DE2445761A1

DE2445761A1 - Vorrichtung zum herabsetzen des kraftstoffverbrauchs von verbrennungskraftmaschinen

Info

Publication number: DE2445761A1
Application number: DE19742445761
Authority: DE
Inventors: Iqbal Krishna Bharati
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-09-25
Filing date: 1974-09-25
Publication date: 1976-04-15
Also published as: BE820795A; AU7388374A; FR2296771B3; FR2296771A1

Description

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Herabsetzen des Kraftstoff-varbrauchs von Verbrennungskraftmaschinen.

Bekanntlich wird bei Verbrennungskraftmaschinen dem bzw. jedem Zylinder ein aus Kraftstoff und Luft bestehendes G-emisch zugeführt. Ferner sind zwei Arten von Ansaugleitungen bekannt, die dazu dienen, das G-emisch aus Luft und verdampftem Kraftstoff vom Vergaser aus den Verbrennungsräumen zuzuführen. Bei einer dieser Bauarten ist die Auspuffleitung in Beziehung zur Ansaugleitung so angeordnet, daß die Ansaugleitung einen heißen Abschnitt aufweist und das auf den heißen Abschnitt der Ansaugleitung auftreffende Kraftstoffgemisoh im verdampften Zustand in die Zylinder eintritt. Ein Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß auch die zugeführte Luft erwärmt wird, so daß sich ihr spezifisches G-ewiciht und damit auch der Sauerstoffgehalt des G-emisches verringert, wodurch der Ablauf der Verbrennung beeinträchtigt wird.

Bei der anderen bekannten Bauart, beider sich kein Teil der Auspuffleitung in der Nähe der Ansaugleitung befindet,

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wird zwar die Dichte der Luft nicht verringert, doch befindet sich das Gemisch nicht in einem homogenen Zustand, so daß es in die Verbrennungsräume in einem im wesentlichen rohen Zustand eintritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Vorrichtung zum Gebrauch in Verbindung mit Verbrennungskraftmaschinen unter Einschluß von Dieselmotoren zu schaffen, bei welcher das Kraftstoffgemisch für einen normalen Verbrennungsmotor aus Benzin und Wasser erzeugt wird, und die sich auch bei mit Druckzündung arbeitenden Motoren bzw. Dieselmotoren anwenden läßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist durch die Erfindung eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Kraftstoffgemisches für einen Yerbrennungsmotor geschaffen worden, die eine Kammer aufweist, ferner einen in dieser Kammer angeordneten Wärmetauscher, einen ersten Einlaß zum Zuführen von Benzin zu der Kammer, einen zweiten Einlaß zum Einleiten von Wasser in die Kammer sowie einen Auslaß zum Ableiten des in der Kammer erzeugten Gemisches und zum Zuführen des Gemisches zu den Motorzylindern.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der in der Kammer angeordnete Wärmetauscher einen Satz von mit dem Abgaalauslaß des Motors verbundenen Metallrohren auf, doch könnte man auch eine beliebige andere Einrichtung zum Erwärmen der Rohre benutzen. Vorzugsweise werden jedoch die Abgase verwendet, da sie eine erhebliche Wärmeenergiemenge enthalten, die normalerweise ungenutzt bleibt.

Kommen der Kraftstoff und das Wasser in Berührung mit den beheizten Rohren, bilden sie ein gasförmiges Kraftstoffgemisch, das den Zylindern des Verbrennungsmotors zugeführt wird. Der Auslaß der Kammer ist an eine zu den Zylindern führende Lufteinlaßleitung angeschlossen, in die ein Venturirohr eingeschaltet ist, um das Strömen dds gasförmigen Kraftstoffgemisches und der Luft zu den Einlassen der Zylinder zu erleichtern bzw. zu fördern.

Zwar besteht noch keine Sicherheit bezüglich der

Zusammensetzung des vom Auslaß der Vorrichtung ebgegebenen

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gasförmigen Kraftstoffgemisches, doch hat es sich gezeigt, daß die Benutzung einer solchen Vorrichtung bei einem Verbrennungsmotor zu einer Verringerung des Kraftstoffverbrauchs führt. Bei Versuchen und Erprobungen wurde in der Praxis festgestellt, daß sich beim Gebrauch der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung mit dem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs unter Einhaltung eines Verhältnisses von 7:3 zwischen dem Benzin und dem Wasser eine höhere Leistung des Motors und eine erhebliche Herabsetzung des Kraftstoffverbrauchs erzielen läßt.

Bei einem Verdichtungszündungp- bzw. Dieselmotor werden den Verbrennungsräumen Luft und Kraftstoff getrennt zugeführt, und der Auslaß der Vorrichtung nach der Erfindung ist an die Luftansaugleitung angeschlossen, so daß das von der Vorrichtung abgegebene gasförmige Medium und Luft den Verbrennungsräumen gleichzeitig zugeführt werden.

Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit einem Verbrennungsmotor;

Fig. 2 den schematischen Grundriß einer Vorrichtung nach der Erfindung in Verbindung mit einem Verbrennungsmotor;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie X-X in Fig. 2; und

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer insbesondere bei einem Dieselmotor anwendbaren Vorrichtung, die jedoch auch in Verbindung mit einem normalen Verbrennungsmotor benutzbar ist.

In Fig. 1 bis 3 ist eine insgesamt mit 1 bezeichnete Vorrichtung dargestellt, die nur mit einem einzigen Einlaßkanal eines Verbrennungsmotors 2 verbunden ist. Die Darstellung nur eines Einlaßkanals dient lediglieh zur Erläu-

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terung der Erfindung, d.h. sie ist in keiner Beziehung als Beschränkung der Anwendbarkeit der Erfindung aufzufassen, denn gemäß Fig. 2 kann die Vorrichtung auch mit mehreren Einlaßkanälen verbunden sein.

Zu der Vorrichtung 1 gehört eine Kammer 3 mit einem ersten Einlaß 4 zum Zuführen von Wasser und einem zweiten Einlaß 5 zum Zuführen von Kraftstoff bzw. Benzin. Jeder dieser Einlasse kann mit einer nicht dargestellten Düse versehen sein. In der Kammer 3 befindet sich ein Verteiler mit mehreren Metallrohren 8, denen die Abgase des Motors 2 durch eine Rohrleitung 6 zugeführt werden, und aus denen die Abgase schließlich über einen Auslaß 9 entweichen. Die Rohre 8 werden erhitzt, so daß beim Einleiten von Kraftstoff und Wasser in die Kammer 3 von der Kammer ein gasförmiger Strom abgegeben wird, der durch eine an den Auslaß 12 der Kammer angeschlossene Verbindungsleitung 11 dem Einlaßkanal 10 des Motors 2 zugeführt wird.

Gemäß Fig. 1 ist der Einlaßkanal 10 des Motors 2 mit einem Lufteinlaß 13 versehen, in den ein Venturirohr 14 eingeschaltet ist. Das von dem Auslaß 12 abgegebene Medium strömt durch das Venturirohr, so daß an dem Venturirohr ein niedriger Druck erzeugt wird, wodurch das Strömen des gasförmigen Gemisches und der Luft zu dem Einlaßkanal 10 erleichtert wird.

Fig. 1 zeigt, daß der Lufteinlaß 13 in unmittelbarer Nähe des Einlaßkanals 10 angeordnet ist, um eine übermäßige Erwärmung der Luft zu verhindern, damit die Dichte des von der Kammer '3 aus zugeführten gasförmigen Gemisches nicht bemerkbar verringert wird. Es hat sich jedoch gezeigt, daß sich die Leistung des Motors 2 verbessert, wenn man gemäß Fig. 1 eine Wasserdüse 15 vorsieht, über die Wasser zugeführt wird, das von der einströmenden Luft mitgerissen wird, bevor diese mit dem von der Verbindungsleitung 11 abgegebenen gasförmigen Medium ein Gemisch bildet.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung, bei der die Vorrichtung ZoB. an einen Motor 2 mit sechs Zylindern angeschlossen ist,

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bei welchem jeder Einlaßkanal 10 das Kraftstoffgemisch jeweils zwei Zylindern zuführt. Hierbei ist die Verbindungsoder Abgabeleitung 11 an,.die Einlaßkanäle 10 über einen Verteiler 16 angeschlossen, und jedem Einlaßkanal 10 sind ein Lüfteinlaß 13, ein Venturirohr 14 und eine Düse 15 zum Zuführen von Wasser zugeordnet.

Im folgenden ist die Wirkungsweise des Motors 2 beschrieben. Da die den Wärmetauscher bildenden Rohre 8 beim Anlassen des Motors 2 noch kalt sind, kann man eine gesonderte Heizeinrichtung vorsehen, die benutzt wird, bis die Wärmeenergie der über die Leitung 6 abgegebenen Abgase ausreicht, um die Rohre 8 zu erhitzen. Alternativ kann man den Wassereinlaß 15 so an ein Zweiwegeventil anschließen, so daß es möglich ist, dem noch kalten Motor beim Anlassen über den Einlaß 15 Benzin zuzuführen. Sobald jedoch die Abgase eine ausreichende Wärmeenergiemenge enthalten, wird dieses Zweiwegeventil so verstellt, daß gemäß der vorstehenden Beschreibung dem Einlaß 15 nur Wasser zugeführt wird.

Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung 7, die zum G-ebrauch in Verbindung mit einem Dieselmotor geeignet ist, deren Anwendbarkeit sich jedoch nicht hierauf beschränkt, da sie auch zur Verwendung bei einem Verbrennungsmotor mit Fremdzündung geeignet ist.

Zu der Vorrichtung 7 gehört eine Kammer 17, in der sich ein Wärmetauscher befindet, welcher mehrere Metallrohre 20 aufweist und an eine nicht dargestellte Abgassammelleitung angeschlossen ist. Die nicht dargestellte Abgassammelleitung ist mit der bzw. jeder Abgasleitung 19 des Motors so verbunden, daß die Abgase durch die Rohre 20 strömen können, um sie zu erhitzen und dann aus der Kammer 17 durch eine Abgasleitung 21 zu entweichen.

Die Kammer 17 weist einen Einlaß 18 zum Zuführen von Wasser auf, in dem eine Düse angeordnet sein kann, sowie einen Auslaß 22, der mit einem Einlaßkanal eines Motorzylinders durch eine Bohrleitung 23 verbunden ist. TJm zu ge-

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währleisten, daß Stoffe nur im gasförmigen Zustand durch den Auslaß 22 entweichen, ist der Eingang des Auslasses 22 gemäß Mg. 4 unterhalb der Rohre 20 angeordnet.

Soll die Vorrichtung 7 bei einem Dieselmotor benutzt werden, kann man die Verbindungsleitung 23 an den Lufteinlaßkanal anschließen, wie es in Mg. 2 gezeigt ist, wobei der Lufteinlaßkanal mit einem Lufteinlaßrohr und einem Venturirohr versehen ist, das wiederum mit einer Wasserdüse versehen sein kann.

Ist die Vorrichtung dagegen an einen Verbrennungsmotor mit Fremdzündung angeschlossen, wird das über den Auslaß 22 abgegebene gas- bzw. dampfförmige Medium den Verbrennungsräumen des Motors zusammen mit Kraftstoff und Luft zugeführt.

Ansprüche:

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Claims

ANSPRÜCHE

λ. J Vorrichtung zum Erzeugen eines Kraftstoff gemisches für eine Fremdzündungs- oder Druckzündungs-Verbrennungskraftmaschine, gekennzeichnet durch eine Kammer (3), einen in der Kammer angeordneten Wärmetauscher (8), einen ersten Einlaß (5) zum Zuführen von Kraftstoff und einen zweiten Einlaß (4) zum Zuführen von Wasser zu der Kammer sowie einen Auslaß (11) zum Abgeben des Gemisches im gasförmigen Zustand aus der Kammer an die Verbrennungskraftmaschine.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i c h ne t , daß der Wärmetauscher an eine in der Nähe der Abgasleitung (16; 19) der Verbrennungskraftmaschine (2) angeordnete und mit ihr in Verbindung stehende Sammelleitung angeschlossen ist, die mehrere in der Kammer (3; 17) angeordnete Rohre (8; 20) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (8; 20) aus Metall,z.B. Eisen bestehen.
4.

u. 2 Vorrichtung nach Anspruch Λ/, dadurch

gekennzeichnet, daß der erste Einlaß (5) und der zweite Einlaß (4) in die obere Abdeckung der Kammer (3) eingebaut sind,
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl in dem ersten Einlaß (5) als auch in dem zweiten Einlaß (4) eine Düse angeordnet ist.

6 Π 9 8 1 F, 7 Π Π 3 1
6. Verbrennungskraftmaschine mit einem Vergaser , dadurch gekennzeichnet , daß dem Vergaser (1) Wasser und Kraftstoff zugeführbar ist, daß jedem Kraftstoffeinlaßkanal der Verbrennungskraftmaschine (2) ein Lufteinlaß (13) zugeordnet ist, und daß der Vergaser einen Auslaß (12) aufweist, der mit dem bzw. jedem Lufteinlaß verbunden ist, so daß dem bzw. jedem Zylinder der Verbrennungskraftmaschine das von der Vorrichtung abgegebene gasförmige Kraftstoffgemisch und Luft zuführbar ist.
7. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, daß der bzw. jeder Lufteinlaß (13) mit einem Venturirohr (14) versehenjist.
8. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß an das bzw. jedes Venturirohr (14) ein zweiter Einlaß (15) angeschlossen ist, der eine D üse aufweist und des ermöglicht, Wasser und Kraftstoff getrennt zuzuführen.
9. Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet , daß die Abgasleitung (6; 19) der Verbrennungskraftmaschine (2) an den Vergaser (1; 7) angeschlossen ist.

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