DE2366067A1 - Internal combustion engine fuel processing - by passing compressed fuel and carrier gas through catalyst into inlet manifold - Google Patents
Internal combustion engine fuel processing - by passing compressed fuel and carrier gas through catalyst into inlet manifoldInfo
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Abstract
Description
Vorrichtung zum Aufbereiten von flüssigem BrennstoffDevice for processing liquid fuel
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbereiten von flüssigem Brennstoff zur Speisung von Brennkraftmaschinen, der mit einem als Träger dienenden Gas zu einem nicht zündfähigen Gemisch zerstäubt ujird, das im Rahmen eines Spaltprozesses über einen Katalysator unter Wärmezufuhr geführt und anschließend in den Ansaugkanal der Brennkraftmaschine eingeleitet wird.The invention relates to a device for processing liquid fuel for feeding internal combustion engines, which is atomized with a gas serving as a carrier to form a non-ignitable mixture, which is produced in the course of a fission process Passed over a catalytic converter with the supply of heat and then into the intake duct of the internal combustion engine is initiated.
Eine solche Vorrichtung beschreibt die DT-PS 739 518. Das
Gemisch uiird dort ohne wesentliche Druckerhöhung nach seiner
Erzeugung durch den einzigen Katalysator hindurchgeleitet. Daran ist as nachteilig, daß die Vorrichtung zur Erzeugung
eines gegebenen Durchsatzes sehr viel Volumen benötigt.
Eine an die Vorrichtung angeschlossene Brennkraftmaschine
hat relativ hohe Giftgasanteile, u/eil das Gemisch nur unvollkommen
verbrannt ujird.Such a device describes the DT-PS 739 518th Das
The mixture is passed through the single catalyst after it has been generated without any significant increase in pressure. This is disadvantageous in that the device requires a great deal of volume to generate a given throughput.
An internal combustion engine connected to the device
has a relatively high proportion of poison gas, and the mixture may only be incompletely burned.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die sich gut für den Einsatz in Brennkraftmaschinen eignet, wobei nur geringe Giftgasanteile erzeugt u/erden.The invention avoids these disadvantages. The task is yours based on proposing a device of the type mentioned, which is good for use in internal combustion engines suitable, whereby only small amounts of poison gas are generated and / or grounded.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch vor Einleitung in den beheizten Katalysator in einem Verdichter mit Kolben hoch verdichtet wird, der so an die Brennkraftmaschine angeschlossen ist, daß die Ausblasung dss Kraftstoffgases zu einem Zeitraum stattfindet, der sich im zweiten Teil der Öffnungszeit des zugehörigen Einlaßventils befindet. Durch diese verzögerte Zuführung des Branngases ergibt sich eine Schichtladung während des Ansaugvorganges. In der Brennkammer des lYlotors luird dadurch in der Nähe der Zündkerze ein brennfähiges Gemisch angelagert, während sich entfernter davon Brennluft befindet oder ein abgemagertes Gemisch. Die angestrebte Giftgasfreiheit oder Giftgasarmut wird dadurch erreicht, daß das Gemisch insgesamt einen SauerstoffÜberschuß hat, im Bereich der Zündkerze aber zündfähig ist.To solve this problem, the invention is characterized in that that the mixture is highly compressed in a compressor with a piston before it is introduced into the heated catalyst which is so connected to the internal combustion engine, that the blowing out of the fuel gas takes place at a time period which is in the second part of the opening time of the associated inlet valve is located. This delayed supply of the combustion gas results in a stratified charge during the suction process. In the combustion chamber of the lYlotor This creates a flammable one near the spark plug Mixture accumulated while there is combustion air further away or a lean mixture. The intended Toxic gas-free or low-poisonous gas is achieved in that the mixture has an overall excess of oxygen, but is ignitable in the area of the spark plug.
Diese Vorrichtung wird vorzugsweise dadurch ergänzt, daß die Verdichtung bei Anwesenheit eines weiteren Katalysators erfolgt.This device is preferably supplemented by the fact that the compression in the presence of a further catalyst he follows.
Bevorzugte maßnahmen bezüglich des Verzögerungszeitraumss ergeben sich aus Anspruch 2.Preferred measures regarding the delay period result from claim 2.
Eine bevorzugte Verschiebung der Einblaszeit im Bereich hoher Last ist in Anspruch 3 angegeben.A preferred shift in the blowing time in the range high load is specified in claim 3.
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Anspruch 4 kennzeichnet eine bevorzugte Verlängerung der Ausblaszeit im Bereich hoher Last bis Vollast.Claim 4 characterizes a preferred extension of the Blow-out time in the range of high load to full load.
Die Erfindung u/ird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei gehen aus der Zeichnung und der Beschreibung weitere Erfindungsmerkmale hervor.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. Do this from the drawing and the description of further features of the invention.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Verdichterpumpe mit den Einrichtungen für Ansaugen des Kraftstoffes und Ausblasen des Kraftstoffgases; 1 shows a compressor pump with the devices for sucking in the fuel and blowing out the fuel gas;
Fig. 2 die gleiche Einrichtung, angeschlossen an einen Motor mit Schichtladung;Fig. 2 shows the same device connected to a motor with stratified charge;
Fig. 3 einen Teil des Zylinderkopfes;:und Fig. 4 ein Steuerdiagramm.Fig. 3 shows part of the cylinder head; and Fig. 4 shows a control diagram.
In einem Zylinder (i) ujird ein speziell konstruierter Kolben (2) mittels Kurbel- oder Exzentertrieb angetrieben. Am Kopf des Zylinders befindet sich ein der Kolbenform angepaßter Zylinderdeckel (3). Auf der einen Seite befinden sich ein oder mehrere Eingangsöffnungen (7) zum Ansaugen des Kraftstoffes mit dem Trägergas, auf der anderen Seite des In a cylinder (i) there is a specially designed piston (2) driven by a crank or eccentric drive. At the head of the cylinder there is one that is adapted to the shape of the piston Cylinder cover (3). On one side there are one or more inlet openings (7) for sucking in the fuel with the carrier gas, on the other side of the
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Zylinders befindet sich ein Ausblaskanal (8). Auf der Seite, auf der sich der Ausblaskanal (8) befindet, ist ein Gehäuse (4) mit einem Katalysator (5) und einem Ausgang (6) angeschlossen·There is a blow-out duct (8) in the cylinder. On the The side on which the exhaust duct (8) is located is a Housing (4) connected to a catalytic converter (5) and an outlet (6)
Der Kolben (2) hat an seinem oberen Ende eine kegelartige Vertiefung, der Zylinderdeckel (3) hat eine entsprechend in die Kolbenöffnung hineinpassende Form. Die Teile des Kolbens und des Zylinderdeckels, die sich fast berühren, ωβηη der Kolben sich im oberen Totpunkt befindet, sind in den Randschichten mit einem katalytischen material (9,10) versehen.The piston (2) has a conical shape at its upper end Recess, the cylinder cover (3) has a shape that fits into the piston opening. The parts of the The piston and the cylinder cover, which are almost touching each other, ωβηη the piston is in top dead center, are in the outer layers with a catalytic material (9,10) Mistake.
Diese Einrichtung tuird v/orzugsu/eise so ausgeführt, daß je eine solche Einrichtung mit der Auslaßöffnung (6) in den Ansaugteil (11) jedes Zylinders einer Brannkraftmaschine hineinragt. Vorteilhaft ist es, iuenn die Brennkraftmaschine so ausgebildet ist, daß eine Schichtladung möglich lüird. Ein Ausführungsbeispiel wird in Fig. 2 und 3 dargestellt.This device is preferably designed so that each such a device with the outlet opening (6) in the suction part (11) of each cylinder of an internal combustion engine protrudes. It is advantageous if the internal combustion engine is designed so that a stratified charge is possible. An embodiment is shown in FIGS.
Das Einlaßventil (14) befindet sich oberhalb eines Teiles (23) des Brennraumes einer Brennkraftmaschine. In diesem Teil befindet sich ebenfalls die Öffnung für die Zündkerze (13). Der Teil (23) befindet sich nicht oberhalb des eigentlichen Zylinderraumes, sondern ist seitlich v/erschoben. Oberhalb des eigentlichen Zylinderraumes befindet sich dieThe inlet valve (14) is located above a part (23) of the combustion chamber of an internal combustion engine. In this Part is also the opening for the spark plug (13). The part (23) is not above the actual one Cylinder space, but is laterally v / pushed. Above the actual cylinder space is the
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Brennkammer (19), die zur Brennkammer (23) etiua an der Stelle (20) eins Einschnürung aufweist. Der Motor ist mit den sonst üblichen Bauteilen versehen. (12) ist die Einlaßöffnung, (17) die Auspufföffnung. Auf dam Zylinder (18) ist der Zylinderkopf (16) aufgeschraubt, der auch das Auslaßventil (15) enthält.Combustion chamber (19) leading to the combustion chamber (23) etiua on the Point (20) has a constriction. The engine is provided with the usual components. (12) is the inlet port, (17) the exhaust port. The cylinder head (16), which is also the exhaust valve, is screwed onto the cylinder (18) (15) contains.
Die Uorri-chtung zur Aufbereitung des Kraftstoffes arbeitet folgendermaßen:The rectification for the preparation of the fuel is working as follows:
Befindet sich der Kolben (2) im Bereich des unteren Totpunktes, so saugt er über die Öffnung (7) Kraftstoff an, der sich in einem Trägergas befindet und vorzugsweise über einen Vergaser dosiert uiird. Als Träger wird Auspuffgas benutzt, diesem jedoch soviel Brsnnluft zugegaben, daß ca. 3 % des Kraftstoffes mittels angelagertem Sauerstoff sowie unter Anwendung von Druck und Katalysatoren verbrennen kann. Bei der Bewegung des Kolbens nach oben wird der Kraftstoff infolge Drucks und Erwärmung verdampft, wodurch dar Druck weiter ansteigt. Das verdichtete, unter hohem Druck stehende Gas ist in der Nähe des oberen Totpunktes des Kolbens allseitig von den Katalysatoren (9,10) umgeben, die dahin wirken, daß ca. 3 % des Kraftstoffes mit dem angelagerten Sauerstoff verbrennen, dabei die Temperatur weiter erhöht wird und nun aus dem Kraftstoffdampf ein hochwertiges Brenngas entsteht.If the piston (2) is in the area of the bottom dead center, it sucks in fuel via the opening (7), which is in a carrier gas and is preferably metered via a carburetor. Exhaust gas is used as the carrier, but so much combustion air is added to it that approx. 3 % of the fuel can burn by means of accumulated oxygen and by applying pressure and catalytic converters. When the piston moves upwards, the fuel is vaporized as a result of pressure and heating, which further increases the pressure. The compressed gas under high pressure is surrounded on all sides near the top dead center of the piston by the catalytic converters (9, 10), which have the effect that approx. 3 % of the fuel burns with the accumulated oxygen, thereby further increasing the temperature and now a high-quality fuel gas is created from the fuel vapor.
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Im Bereich des oberen Totpunktes vom Kolben (2) entsteht eine Verbindung zwischen dem im Kolben befindlichen Schlitz und der Zylinderöffnung (8). Das unter hohem Druck stehende Gas u/ird nun in den Katalysator (5) eingeblasen. In diesem Katalysator wird der Umwandlungsprozeß weiter fortgeführt, so daß am Ausgang (6) ein stabiles, hochwertiges Brenngas ausströmt.In the area of the top dead center of the piston (2) arises a connection between the slot in the piston and the cylinder opening (8). The one under high pressure Gas is now blown into the catalytic converter (5). In this Catalyst, the conversion process is continued, so that a stable, high-quality fuel gas flows out at the outlet (6).
Die Erzeugung dieses Gases nach der Erfindung können verschiedene Kraftstoffe genommen werden. Es kann u.a. Benzin, Kerosen oder Dieselöl benutzt werden.The generation of this gas according to the invention can be various Fuels are taken. Among other things, gasoline, kerosene or diesel oil can be used.
Die einfachste Anwendung dieser Uorrichtung nach der Erfindung besteht darin, daß eine fflehrzylindereinrichtung mit der gleichen oder höheren Drehzahl als der der Brennkraftmaschine das produzierte Gas in den Zentral-Ansaugkrümmer einer Brennkraftmaschine einbläst» Eine wirkungsvollere Einrichtung im HinbÜGk der Schaffung eines giftgasfreien Motors besteht darin, daß jedem Zylinder einer Brennkraftmaschine ein Zylinder der Uorrichtung nach der Erfindung mit Katalysator zugeordnet wird.The simplest application of this device according to the invention is that a guide cylinder device with the same or higher speed than that of the internal combustion engine the gas produced in the central intake manifold a Internal combustion engine blows in »A more effective device in addition to the creation of a poison gas-free engine is that each cylinder of an internal combustion engine a cylinder of the device according to the invention with a catalyst is assigned.
In diesem Fall läuft die Uorrichtung mit der halben Drehzahl der Brennkraftmaschine. Die Höhe des Schlitzes im Kolben und der Öffnung (8) im Zylinder (i) wird so geplant, daß die Zeit des Ausblasens von Brenngas über den Katalysator (5)In this case the device runs at half the speed of the internal combustion engine. The height of the slot in the piston and the opening (8) in the cylinder (i) is planned so that the Time of blowing fuel gas over the catalytic converter (5)
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durch dia Öffnung (6) zu einer Zeit geschieht, in der das Einlaßventil (14) der Brennkraftmaschine geöffnet ist. Der Einblasmoment durch die Öffnung (6) beträgt bei einem IKlotor mit Schichtladung nach der in Fig. 2 gezeigten Konstruktion nur etuja 20 % von der Gesamtzeit des Öffnens vom Einlaßventil. In Fig. 4 ist diese Zeit eingetragen. Das Einlaßventil öffnet und schließt sich vom Beginn (21) bis zum Ende (22) mit einem Kurbeluiinkel von ca. 240°. Diese Öffnungszeit ist als 100 % eingetragen. In den ersten 60 % lüird über die Öffnung (6) noch kain Kraftstoff gas eingeblasen. Erst im Bereich von 60 bis BO % erfolgt die Gaseinblasung .happens through the opening (6) at a time when the intake valve (14) of the internal combustion engine is open. In the case of an IKlotor with stratified charge according to the construction shown in FIG. 2, the blow-in moment through the opening (6) is only about 20 % of the total time of the opening of the inlet valve. This time is entered in FIG. The inlet valve opens and closes from the beginning (21) to the end (22) with a crank angle of approx. 240 °. This opening time is entered as 100 % . In the first 60 % no fuel gas is blown in via the opening (6). The gas is only injected in the range from 60 to BO %.
Damit tuird folgendes erreicht: Die Brennkraftmaschine saugt zuerst reine Brennluft ein und erst im letzteren Teil wird dieser Brennluft Brenngas zugesetzt. Da die Brennkammer aus 2 Teilen (19,23) mit einer Einschnürung (20) besteht, uiird erreicht, daß dar wesentliche Teil der Brennluft, die mit dem Brenngas versehen ist, in der Brennkammer (23) verbleibt. In diesem Teil der Brennkammer befindet sich die Zündkerze (13), der nach der Konstruktion der Brennkraftmaschine immer ein zündfähiges Gemisch angelagert ist. Im übrigen Bereich der Brennkammer (19) befindet sich zum Tail reine Brennluft, die in der Randzone zur Brennkammer (23) etwas mit Brenngas versehen ist.This achieves the following: The internal combustion engine sucks first pure combustion air and only in the latter part becomes fuel gas added to this combustion air. Since the combustion chamber consists of 2 parts (19, 23) with a constriction (20), it is necessary achieves that the essential part of the combustion air, which is provided with the combustion gas, remains in the combustion chamber (23). The spark plug (13) is located in this part of the combustion chamber, which always depends on the design of the internal combustion engine an ignitable mixture is deposited. In the remaining area of the combustion chamber (19) there is pure combustion air to the tail, which is somewhat provided with fuel gas in the edge zone to the combustion chamber (23).
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Ein so zusammengesetztes Kraftstoff-Luftgemisch ist mit sehr hohem Überschuß an Brennluft, z.B. λ 1,4 bis 1,8 immer zünd- und brennfähig, da das Gemisch im Bereich der Kerze mit λ 1 zusammengesetzt ist. Es wird somit schon bei Verwendung von Benzin als Brennstoff eine Verbrennung mit SauerstoffÜberschuß gewährleistet, die wenig CO enthält. Eine Verbesserung dieser Einrichtung besteht in der Umwandlung des flüssiges Brennstoffes in ein hoch-oktanwertiges Gas. Dies hat folgende weitere Vorteile zur Folge:A fuel-air mixture composed in this way is included very high excess of combustion air, e.g. λ 1.4 to 1.8 always ignitable and combustible, as the mixture in the area of the candle is composed of λ 1. So it will be fine a combustion if gasoline is used as fuel with an excess of oxygen that contains little CO. An improvement of this device consists in the conversion of the liquid fuel into a high octane value Gas. This has the following additional advantages:
1.) Die Verbrennung des Gases mit Schichtladung bringt ein absolut C0-freies Abgas.1.) Combustion of the gas with stratified charge produces an absolutely CO-free exhaust gas.
2.) Auch die CH-lUerte sind so gering, daß die verschärften Bestimmungen für den giftgasarmen Pflotor erfüllt werden.2.) The CH values are so low that they have become more severe Regulations for the low-poison gas plant are met.
3.) Die Verbrennung von Gas bringt an sich bereits sehr wenig NO. Infolge Verzögerung der Verbrennung und damit geringerem Spitzendruck nach dem hier beschriebenen System der Schichtladung wird die NO-Bildung so weit herabgesetzt, daß auch in diesem Anteil die Bestimmung des giftgasarmen Motors erfüllt wird.3.) The combustion of gas is already very beneficial in itself little NO. As a result of a delay in combustion and thus lower peak pressure according to the one described here In the system of stratified charge, the NO formation is reduced to such an extent that the determination is also made in this proportion of the low-toxic engine is fulfilled.
4.) Infolge der Aufbereitung des Brennstoffes mittels Druck, Tsilverbrennung und Katalysatoren wird schon wenige Sekunden nach dem Kaltstart Gas in die Brennkammer4.) As a result of the preparation of the fuel by means of pressure, Fuel combustion and catalytic converters are gas in the combustion chamber just a few seconds after the cold start
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. eingeblasen. Dies bedeutet, daß die sogenannte Kaltstartphase, bei der verdampfter Kraftstoff eingeblasen uiird, sehr kurz ist und damit auch die Abgaswerte in der Kaltstartphase sehr gut sind« Dies wird bei den anderen Einrichtungen ohne die Kombination von Druck und Katalysator in solch kurzer Zeit nicht erreicht.. blown in. This means that the so-called cold start phase, in which evaporated fuel is blown in, is very short and thus also the exhaust gas values in the cold start phase are very good «This is done with the other bodies without the combination of pressure and catalyst not achieved in such a short time.
5.) Die Umwandlung des Brennstoffes in hoch-oktanwerti§es Gas, sowie die Anwendung einer Schichtladung ermöglichen sine Erhöhung der Verdichtung, was dazu führt, daß der Brennstoffverbrauch stark herabgesetzt wird. Ein Motor mit der Einrichtung nach der Erfindung wird Verbrauchswerte haben, die dem Fahrzeug-Dieselmotor entsprechen.5.) The conversion of the fuel into high octane values Gas, as well as the use of a stratified charge, allow the compression to be increased, which leads to the Fuel consumption is greatly reduced. An engine with the device according to the invention has consumption values that correspond to the vehicle diesel engine.
Er ist damit in der Konstruktion und in der Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs eine sehr ökonomische Lösung für den giftgasfreien fflotor.It is therefore very economical in terms of construction and fuel economy Solution for the poison gas-free fflotor.
J09845/0015J09845 / 0015
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Claims (4)
Capellades 1, Bardelona 6/SpanienDr. hc Dipl.Ing. Paul August,
Capellades 1, Bardelona 6 / Spain
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732366067 DE2366067A1 (en) | 1973-06-12 | 1973-06-12 | Internal combustion engine fuel processing - by passing compressed fuel and carrier gas through catalyst into inlet manifold |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19732366067 DE2366067A1 (en) | 1973-06-12 | 1973-06-12 | Internal combustion engine fuel processing - by passing compressed fuel and carrier gas through catalyst into inlet manifold |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2366067A1 true DE2366067A1 (en) | 1977-11-10 |
Family
ID=5902608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732366067 Pending DE2366067A1 (en) | 1973-06-12 | 1973-06-12 | Internal combustion engine fuel processing - by passing compressed fuel and carrier gas through catalyst into inlet manifold |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2366067A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0716225A1 (en) * | 1994-12-10 | 1996-06-12 | Lothar Griesser | Catalytic gasoline vaporizer for starting a cold engine |
-
1973
- 1973-06-12 DE DE19732366067 patent/DE2366067A1/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0716225A1 (en) * | 1994-12-10 | 1996-06-12 | Lothar Griesser | Catalytic gasoline vaporizer for starting a cold engine |
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