und zwar bis zu der Stelle 6, an der es in das Rohr M durch ein Loch hineinläuft, welches in der Seite des betreffenden Rohres vorgesehen ist. Das betreffende Kupferrohr A ist innerhalb des Rohres M mit einem weiteren Kupferrohr B verbunden. Dieses Rohr führt nach oben durch das Rohr M des Teiles I hindurch, um an der Stelle mit einem Anschlußrohr P verbunden zu werden. Das Rohr tritt dann an der Stelle 8 in die Auslaßrohrleitung B ein, wobei das betreffende Rohr mit einer Rohrleitung B1 verbunden ist, die aus Kupfer besteht. Die Rohrleitung B1 gelangt dann in einen Zweig der Auslaßrohrleitung E hinein, und zwar durch den an der Stelle 9 vorgesehenen "Gemischvorwärmer" oder "17ärmeaustauscher^rt (an der betreffenden Stelle treffen die Wände der Einlaß- und Auslaßrohrleitung zusammen und bilden eine gemeinsame Wand). Das Rohr endet an einer Öffnung 1Ö, die gerade unterhalb des Flansches liegt, an dem der Vergaser angebracht ist.

Das andere Ende des Rohres A ist an einer kleinen Meßeinrichtung angebracht, die durch einen aus Kupfer oder Stahl bestehenden Zylinder mit einem Mitteldurehgang gebildet ist, der Öffnungen 1 und 4 sowie ein Kugelventil 2 und eine Feder aufweist. Die Größe der öffnungen 1 und 4 beträgt 0,5 mm oder sie/ einen in der betreffenden Größenordnung liegenden Wert; sie kann

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von 0,2 mm bis 1 mm durch Einstellungen variieren. Die öffnung 1 der Meßeinrichtung ist an einer flexiblen Rohrleitung aus Kunststoff oder anderen reaktionsträgen Materialien geringer Größe angebracht. Diese Rohrleitung führt zu einem Kunststoffbehälter (nicht gezeigt) mit einem Steuerventil, welches im Bedarfsfall vollständig geschlossen werden kann. Die Katalysator-Chemikalien, bei denen es sich z.B. um einige wenige Gramm Kupferchlorid auf ca. 4,5 1 (entsprechend eine Gallone) ammoniakhaltiges Wasser handelt, werden in den Behälter eingeführt, und die Strömung wird durch Verdrehen eines kleinen Hebels oder Knopfes reguliert und eingestellt. Ein voller Behälter kann z.B. eine Woche ausreichen (0,57 oder 1,14 1 entsprechend 1 oder 2 Pints). Die Flüssigkeit gelangt dann durch die Meßeinrichtung hindurch, die durch ihre kleine öffnung eine weitere Regulierung der Strömungsmenge vornimmt. Durch eine angebrachte Einstelleinrichtung . kann die öffnung in der Größe verändert oder vollständig geschlossen werden.

Bei einer alternativen Ausführungsform wird die Meßeinrichtung des Teiles I von einem Rohr her gespeist, welches zunächst gerade längs der Auslaßrohrleitung verläuft.

Der Teil II zeigt eine ähnliche Anordnung. Die Meßeinrichtung ist hierbei jedoch nicht an irgendeiner Rohrleitung angebracht. Anstelle eines Chemikalien enthaltenden Fluids tritt Luft in die Meßeinrichtung ein. Die Größe der Öffnung beträgt 0,5 mm. Die Luft gelangt dann durch die Kugelventil-Anordnung 12, 13 und sodann durch eine weitere Öffnung 14 zu einem Anschlußrohr C hin, welches aus Kupfer oder einem anderen Metall besteht, und zwar unter der Voraussetzung, daß das betreffende Rohr ein guter Wärmeleiter ist. Die Luft gelangt dann durch die Rohrleitung C hindurch, die in das äußere Rohr k1

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an der Stelle 15 eintritt und die um das innere Rohr M1 herumgewickelt ist. Die Luft wird dann durch die Rohrleitung C durch den Flansch in den Teil I eingeführt, in welchem sie in das innere Rohr M dieses Teiles an der Stelle 16 eintritt, an der eine Verbindung zu der Rohrleitung D besteht. Die Rohrleitung D besteht aus Kupfer oder irgendeinem. Metall oder einer Legierung giter Wärmeleitfähigkeit. Die Rohrleitung leitet sodann die Luft durch das innere Rohr M, wobei die betreffende Rohrleitung an der Stelle 17 austritt und mit einer Anschlußrohrleitung Q verbunden ist, die die Rohrleitung D mit der Rohrleitung D1 verbindet, welche ebenfalls aus Kupfer besteht. Die betreffende Luft gelangt dann durch die Rohrleitung D1 in die Auslaßrohrleitung E an der Stelle 18 hinein und tritt schließlich in den Einlaß- bzw. Ansaugdurchgang nach Passieren einer Öffnung ein, die an dem "Gemischvorwärmer" an der Stelle 19 gebildet ist. Die Rohrleitung endet in einer Öffnung 20, die gerade unterhalb des Flansches liegt, an dem der Vergaser angebracht ist.

Gemäß einer Abwandlung wird eine zweischichtige oder zwei Röhren umfassende Abgas- bzw. Auslaßrohrleitung verwendet, bei der zwischen der äußeren Schicht oder dem äußeren Rohr und der inneren Schicht oder dem inneren Rohr ein Zwischenraum vorhanden ist· Um den Umfang sind aus Kupfer bestellende Platten schraubenlinienförmig herumgewickelt und zwischen den beiden Schichten unter Bildung eines Durchgangs für die Luft oder die chemischen Fluids befestigt. Die somit gebildeten Durchgänge,νon denen jeweils einer auf jeder Seite vorgesehen ist, können mit der Meßeinrichtung bzw. Rohrleitung A oder C (wie in Fig. 1) verbunden sein, und zwar durch Anschluß von Rohrleitungen in entsprechender Weise wie die Rohrleitungen P und Q gemäß Fig. 1. Wie zuvor kann eine Kupferrohrleitung

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zwischen den Schichten verwendet werden, um Luft und Fluid zu leiten.

Zusätzlich zu den betrachteten Elementen kann eine Einspritzeinrichtung, die der Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Dieselbrennkraftmaschine oder einer mit Kompressionszündung arbeitenden Maschme^oder eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung anderer Brennkraftmaschinen an geeigneten Stellen der Abgasbzw. Auslaßdurchgänge eingeführt werden, um eine geringe Menge von Ammoniak oder Chemikalien einzuspritzen, die zur Reduktion oder Vermeidung des schädlichen Verbrennungsprodukts erforderlich sind.

Im Hinblick auf Fig. 2 und 3 dürfte ersichtlich sein, daß Modifikationen wi&Ler bezüglich der Einlaß- und Auslaß-Rohrleitung und außerdem bezüglich des Auspuffkrümmers vorgenommen sind. Die verwendete Einlaßleitung dient für das Automobil Volvo 144S, der mit zwei Vergasern ausgerüstet ist. Gemäß der betreffenden Anordnung laufen zwei Rohre A2 und B2 aus Kupfer oder aus irgendeinem geeigneten Metall durch jeweils einen Arm der Auslaßrohrleitung J32, um Wärme aufzunehmen, wobei die betreffenden Rohre in Öffnungen 25 und 30 unmittelbar unterhalb der Flansche enden, an denen die Vergaser angebracht sind. Die anderen Enden der Rohre A2und B2 sind an Meßeinrichtungen angebracht, deren Öffnungen 21 bzw. 26 eine Größe von etwa 0,3 mm besitzen; diese Größe kann durch Einstellungen zwischen 0,2 mm und 1 mm variiert werden. Die betreffenden Öffnungen gestatten die Einführung von Luftströmen und unterstützen, wie bereits beschrieben, diesKraftstoffzerstäubung und die Vergasung des betreffenden Kraftstoffs.

Ein weiteres Stahl- oder Eisenrohr C2 beginnt nahe des rückseitigen Endes der Rohrleitung E; die öffnung dieses Rohres ist

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mit 31 bezeichnet. Das betreffende Kohr ist sodann durch eine Öffnung 32 herausgeführt und um den Schalldämpfer bzw. Auspufftopf S2 herumgeführt. Das betreffende Rohr läuft dann an der Seite des Auspuffrohres auf der Unterseite des Autos vorbei. In der Nähe des motorseitigen Endes der Rohrleitung, die nunmehr flexibel ausgebildet sein kann, wird hitzebeständiges Material durch eine Öffnung 33 in ein Filter F2 eingeführt.

An dem Auslaß des Filters ist an einer Öffnung 34 ein weiteres Rohr oder eine weitere Rohrleitung D angebracht. Nahe des Auslasses i&t eine Steuereinrichtung CD2 vorgesehen. Die Rohrleitung D2 tritt dann in das Auspuffrohr nahe der Auspuffrohrleitung an der Stelle 35 ein, verläuft sodann nach oben bis zu der Stelle 36 hin, an der sie mit einem weiteren Rohr J2 verbunden ist. Dieses Rohr J2, welches aus Stahl, Bisen oder irgendeinem stark hitzebeständigen Metall besteht, verläuft durch die Mitte der betreffenden Rohrleitung weiter nach oben und ist schließlich mit einem Metallrohr oder einem Hohlstab K2 verbunden, der aus Kupfer, Stahl oder einem anderen hitzebeständigen Metall besteht. Das Rohr bzw. der Hohlstab K2 ist innerhalb der Einlaßrohrleitung 12 querverlaufend angeordnet. Dieses Metallrohr oder diese Hohlstange ist an beiden Enden verschlossen; das betreffende Rohr bzw. der betreffende Stab weist ö^e<iocb- ^a** den Stellen 40, 41, 42 und 43 vier kleine Öffnungen mit einem Durchmesser von etwa 1 mm bis 2 mm auf. Jede Öffnung zeigt zur Mitte der Einlaßleitungsöffnungen, die zu den Einlaßdurchgangsöffnungen der Brennkraftmaschine hinzeigen.

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Von der Chemikalien enthaltenden Flasche H2 verläuft ein Rohr durch eine Öffnung 44 zu einer Steuereinrichtung 46 hin. Eine weitere kleine öffnung 45 gestattet das Einströmen von Luft in die betreffende Flasche. Von der Steuereinrichtung aus verläuft das Rohr L2 direkt zur Mitte des Einlaßrohres bzw. der Binlaßrohrleitung hin. Das betreffende Rohr ist durch die Einlaßleitung bzw. Einlaßrohrleitung hindurchgeführt, um an der Stelle 38 mit dem Rohr J2 verbunden zu werden.

Geringe Mengender in dem Behälter H2 befindlichen chemischen Lösung werden durch den Rohrleitungsunterdruck in die Rohrleitung eingesaugt. Die Chemikalie gelangt dann in das Rohr K2 hinein, wird dispergiert und durch die an den Stellen 40, 41, 42 und 43 vorgesehenen Öffnungen in die Brennkammern eingeführt, um eine chemische Wirkung vor, während und ggfs. nach dem Verbrennungsprozeß auszuüben, wie dies weiter oben betrachtet worden ist.

In Abweichung von den betrachteten Verhältnissen kann das Rohr L2 an dem Auspuffrohr der Einrichtung angebracht sein, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, wobei die chemische Lösung aufgeheizt und verdampft wird, bevor sie in das Rohr K2 eingeführt wird, von welchem aus die betreffende Lösung in die verschiedenen Brennkammern hineingelangt. Die Temperatur ist ebenfalls von gewisser Bedeutung. Die aus dem Filter F2 austretenden Abgase können in ähnlicher Weise behandelt werden.

Im Hinblick auf die Vergaser ist wegen der Verbesserung des Verbrennungsprozesses und wegen der Forderung nach weniger Kraftstoff eine geringfügige Modifikation erforderlich« Zu diesem Zweck wird die Größe der Nadel geändert, um den durch

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die Düsenöffnimg im Falle von SU-Vergasern hindurchtretenden Kraftstoff zu begrenzen oder zu verringern.

Im Unterschied zu den betrachteten Verhältnissen kann die Düsenöffnung modifiziert werden, um dasselbe Ergebnis zu* liefern. Im Falle anderer Fallstromvergaser und anderer Vergasertypen, wie z.B. im Falle des Solex-Vergasers, Zenith-Vergasers, Stromberg-Vergasers, Weber-Vergasers, ist es jeweils lediglich erforderlich, mit einer kleineren DUsenöffnung zu arbeiten.

Zusätzlich zu den obigen Elementen kann eine weitere Steuereinrichtung gebildet werden. Dabei kann ein gesonderter Lufteinlaß in die Oberseite der Einlaßleitung hineinführen, wobei die Größe der betreffenden Öffnung ebenfalls einstellbar sein mag. An dieser Stelle kann ein Magnetventil angebracht sein, um die Luftmenge zu regulieren und zu steuern, die bei verschiedenen Motordrehzahlen und Laufbedingungen erforderlich ist«

Bei der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung sind ähnliche Vorkehrungen getroffen wie bei der in Fig.· 1 dargestellten Vorrichtung. Der Hauptunterschied zwischen beiden Vorrichtungen liegt darin, daß die in Fig. 4 dargestellte Anordnung sowohl den Abgasen oder der Luft und den Chemikalien ermöglicht, auf gewünschte Temperaturen vorgewärmt zu werden, bevor sie in die Brennkammern eintreten.

Das Kupferehlorür und die ammoniakhaltige Lösung in dem Behälter werden durch den Rohrleitungsunterdruck angesaugt. Die Steuereinrichtung reguliert die Strömung und gestattet, daß geringe Mengen, die hindurchzuleiten erforderlich ist, in das Rohr J2 nach erfolgter Erwärmung auf Grund des Passierens

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des Rohres T2, welches um das Auspuffrohr herumgewickelt ist,

werden
eingeführt/und in die Brennkammer in einem Vergasungszustand eintreten.

Das Auspuff- bzw. Abgas, welches angesaugt wird, gelangt durch das Filter und sodann durch ein gewickeltes Rohr S2 hindurch, bevor es zu dem Anschlußrohr J2 hin gelangt und schließlich nach Durchtritt durch das Rohr K2 in die Brennkammer eintritt.

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Claims

Patentansprüche

' 1.)Brennkraftmaschine mit einem Vergaser, der einer Einlaßleitung oder einem Gemischeinlaß ein Kraftstoff/Luft-Gemisch zuführt, und mit einer Abgasleitung oder einem Auslaßsystem für die Abführung von verbrannten Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß der Gemischeinlaß zumindest einen Lufteinlaßdurchgang aufweist, der zumindest einen Strom gesonderter, erwärmter Luft abzugeben und derart zu leiten gestattet, daß dieser Luftstrom auf das von dem Vergaser her zugeführte Kraftstoff/Luft-Gemisch auftrifft und sich mit diesem vermischt, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die die Einführung eines Verbrennungskatalysators in den Gemischeinlaß entweder allein oder mit Luft oder als Teil der Luft und danach in die jeweilige Brennkammer und in das Auslaßsystem bewirken.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wärmeaustauscher (9) vorgesehen ist, der durch die Wärme der Abgase die gesonderte Luft aufzuheizen gestattet. '
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher durch ein Lufteinlaßrohr (9) gebildet ist, welches durch den Innenraum des Auslaßsystems hindurchläuft oder alternativ oder zusätzlich um ein Rohr herumgewickelt ist, durch das die Abgase hindurchgeführt werden.
4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Lüfteinlaßdurchgang mit einem Rückströmventil versehen ist, welches so eingestellt ist, daß es Luft bei einem bestimmten, unterhalb des

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atmosphärischen Druckes liegenden Einlaßunterdruck einläßt.
5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Luf.teinlaßdurchgänge so angeordnet sind_? daß sie einen Luftstrom in den Gemischauslaß von dem jeweils vorgesehenen Vergaser her einleiten.
6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Lufteinlaßdurchgänge so angeordnet sind, daß sie einen Luftstrom in das Kraft- . stoff/Luft-Gemisch an der jeweiligen Stelle einleiten, an der das betreffende Kraftstoff/Luft-Gemisch zu einer Brennkammer hin gelangt.
1. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von zwei oder mehr Zylindern die Luftströme durch ein gemeinsames Lüfteinlaßrohr v/eitergeleitet werden, welches in einer Rohrleitung untergebracht ist und welches ein zu der jeweiligen Brennkammer hinzeigendes Loch aufweist.
8. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Lufteinlaßdurchgänge durch Durchgänge ergänzt oder ersetzt sind, die abzuführende erwärmte Abgase ggfs. mit der erwärmten Luft gemischt umwälzen, wobei diese Durchgänge in entsprechender Weise gestaltet sind wie die Lufteinlaßdurchgänge.
9. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (H2, L2) vorgesehen sind, die den in einer Lösung befindlichen Katalysator in das Kraftstoff/Luft-Gemisch einführen, wobei die

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Lösung als solche oder nach Hindurchleitung durch einen Wärmeaustauscher abgegeben wird, der die betreffende Lösung in einen Katalysatorpartikeln mit sich führenden Dampf umsetzt, und daß die Lösung entweder allein oder mit gesonderter Luft vermischt oder mit Abgasen umgewälzt abgegeben wird.
10. Kombinierte Einlaß/Auslaß-Rohrleitung für eine alleinige Verwendung oder in Verbindung mit einem Auspuffrohr-Wärmeaustauscher zur Aufheizung gesonderter Luft, gekennzeichnet durch die Ausbildung eines Gemischeinlasses und Abgasauslasses gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.
11. Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 unter Herabsetzung von schädlichen Abgasen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Stromerwärmter Luft an den Gemischeinlaß derart abgegeben wird, daß der betreffende Luftstrom auf die Kraftstoff/Luft-Gemischströmung auftrifft und sich mit dieser vermischt, und daß die Abgabe eines insbesondere durch eine Kupferverbindung gebildeten Verbrennungskatalysators in den Gemischeinlaß derart bewirkt wird, daß der betreffende Verbrennungskatalysator in die jeweilige Brennkammer und danach in das Auslaßsystem geführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator in einer Lösung unmittelbar oder nach erfolgter Erwärmung in den Gemischeinlaß eingeführt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Verbrennungskatalysator Ammoniak, z.B. in Form

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einer ammoniakhaltigen Cuprosalzlösung, in den Gemischeinlaß eingeführt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungskatalysator in das in die Brennkraftmaschine eintretende Kraftstoff/Luft-Gemisch eingeführt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14,, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbrennungskatalysator ein insbesondere durch Kupferchlorür oder Kupfersulfat gebildetes Kupfersalz aus einer wässrigen Lösung oder ammoniakhaltigen Lösung in das Kraftstoff/Luft-Gemisch derart eingeführt wird, daß sich ein Katalysatorpartikeln führender Dampf mit dem Kraftstoff/Luft-Gemisch mischt.

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