DE2455540A1

DE2455540A1 - Verfahren zur verbesserten kraftstoffausnutzung bei verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE2455540A1
Application number: DE19742455540
Authority: DE
Inventors: Rudolf Baumhauer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-11-23
Filing date: 1974-11-23
Publication date: 1976-05-26

Description

Verfahren zur verbesserten Kraftstoffausnutzung bei Verbrennungsmotoren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur verbesserten Kraftstoffausnutzung bei Verbrennungsmotoren, wobei benzingetriebene Otto-Motoren in Fahrzeugen oder auch in stationärer Aufstellung ein bevorzugtes, jedoch nicht ausschließliches Anwendungsgebiet bilden, Es ist seit langem bekanntF Diesel- bzw. Heizöl oder Benzin im Verhältnis von etwa 70:30 Teilen mit Wasser zu mischen und daraus eine Emulsion zu bilden, wobei aus dieser Emulsion bei Verbrennung mehr Wärme als aus der entsprechenden Menge von reinem Kraftstoff erzeugt werden kann. Dies ist darauf zurfickzuführen, daß die kleinen Wassertropfen aus der Emulsion beim plötzlichen Erhitzen gewissermaßen zu Dampf explodieren und dadurch den Kraftstoff in feinere Partikel zerstäuben, wobei beim Verbrennungsvorgang eine größere Oberfläche des brennfähigen Kraftstoffes zur Verfügung steht, Dies bekannte Verfahren ist nur begrenzt praktikabel, weil die zur Emulsionsbildung und -aufrechterhaltung notwendigen Geräte entweder unzureichend arbeiten oder zu aufwendig sind.
Ziel der Erfindung ist ess ein einfach ausrührbares Verfahren anzugeben, um ohne besonderen technischen Aufwand eine wirksame Ersparnis von Benzin oder anderen Kraftstoffen, z.B. Dieselöl, bei Verbrennungsmotoren zu erreichen, wobei vorzugsweise auch die Schädlichkeit bzw. Giftigkeit der Abgase herabgesetzt werden soll.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß man in einem Behälter Wasser durch eine lösliche Säure leicht ansäuert und durch elektrolytische Dissoziation Wasserstoff herstellt, der aufgefangen und über eine direkte Leitung in den Luft- oder Gemisch-Ansaugkanal des Motors zugeführt wird.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung wählt man eine geeignete Säure (oder Lauge oder Salz), um neben dem an der Kathode gebildeten Wasserstoff an der Anode entstehenden Sauerstoff zu erhalten. Dies Gemisch kann über eine gemeinsame Leitung in den Ansaugkanal des Motors eingeführt werden. Es kennen auch Einrichtungen vorgesehen sein, um die Einleitung der sich bei der Elektrolyse entwickelnden Gase zum Verbrennungsmotor getrennt durchzuführen und um gegebenenfalls den Anteil des dem Motor zugeführten Sauerstoffes zu variieren.
Diedemit im Versuch erprobten Ergebnisse haben einem Otto-Motor eine Benzinersparnis von zwischen 20 % und 25 % erbracht. Die Erklärung dafür besteht möglicherweise darin, daß das gebildete Gasgemisch aus Sauerstoff und Wasserstoff die Zündfreudigkeit des Kraftstoff-Luftgemisches erhöht, eine vollständigere Zerstäubung undloder Vergasung des Kraftstoffes gewährleistet und der Wasserstoff gegebenenfalls auch eine teilweise Hydrierung und somit Erhöhung des Heizwertes des Kraftstoffes gewährleistet.
Soweit Sauerstoff zur Durchführung des Verfahrens notwendig oder wünschenswert ist, braucht dieser nicht unbedingt durch die elektrolytische Zersetzung gebildet.
zu werden, sondern kann aus dem in der angesaugten Luft vorhandenen freien Sauerstoff entnommen werden.
Es kommt deshalb im wesentlichen darauf an, einen Elektrolyten anzusetzen, der zur Darstellung von Wasserstoff geeignet ist, während die sich an der Anode abscheidenden Gase bzw. Säurereste möglichst so beschaffen sein sollten, daß sie sofort wieder mit Wasser in Lösung gehen. Durch die Wechselwirkung des negativen Restes mit dem Wasser sollen somit immer wieder leitende Verbindungen entstehen, damit der Zersetzungsvorgang praktisch nur zu einem Verbrauch von Wasser führt. In diesem Sinne kann z.B. Schwefelsäure benutzt werden, um den Wasservorrat im Elektrolytbehälter anzusäuern.
Bei einem Ausführungsbeispiel wurde Salzsäure (HCL) benutzt, und zwar in einem Anteil von 0,5 ml pro Liter Wasser. Für das ca. 1 Liter fassende Versuchs-Elektrolysegefäß wurden als Elektroden in einem geringen Abstand (z.B. 5 - 6 mm) zueinander gehaltene Bleiplatten benutzt und an die Klemmen der vom Motor (ca. 2 1 Hubraum) getriebenen Lichtmaschine (12 Volt) angeschlossen. Der dabei fließende Strom liegt etwa bei 2 - 3 Ampere, Das erzeugte Gas wurde aus dem geschlossenen Behälter über ein einziges Schlauchrohr der Motoransaugleitung an einer Stelle zugeführt, die stromab hinter dem Vergaser liegt. Durch eine geeignet bemessene einstellhare Drosselung ist dafür gesorgt, daß über den von der Motoransaugung erzeugten Unterdruck nur soviel Gas angesaugt wird, wie bei der elektrolytischen Dissoziation entsteht.
Bei einer praktischen Ausführungsform kann das Elektrolysegefäß an beliebiger Stelle im Motor oder Kofferraum des Fahrzeuges untergebracht werden und eine geeignete Wasseraufnahmekapazität von mehreren Litern besitzen, die im Verhältnis bespielsweise einer Tankfüllung entspricht, so daß der Fahrer beim Tanken gleichzeitig Wasser in den Elektrolytbehälter nachfüllen lassen kann, wobei das Verhältnis Kraftstofftank/Wasservolumen im Bereich zwischen 10:1 bis 20:1 liegen kann. Die Menge des im Betrieb dem Motor zugeführten Wasserstoffes (und gegebenenfalla auch Sauerstoffes) kann entsprechend dem Verdichtungsverhältnis des Motors und auch der Motordrehzahl verEnderbar sein. Als Bezugswert wird diesbezüglich auf das praktizierte obige Beispiel verwiesen, wo die Elektroden (Bleiplatten oder Nicke lp latten) im Abstand von etwa 6 mm zueinander angeordnet sind, eine Plattengröße von ca. 30 - 50 cm2 besitzen und von einer 12-Volt-Stromquelle gespeist worden sind, während der Elektrolyt aus mit HCl angesäuertem Wasser im oben genannten Verhältnis besteht. Von diesem niedrig liegenden Bezugswert aus sind erhebliche Abweichungen insbesondere nach oben z.B. im Bereich von mehreren 100 % möglich.
Um bei der Anwendung der Erfindung auf Kraftfahrzeuge das Entstehen von Knallgas zu vermeiden, solange der Motor nicht läuft, ist es zweckmäßig, die Stromversorgung des Elektrolysebehälters nicht über die Batterie, sondern über die Lichtmaschine vorzusehen, wodurch gewährleistet ist, daß nur bei laufendem Motor Wasserstoff gebildet wird.
Der im Beispiel beschriebene Elektrodenabstand von nur einigen Millimetern hat sich mit Rücksicht auf die aus der aus der Stromquelle zur Verfügung stehende Spannung (12 V) als zweckmäßig erwiesen, da bei diesen Werten eine geringe aflsäuerung möglich ist, die unter allen Umständen nachteilige chemische Einwirkungen auf den Motor vermeidet und gleichzeitig eine Wasserstoffproduktion gewährleistet, bei der sich die Start- oder Zündfreudigkeit des Motors und die Benzinersparnis ohne weiteres erkennen läßt. Selbstverständlich sind Abweichungen von diesen Werten möglich, z.B, durch stärkere Ansäuerung oder z.B. auch durch größere Elektroden in einem größeren Elektrolysebehälter. Die Einleitung des erzeugten Wasseratoffgases braucht nicht unbedingt stromab vom Vergaser zu erfolgen, sondern kann z.B. auch direkt in den Luftfilter stattfinden.

Claims

Patent ansprüche
Verfahren zur verbesserten Kraftstoffausnutzung bei Verbrennungsmotoren, insbesondere von Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß man in einem Behälter Wasser durch eine lösliche Säure leicht ansäuert und durch elektrische Dissoziation Wasserstoff herstellt, der aufgefangen und über eine direkte Leitung in den Luft- oder Gemisch-Ansaugkanal des Motors eingeführt wird, 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolysevorgang über Elektroden betrieben wirdt dle in einem geringen Abstand zueinander gehalten und von der Lichtmaschine des Motors mit Strom versorgt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden und der oberhalb des Elektrolyten befindliche Raum innerhalb des Behälters durch ein Diaphragma getrennt gehalten werden und daß die an den EE ktroden entstehenden Gase über getrennte Leitungen dem Motor in regelbaren Mengen zugetthrt werden.