DE2509690A1

DE2509690A1 - ADDITIONAL CARBURETOR DEVICE

Info

Publication number: DE2509690A1
Application number: DE19752509690
Authority: DE
Inventors: Roland E Belander; Harold L Lebowitz
Original assignee: Fuel Expanders
Current assignee: Fuel Expanders
Priority date: 1974-03-07
Filing date: 1975-03-06
Publication date: 1975-09-11
Also published as: SE7502577L; IT1034088B; CA1015234A; FR2263391A1; BE829559A; JPS5124419A

Description

Dr.-lng. E. BERKENFELD · Dipl.-lng. H. EERKENFELD, Patentonwälte, KölnDr.-lng. E. BERKENFELD · Dipl.-Ing. H. EERKENFELD, Patentonwälte, Cologne ^Anlase Aktenzeichen ^{The reason for the} file number

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F 67/1
Vergaserzusatzvorri chtung F 67/1
Additional carburetor device

Die Erfindung betrifft eine Vergaserzusatzvorrichtung zur Behandlung von dem Vergaser einer Verbrennungskraftmaschine zuzuführenden flüssigen Treibstoff durch Expandieren und gleichzeitiges Aufheizen dieses Treibstoffes.The invention relates to a carburetor add-on device for treatment Liquid fuel to be supplied from the carburetor of an internal combustion engine by expanding and simultaneous heating of this fuel.

Seit langem ist bekannt, dass sich der Wirkungsgrad einer Verbrennungskraftmaschine durch Vorerwärmen des flüssigen Treibstoffes, zum Beispiel Benzin, vor dessen Zuleitung zu dem Vergaser verbessern lässt, über Jahre wurden zahlreiche Versuche zur Konstruktion von Vorwärmeinrichtungen unternommen, die zu diesem bekannten nutzbaren Ergebnis führen würden. Dies ergibt sich durch zahlreiche US-Patentschriften.It has long been known that the efficiency of an internal combustion engine by preheating the liquid fuel, for example gasoline, before it is fed to the carburetor lets, over the years numerous attempts at construction have been made undertaken by preheaters which would produce this known useful result. This results from numerous US patents.

In der US-PS 1 168 111 wird eine Vorwärmvorrichtung für durch eine Kupferleitung fliessendes Benzin beschrieben. Diese Kupferleitung verbindet einen Vorratstank mit dem Vergaser einer Verbrennungskraftmaschine. Ein Teil dieser bekannten Treibstoffleitung ist als Wendel ausgebildet, der in einem Reservoir oder Behälter liegt, der seinerseits einen Teil einer Leitung bildet, die von den Kühltaschen der Motorzylinder zum Kühler führt. In den US-PS 1 219 515 und 1 267 185 wird eine Vorwärmvorrichtung beschrieben, die die von der Verbrennungskraftmaschine abgegebenen Abgase zum Vorwärmen des Treibstoffes verwendet, wozu die heissen Gasen durch ein Gehäuse geleitet werden, das ein kurzes gerades Stück der Treibstoffleitung umschliesst. Bei der Vorrichtung nach der US-PS 1 219 515 ist ein Thermostatventil zum Steuern einer Gasströmung vorgesehen, um in der Heizkammer eine vorbestimmte Temperatur aufrechtzuerhalten. Bei der Vorrichtung nach der US-PS 1 267 185 dagegen sind in den Verbindungsleitungen mit der Hand einstellbare Gewindestopfen vorgesehen, mit denen der Durchgang der Abgase durch das Gehäuse nach Wunsch eingsschränkt werden kann.US Pat. No. 1,168,111 describes a preheating device for gasoline flowing through a copper pipe. This copper line connects a storage tank with the carburetor of an internal combustion engine. Part of this known fuel line is designed as a helix which lies in a reservoir or container which in turn forms part of a line which leads from the cooling pockets of the engine cylinders to the radiator. US Pat. No. 1,219,515 and 1,267,185 describe a preheating device which uses the exhaust gases emitted by the internal combustion engine to preheat the fuel, for which purpose the hot gases are passed through a housing which encloses a short straight piece of the fuel line. In the device of US Pat. No. 1,219,515, a thermostatic valve is provided for controlling a flow of gas in order to maintain a predetermined temperature in the heating chamber. In the device according to US Pat. No. 1,267,185, however, threaded plugs which can be adjusted by hand are provided in the connecting lines, with which the passage of the exhaust gases through the housing can be restricted as desired.

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In den US-PS 1 838 804, 2 231 525 und 2 231 605 werden Vorrichtungen zum Vorwärmen von Benzin oder schwereren Treibstoffen in wassergekühlten Wärmeaustauscheinrichtungen bis auf Temperaturen im Bereich des Siedepunktes von Wasser beschrieben. Die US-PS 1 838 804 zeigt hierzu einen konzentrischen zylindrischen Wärmetauscher mit einer inneren Treibstoffleitung mit einem vergrösserten Durchmesser auf demjenigen Teil ihrer Länge, der in einer es umgebenden mit Wasser gefüllten Leitung liegt. Damit kann der Treibstoff für eine längere Zeit der höheren Temperatur des Wassers ausgesetzt werden. Die Leitung ist mit einem getrennten Wassertank verbunden, der nicht ein Teil der Motorkühlanlage bildet, und der gesamte Wärmetauscher wird von einer an die Abgassammelleitung angeschlossenen Umgebungsleitung umschlossen. Das sich in der Leitung befindende Wasser wird damit durch die heissen an der Aussenseite der Leitung vorbeiströmenden Abgase bis auf den Siedepunkt erhitzt und das kochende Wasser heizt seinerseits den durch das innere Rohr strömenden Treibstoff auf.Devices are disclosed in U.S. Patents 1,838,804, 2,231,525 and 2,231,605 for preheating gasoline or heavier fuels in water-cooled heat exchange devices up to temperatures described in the area of the boiling point of water. US Pat. No. 1,838,804 shows a concentric cylindrical heat exchanger for this purpose with an inner fuel line with an enlarged one Diameter on that part of its length which lies in a pipe filled with water surrounding it. So the fuel can exposed to the higher temperature of the water for a longer period of time. The line is with a separate water tank connected that does not form part of the engine cooling system, and the The entire heat exchanger is connected to the exhaust manifold by one Surrounding line enclosed. The water in the pipe is thus through the hot on the outside The exhaust gases flowing past the pipe are heated to the boiling point and the boiling water in turn heats the through the interior Pipe pouring fuel on.

In der US-PS 2 748 758 weist ein kombinierter Heiz- und Kondensationstreibstofftank einen Warmwassermantel auf, der den unteren Bereich des Tankes umschliesst. Aus der Kühlanlage des Motors wird der Mantel mit warmem Wasser gespeist. Zum Kühler strömt das Wasser über ein thermostatisch gesteuertes Ventil ab, das die Treibstofftemperatur in dem Tank zwischen 60 und 72° hält, so dass der flüssige Treibstoff zu einem extrem flüchtigen und leicht brennbaren Dampf expandiert.U.S. Patent No. 2,748,758 has a combined heating and condensation fuel tank a hot water jacket that surrounds the lower area of the tank. The engine's cooling system becomes the mantle fed with warm water. The water flows to the radiator through a thermostatically controlled valve that controls the fuel temperature Holds in the tank between 60 and 72 °, making the liquid fuel extremely volatile and highly flammable Steam expands.

In der US-PS 3 110 296 wird die Verwendung eines spulenförmigen Wärmetauschers beschrieben, der dem nach der US-PS 1 168 111 ähnlich ist. Nur ein Teil des dem Vergaser zugeführten Treibstoffes wird vorgewärmt. In der US-PS 3 253 647 wird eine ähnliche spulenartige Vorwärmvorrichtung beschrieben mit einer zentrischen Luftführung. Damit wird eine praktisch gleichmässige Temperatur des Kühlwassers gewährleistet, das in der die gewendelte Treibstoffleitung umgebenden Ringkammer umläuft. In der US-PS 3 286 703 ist de ■ Schwimmergehäuse eines üblichen Vergasers eines Automotors durch ein expandiertes und mit einem Wassermantel versehenes Gehäuse er-In US-PS 3,110,296 the use of a coil-shaped Described heat exchanger, which is similar to that of US Pat. No. 1,168,111. Only part of the fuel supplied to the carburetor is preheated. US Pat. No. 3,253,647 describes a similar coil-like preheating device with a central air duct. This ensures a practically uniform temperature of the Cooling water ensures that in the coiled fuel line surrounding annular chamber. In US Pat. No. 3,286,703, the float housing of a conventional carburetor of an automobile engine is through an expanded housing provided with a water jacket

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setzt worden, welches das zwei- oder dreifache Volumen des ursprünglichen Gehäuses aufweist. Der Wassermantel ist an die Wasserpumpe des Motors und den Warmwassererhitzer angeschlossen. Nach einer Aufwärmperiode wird daher das in dem Mantel über diese Verbindungen umlaufende heisse Wasser das Benzin im Schwimmergehäuse verdampfen. Das expandierte Volumen des Ersatzgehäuses schafft zusätzlichen Raum zur Aufnahme des expandierten Treibstoffes nach dessen Verdampfung.Seats two or three times the volume of the original Has housing. The water jacket is connected to the engine water pump and the hot water heater. After a Warm-up period is therefore that in the jacket via these connections circulating hot water will evaporate the gasoline in the float housing. The expanded volume of the replacement housing creates additional Space to accommodate the expanded fuel after it has evaporated.

Sämtliche der vorgenannten Vorrichtungen leiden an einem oder mehreren Nachteilen. Diejenigen, bei denen Abgase zum Aufheizen des Treibstoffes verwendet werden, sind ernsthafte Sicherheitsrisiken.. Andere sind verwickelt aufgebaut und teuer in der Herstellung. Keiner dieser Vorrichtungen scheint alle Probleme, dieytoit der Konstruktion eines praktischen und zuverlässigen Treibstoff-Vorwärmers für Automotoren verbunden sind, zufriedenstellend gelöst zu haben. Dies ergibt sich aus der allgemein bekannten Tatsache, dass die heutigen Kraftfahrzeuge solche Vorrichtungen nicht enthalten.All of the foregoing devices suffer from one or more Disadvantages. Those that use exhaust gases to heat the fuel are serious safety hazards. Others are intricate and expensive to manufacture. None these devices seem to have all the problems thatytoit the construction of a practical and reliable fuel preheater for automobile engines have been satisfactorily solved. this results from the well-known fact that today's motor vehicles do not contain such devices.

Ein Grund für die fehlende Aufnahme irgendeiner dieser bekannten Vorrichtungen liegt darin, dass sie nicht unter allen Bedingungen und Umgebungen einwandfrei arbeiten. Insbesondere ist bei keiner der bekannten Vorrichtungen das Problem der Dampfsperre, entweder teilweise oder vollständig, klar erkannt worden. Dampfsperre ist die Bezeichnung für das Auftreten von verdampften Treibstoff entweder im Einlass der Benzinpumpe oder in der Benzinleitung. Bei teilweiser Dampfsperre wird die Berei ndurchströmung durch die Benzinleitung herabgesetzt. Dies vermindert sowohl die Leistung wie auch die Höchstdrehzahl des Motors. Ebenso kann sie auch zum Klopfen des Motors führen, da das Treibstoff-Luftverhältnis des den Zylindern zugeführten Gemisches herabgesetzt wird. Bei vollständiger Dampfsperre bleibt der Motor stehen und sein erneutes Anlassen wird verhindert bis sich das Treibstoffsystem genügend abgekühlt hat und die Dämpfe kondensieren können.One reason for the lack of inclusion in any of these known devices is that they do not work in all conditions and environments work properly. In particular, none of the known devices has the problem of the vapor barrier, either partially or fully, clearly recognized. Vapor barrier is the name given to the occurrence of either vaporized fuel in the inlet of the fuel pump or in the fuel line. In the case of a partial vapor barrier, the flow through the water is through the gasoline line degraded. This reduces both the power and the maximum speed of the engine. It can also be used to knock of the engine, as the fuel-air ratio of the mixture supplied to the cylinders is reduced. At full With the vapor barrier, the engine stops and it cannot be started again until the fuel system has cooled down sufficiently and the vapors can condense.

Benzin ist ein Gemisch aus Kohlenwasserstoff-Fraktionen mit verschiedenen Siedepurkten, wie es i> einem der oben gen&nnten Paten-Petrol is a mixture of hydrocarbon fractions with different boiling points, as it is in one of the above-mentioned patents

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te ausgeführt wird. Der Siedepunkt jeder Franktion hängt nicht nur von der Temperatur sondern auch vom Druck ab. Das Auftreten einer Dampfsperre wird damit nicht nur von der Benzintemperatur, sondern auch vom Druck bestimmt. Bei den oben genannten Patenten werden jedoch nur die Auswirkungen der Temperatur berücksichtigt.te is running. The boiling point of each fraction not only depends on the temperature but also on the pressure. The occurrence of a vapor barrier is thus not only dependent on the gasoline temperature, but also determined by pressure. However, the above patents only consider the effects of temperature.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorbehandlung einer Strömung flüssigen Treibstoffes, der durch eine rohrförmige Leitung zum Vergaser einer Verbrennungskraftmaschine fliesst, und eine Vorrichtung zum zuverlässigen Durchführen dieses Verfahrens unter sämtlichen Betriebs- und Umweltbedingungen des Motors.The present invention relates to a method of pretreatment a flow of liquid fuel flowing through a tubular conduit to the carburetor of an internal combustion engine, and a device for reliably performing this method under all operating and environmental conditions of the engine.

Zum Verfahren der Vorbehandlung des Treibstoffes nach der vorliegenden Erfindung gehören das Expandieren der flüssigen Treibstoffströmung während deren Strömung durch die Leitung in einem geschlossenen zylindrischen Raum, dessen Rauminhalt eine Querschnittsfläche von mindestens dem Zehnfachen der Strömungsquerschnittsfläche der Leitung hat, und ein Volumen in der Grössenordnung des Volumens des Schwimmergehäuses des Vergasers, und die Übertragung von Wärme zu der expandierten Treibstoffströmung mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit, die unter derjenigen liegt, bei der der Dampfdruck des erwärmten Treibstoffes bei sämtlichen Motorbetriebsbedingungen den absoluten Druck der Treibstoffströmung gerade vor dem Einlass des Schwimmergehäuses des Vergasers übersteigen würde.Regarding the method of pretreatment of the fuel according to the present invention Invention include expanding the liquid fuel flow as it flows through the conduit in an enclosed space cylindrical space, the volume of which has a cross-sectional area of at least ten times the flow cross-sectional area the line has, and a volume in the order of magnitude of the volume of the float housing of the carburetor, and the transmission of heat to the expanded fuel flow at a predetermined rate less than that at which the Vapor pressure of the heated fuel just before the absolute pressure of the fuel flow for all engine operating conditions would exceed the inlet of the carburetor float housing.

Bei diesem wichtigen Verfahren würden die beiden wichtigen Stufen der Expansion und der gleichzeitigen Aufheizung kombiniert, wobei der Betrag der übertragenen Wärme begrenzt wird, um ein Ansteigen des Dampfdruckes des Treibstoffes über den absoluten Wert am Vergasereinlass zu verhindern. Die Kombination der Erwärmung und der gleichzeitigen Expansion der flüssigen Treibstoffströmung scheint zu Vorteilen zu führen, die allein mit einer Vorwärmung nicht zu erreichen sind. Hierzu gehören ein leichterer Start, ein glattes und ruhiges Laufen, ein Stehenbleiben und Schwingungen des Motors. Die Gründe für diese Vorteile sind nicht völlig bekannt. Es wird jedoch angenommen, dass das Expansionsvolumen einen Schwingungstankeffekt bewirkt, der von der Treibstoffpumpe ausgehende Druckschwankungen glättet und auch Strömungschwingungen aufgrund vonIn this important process, the two important stages of expansion and simultaneous heating would be combined, whereby the amount of heat transferred is limited to an increase in the vapor pressure of the fuel above the absolute value at the carburetor inlet to prevent. The combination of the heating and the simultaneous expansion of the liquid fuel flow appears To lead to advantages that cannot be achieved with preheating alone. This includes an easier start, a smooth one and smooth running, stalling and vibrations of the engine. The reasons for these benefits are not fully known. It will however, assume that the expansion volume causes a vibratory tank effect, the pressure fluctuations emanating from the fuel pump smooths and also flow oscillations due to

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Notbremsungen oder anderen starken Beschieum'gungsmanövern verhindert. Prevents emergency braking or other strong maneuvers.

Die bevorzugte Ausführungsform zum Durchführen des erfindungsgemässen Verfahrens enthält eine geschlossene innere zylindrische Expansionskammer mit einem rohrförmigen Einlass an einem Ende zum Anschluss an den Benzinpumpenauslass einer Verbrennungskraftmaschine und einen rohrförmigen Auslass am anderen Ende zum Anschluss an den Einlass eines Vergasers zur Zuleitung eines Treibstoff-Luft-Gemisches zum Motor, wobei die Querschnittsfläche der Expansionskammer mindestens das Zehnfache des Strömungsquerschnittes des Einlass- und des Auslassrohres ausmacht und das Volumen der Expansionskammer η in der Grössenordnung des Volumens des Schwimmergehäuses des Vergasers liegt.The preferred embodiment for carrying out the inventive Process includes a closed inner cylindrical expansion chamber with a tubular inlet at one end to the Connection to the petrol pump outlet of an internal combustion engine and a tubular outlet at the other end for connection to the inlet of a carburetor for supplying a fuel-air mixture to the engine, the cross-sectional area of the expansion chamber being at least ten times the flow cross-section of the inlet and the outlet pipe and the volume of the expansion chamber η in the order of magnitude of the volume of the float housing of the carburetor.

In radialem Abstand umschliesst eine äussere zylindrische Hülse koaxial die innere Expansionskammer. Die Hülse wird durch zwei ent Endwände abgeschlossen und weist ein Einlassrohr und ein Auslassrohr zum Anschluss an ein Flüssigkeits-Umwälzsystem auf. Bei flüssigkeitsgekühlten Motoren ist das flüssige Motorkühlmittel auch das bevorzugte Heizmedium. Aber auch das öl aus der Druckschmieranlage des Motors ist eine annehmbare Alternative, insbesondere wenn es sich um luftgekühlte Motore handelt.An outer cylindrical sleeve coaxially surrounds the inner expansion chamber at a radial distance. The sleeve is closed by two ent end walls and has an inlet pipe and an outlet pipe for connection to a liquid circulation system. For liquid-cooled engines, the liquid engine coolant is also the preferred heating medium. But the oil from the engine's pressure lubrication system is also an acceptable alternative, especially when it comes to air-cooled engines.

Die innere Expansionskammer sollte aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, wie Kupfer oder Aluminium gefertigt werden, während die äussere Hülse zweckmässig entweder mit wärmeisolierendem Material umwickelt wird oder aus einem schlechten Wärmeleiter, wie schwarzem Eisen oder Kunststoff hergestellt wird. Auf diese Weise wird die Wärmeübertragung an die Umgebung auf ein Minmum herausgesetzt und die Auswirkungen von Temperaturänderungen in der Umgebung auf den Betrieb des Systems werden ebenfalls auf ein Minimum herabgesetzt.The inner expansion chamber should be made of a material with high thermal conductivity, such as copper or aluminum, while the outer sleeve expediently either with heat-insulating Material is wrapped around or made from a poor conductor of heat, such as black iron or plastic. To this Way, the heat transfer to the environment is exposed to a minimum and the effects of temperature changes in the Environment on the operation of the system are also minimized.

Beim Einbau in ein Kraftfahrzeug oder ein anderes Fahrzeug mit einer Fahrgastraumheizung werden die Einlass- und Auslassrohre der Heizflüssigkeit der Vorrichtung zweckmässig an die Heizungsanlage angeschlossen. Dies erfolgt sowohl aus Bequemlichkeit und weil dieWhen installed in a motor vehicle or another vehicle with a In the passenger compartment heating, the inlet and outlet pipes for the heating fluid of the device are expediently connected to the heating system connected. This is done both for convenience and because of that

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Heizanlage den Thermostaten überbrückt, der die Strömung des flüssigen Kühlmittels vom Motor zum Kühler regelt. Damit wird der Treibstoffvorwärmung aufgewärmte Flüssigkeit zugeführt, ohne dass man bis zum Erreichen derjenigen Temperatur, an der sich der Thermostat öffnet, warten muss.Heating system bypasses the thermostat that controls the flow of the liquid Regulates coolant from the engine to the radiator. This means that heated liquid is supplied to the fuel preheating system without until the temperature at which the thermostat is reached opens, has to wait.

Falls es sich bei der Fahrzeugheizung um eine Anlage mit konstanter Umwälzung handelt, wird der Anschluss vorzugsweise an der Speiseleitung in Reihe mit und vor der Heizvorrichtung vorgenommen. Handelt es sich dagegen auf der anderen Seite um eine Anlage mit bei abgestellter Heizung unterbrochenem Flüssigkeitsumlauf sollte die Vorwärmvorrichtung an eine parallel zu der Heizung verlaufende Umgehungsleitung angeschlossen werden.If the vehicle heating is a system with constant Circulation is involved, the connection is preferably made to the feed line in series with and before the heating device. Acts on the other hand, it is a system with interrupted liquid circulation when the heating is switched off Preheating device on a bypass line running parallel to the heater be connected.

Nach der obigen Erörterung ist es für den Betrieb der Treibstoffvorwärm und -Expansionsvorrichtung wesentlich, dass der Dampfdruck nicht einen durch den Druck in der Versorgungsleitung am Einlass des Vergasers vorgegebenen kritischen Wert übersteigt. Der Dampfdruck ist eine Funktion der Temperatur und die Treibstofftemperatur am Auslass der Expansionskammer wird durch mehrere Faktoren bestimmt. Hierzu gehören die Einlasstemperaturen, Strömungsgeschwindigkeiten und die spezifische Wärme sowohl des Treibstoffes wie auch der Heizflüssigkeit und die Oberfläche der Expansionskammer, an der die Wärmeübertragung zwischen dem Heizmedium und dem Brennstoff erfolgt.From the above discussion, it is the fuel preheater to operate and expansion device essential that the steam pressure does not increase due to the pressure in the supply line at the inlet of the carburetor exceeds the specified critical value. The vapor pressure is a function of the temperature and the fuel temperature at the outlet of the expansion chamber is determined by several factors. These include inlet temperatures and flow velocities and the specific heat of both the fuel and the heating fluid and the surface of the expansion chamber, where the heat transfer between the heating medium and the fuel takes place.

Die Einlasstemperatur und die Strömungsgeschwindigkeit des Treibstoffes werden durch die Betriebsbedingungen des Motors vorgegeben. Die maximale Einlasstemperatur für die Heizflüssigkeit wird durch die Einstellung des Thermostaten des Motors vorgegeben. Die einzigen Grossen, die einer Regelung zugängig sind, sind damit die Strömungsgeschwindigkeit der Heizflüssigkeit und die Wärmeübertragungsfläche. Die Wärmeübertragungsfläche liegt jedoch fest, sobald sie einmal gewählt ist. Bei Versuchen mit verschiedenen Autotypen und Motorgrössen hat sich gezeigt, dass eine Vorrichtung mit einer Expansionskammer mit einer Querschnittsfläche und einem Volumen entsprechend den oben gegebenen Beziehungen eine fast perfekte Abstimmung der Temperatur und Strömungsgeschwindigkeiten durch dieThe inlet temperature and the flow rate of the fuel are dictated by the operating conditions of the engine. The maximum inlet temperature for the heating fluid is through the setting of the motor thermostat is specified. The only big ones that can be regulated are thus Flow rate of the heating fluid and the heat transfer area. However, the heat transfer surface is fixed once it is chosen once. Tests with different types of cars and engine sizes have shown that a device with a Expansion chamber with a cross-sectional area and a volume corresponding to the relationships given above an almost perfect match the temperature and flow rates through the

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Versorgungsleitungen der Heizung bewirkt und einen ordnungsgemässen Betrieb der Anlage sichert.The heating supply lines are effected and a proper one Operation of the plant secures.

Bei Versuchen, die in einem weiten Bereich von Umweltbedingungen durchgeführt wurden, hat es sich weiter gezeigt, dass der kritische Betriebsbereich bei hohen Motordrehzahlen liegt. Falls der Strömungsquerschnitt am Einlass oder Auslass des ringförmigen Heizraumes der Vorrichtung damit herabgesetzt wird, um die Strömungsgeschwindigkeit der Heizflüssigkeit bei hohen Motordrehzahlen zu vermindern, ist der Betrieb bei sämtlichen anderen Motordrehzahlen zufriedenstellend. Die Grosse der notwendigen Querschnittsverminderung lässt sich für jedes Fahrzeugmodell empirisch bestimmen und weitere Verstellungen oder Regelungen sind dann nicht mehr erforderlich.Tests carried out under a wide range of environmental conditions have also shown that the critical Operating range at high engine speeds. If the flow cross-section at the inlet or outlet of the annular heating chamber of the device is thus reduced by the flow rate to reduce the heating fluid at high engine speeds, operation is satisfactory at all other engine speeds. The size of the necessary cross-sectional reduction can be determined empirically for each vehicle model and others Adjustments or regulations are then no longer necessary.

Die vorstehenden und weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsformen. In der Zeichnung ist:The above and further advantages of the invention emerge from the following description of the illustrated in the drawing preferred embodiments. In the drawing is:

Figur 1: eine perspektivische Darstellung des Äusseren der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Treibstoff-Vorwärm- und Expansionsvorrichtung,Figure 1: a perspective view of the exterior of the preferred Embodiment of the inventive fuel preheating and expansion device,

Figur 2: ein Schnitt entlang der Schnittlinie 2-2 in Figur 1,Figure 2: a section along the section line 2-2 in Figure 1,

Figur 2a: ein Teilschnitt durch eine andere Ausführungsform der Einschnürung an der Heizmitteldurchführung der in Figur 2 gezeigten Vorrichtung,FIG. 2a: a partial section through another embodiment of the constriction on the heating medium leadthrough in FIG 2 device shown,

Figur 3: die Darstellung in Blockform einer bevorzugten Ausführungsform der Vorwärm- und Expansionsvorrichtung in Verbindung mit einer Verbrennungskraftmaschine undFIG. 3: the representation in block form of a preferred embodiment the preheating and expansion device in connection with an internal combustion engine and

Figur 4: die Darstellung einer anderen Ausführungsform der Vorwärm- und Expansionsvorrichtung in Verbindung mit einer Verbrennungskraftmaschine.Figure 4: the representation of another embodiment of the preheating and expansion device in connection with an internal combustion engine.

Nach den Figuren 1 und 2 enthält die allgemein mit 10 bezeichnete Treibstoff-Vorwärm und-Expansionsvorrichtung nach der vorliegendenAccording to FIGS. 1 and 2, the one generally designated 10 contains Fuel preheating and expansion device according to the present invention

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Erfindung eine zylindrische Treibstoffheiz- und -Expansionskammer 11 mit einem rohrförmigen Einlass 12 an einem Ende und einem rohrförmigen Auslass 13 am anderen Ende. Sowohl der Einlass wie auch der Auslass verlaufen vorzugsweise koaxial zu der Mittellinie der Expansionskammer 11. Diese wird von einer zylindrischen durch Endwände 15 und 16 geschlossenen Aussenhülse 14 konzentrisch umgeben. Die Aussenhülse weist ein Einlassrohr 17 auf, das vorzugsweise nahe an einer Endwand der Hülse befestigt ist. Ein Auslassrohr 18 befindet sich vorzugsweise nahe am anderen Ende der Hülse und diametral gegenüber dem Einlassrohr 17.Invention a cylindrical fuel heating and expansion chamber 11 with a tubular inlet 12 at one end and a tubular one Outlet 13 at the other end. Both the inlet and the outlet are preferably coaxial with the center line of the Expansion chamber 11. This is made up of a cylindrical through end walls 15 and 16 surround the closed outer sleeve 14 concentrically. The outer sleeve has an inlet tube 17, which is preferably close is attached to an end wall of the sleeve. An outlet tube 18 is preferably located near the other end of the sleeve and diametrically opposite the inlet pipe 17.

Die daraus resultierende Konstruktion bildet einen konzentrischen rohrförmigen Wärmetauscher von einfachem Aufbau, der sich einfach und kostengünstig herstellen lässt. Zum Erreichen optimaler Wärmeübertragung besteht die innere Expansionskammer vorzugsweise aus Kupfer oder Aluminium. Um Probleme einer unterschiedlichen Wärmedehnung auf ein Minimum herabzudrücken, besteht die Aussenhülse aus dem gleichen Material. Sie kann aber auch aus Stahl, Eisen, hochfestem Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material mit verhältnismässig niedriger Wärmeübertragung bestehen, da die Wärmeübertragung durch die Aussenhülse zweckmässig auf einem Minimum gehalten wird. Bei aus Kupfer bestehender Aussenhülse wird sie daher vorzugsweise in ein Isoliermaterial, wie zum Beispiel übliche Rohrisolation (nicht dargestellt) eingebettet.The resulting construction forms a concentric one tubular heat exchanger of simple construction, which can be manufactured easily and inexpensively. To achieve optimal heat transfer the inner expansion chamber is preferably made of copper or aluminum. About problems of different thermal expansion To press down to a minimum, the outer sleeve is made of the same material. But it can also be made of steel, iron, high-strength plastic or another suitable material with relatively low heat transfer exist, since the heat transfer through the outer sleeve is appropriately kept to a minimum will. In the case of an outer sleeve made of copper, it is therefore preferably encapsulated in an insulating material, such as a conventional one Embedded pipe insulation (not shown).

Nach Figur 3 besteht der rohrförmige Einlass der Expansionskammer 11 aus einer üblichen Benzinleitung oder einem Rohr ähnlicher Grosse. Mit üblichen nicht dargestellten Teilen wird er an eine Treibstoffleitung 19 angeschlossen, die zu einer Treibmittelquelle, wie zum Beispiel der Treibstoffpumpe 20 führt. Diese Pumpe saugt den Treibstoff über die Leitung 21 vom Treibstofftank 22 ab. Der rohrförmige Auslass?! 13 hat vorzugsweise die gleiche Grosse wie der rohrförmige Einlass 12 und lässt sich mit ähnlichen nicht dargestellten Mitteln an eine Treibstoff1 eitung 23 anschliessen , die zum Vergaser 24 einer Verbrennungskraftmaschine 25 führt.According to FIG. 3, there is the tubular inlet of the expansion chamber 11 from a conventional gasoline line or a pipe similar Size. With the usual parts, not shown, it is attached to a Fuel line 19 connected to a propellant source, such as the fuel pump 20 leads. This pump sucks the fuel from the fuel tank 22 via the line 21. The tubular outlet ?! 13 is preferably the same size like the tubular inlet 12 and can be connected to a fuel line 23 with similar means, not shown, which leads to the carburetor 24 of an internal combustion engine 25.

Das Einlassrohr 17 und das Auslassrohr 18 der Aussenhülse haben vorzugsweise Aussendurchmesser, mit denen sie sich in übliche 5/8The inlet pipe 17 and the outlet pipe 18 of the outer sleeve preferably have outside diameters with which they are in the usual 5/8

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Zoll Autoheizschläuche 26 und 27 anschliessen lassen, wie dies die Figuren 1 und 2 zeigen.Let inch car heater hoses 26 and 27 connect like this Figures 1 and 2 show.

Bei der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform führt/der Schlauch 26 unmittelbar zum Motor und der Schlauch 27 führt zum Einlass der Fahrgastraumheizung 28. Ein Rückführungsschlauch 29 trägt das Wasser vom Auslass der Heizung 28 auf übliche Weise zu einem Kühler 30. Das Anschliessen der erfindungsgemäysen Vorrichtung zum Vorwärmen und Expansieren des Treibstoffes an ein Auto üblicher Konstruktion ist damit eine einfache Sache und erfordert lediglich das Aufschneiden der Treibstoffleitung möglichst dicht am Vergaser (die Gründe werden in dem folgenden noch genannt) und das Aufschneiden des vorhandenen Heizmitteleinlass-schlauches an einer entsprechend geeigneten Stelle. Die rohrförmigen Treibmitteleinlass- und Auslassleitungen werden dann mit den eben erwähnten üblichen Anschlußstücken an die entsprechenden Enden der aufgeschnittenen Treibstoffleitung angeschlossen und die aufgeschnittenen Enden des Heizmifetelschlauches werden über die Heisswassereinlass- und -Auslassrohre 17 und 18 geschoben und mit üblichen Schlauchklemmen 32 (siehe Figuren 1 und 2) befestigt.In the embodiment shown in FIG. 3, the hose 26 leads directly to the engine and the hose 27 leads to the inlet of the passenger compartment heater 28. A return hose 29 carries the water from the outlet of the heater 28 in the usual way to a cooler 30. The connection of the device according to the invention for preheating and expanding the fuel on a car of conventional design is thus a simple matter and merely requires cutting open the fuel line as close as possible to the carburetor (the reasons will be mentioned in the following) and cutting open of the existing heating medium inlet hose to one appropriate place. The tubular propellant inlet and outlet lines are then cut open with the usual connection pieces just mentioned to the corresponding ends of the Fuel line connected and the cut ends of the heating medium hose are connected via the hot water inlet and outlet pipes 17 and 18 pushed and fastened with conventional hose clamps 32 (see Figures 1 and 2).

Bei der in Figur 4 gezeigten alternativen Ausführung werden die Schläuche 26 und 27 mit üblichen T-Stücken an den Einlassschlauch 31 und den Auslaßschlauch 29 der Heizung 28 angeschlossen. Bei dieser Ausführungsform wird das heisse Wasser für die Treibstoffvorwärmung über eine Leitung zugeführt, die statt wie in Figur 3 in Reihe nun parallel zu der HeizmittelVersorgung liegt. Diese parallele Anordnung wird in Fällen bevorzugt, bei denen die Wasserdurchströmung durch die Treibstoffvorheizung zum Vermeiden einer Treibstoffverdampfung wesentlich beschränkt werden muss, oder wenn die Heizung 28 so gebaut ist, dass der Wasserumlauf bei einem Abschalten des Reglers unterbrochen wird.In the alternative embodiment shown in FIG. 4, the hoses 26 and 27 are attached to the inlet hose with conventional T-pieces 31 and the outlet hose 29 of the heater 28 connected. In this embodiment, the hot water is used to preheat the fuel via a line which, instead of being in series as in FIG. 3, is now parallel to the heating medium supply. This parallel arrangement is preferred in cases where the water flow through the fuel preheater is to be avoided fuel evaporation must be substantially limited, or if the heater 28 is built so that the water circulation at a Shutdown of the controller is interrupted.

Insbesondere bei der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform lassen sich die Teile der Vorrichtung 10 leicht durch Löten oder Hartlöten abdichten und zusammensetzen. Alternativ lassen sich bei Bedarf auch Schraubverbindungen oder andere Verbindungsarten verwenden.In particular in the embodiment shown in FIG. 2, the parts of the device 10 can easily be soldered or brazed seal and assemble. Alternatively, screw connections or other types of connection can also be used if necessary.

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FaIIs eine einzige Grosse der Vorrichtung wie vorstehend erläutert bei einer Vielzahl von Motormodellen verwendet werden soll, mag es in einigen Fällen notwendig werden, die Strömung des Heizmittels durch den ringförmigen Heizraum zum Verhindern einer partiellen Dampfsperre bei hohen Motordrehzahlen herabzusetzen. Eine solche Einschnürung lässt sich einfach durch Bohren eines Einlassloches erzielen, das kleiner als der Strömungsquerschnitt des Einlassrohres 17 ist. Die Grosse des Loches 33 wird experimentell bestimmt.In the case of a single size of the device as explained above to be used on a variety of engine models like it In some cases it may be necessary to reduce the flow of the heating medium through the annular heating space to prevent partial Reduce vapor barrier at high engine speeds. Such a constriction can be made simply by drilling an inlet hole achieve that is smaller than the flow cross-section of the inlet pipe 17 is. The size of the hole 33 is determined experimentally.

Die in Figur 2 gezeigte Ausführung der Strömungsverengung eignet sich für die Massenproduktion bei bestimmten Automodellen. Für eine grössere Flexibilität wird in Figur 2a eine andere Ausführungsform einer StrömungsVerengung gezeigt. Hier wird eine gebohrte Buchse oder Scheibe 34 mit einem Aussendurchmesser verwendet, der gleich dem Aussendurchmesser des Einlassrohres 17 ist. Der Durchmesser der Mittelöffnung 33' wird experimentell bestimmt. Die Buchse 34 wird vor dem Aufschieben des Schlauches 26 auf das Einlassrohr 17 in den Schlauch eingeschoben und wird in diesem durch das bei der Strömung entstehende Druckgefälle und durch die Schlauchklemme 32 gehalten.The embodiment of the flow constriction shown in FIG. 2 is suitable for mass production in certain car models. For a greater flexibility is shown in Figure 2a, another embodiment of a flow constriction. Here is a drilled one Bush or washer 34 is used with an outer diameter which is equal to the outer diameter of the inlet pipe 17. The diameter the central opening 33 'is determined experimentally. The socket 34 is before the hose 26 is pushed onto the inlet pipe 17 is pushed into the hose and is in this by the pressure gradient created in the flow and by the hose clamp 32 held.

Es wurde bereits erwähnt, dass Vorrichtungen mit einem Flächenverhältnis und Volumenbeziehungen gemäss vorliegender Erfindung bei allen Betriebsbedingungen und allen Wetterverhältnissen erfolgreich geprüft wurden. Als ein spezielles Beispiel sei eine Vorrichtung mit den nachstehenden Abmessungen genannt^, die in einen Chrysler Newport Baujahr 1930 mit einem 400 Kubikzoll Motor eingebaut wurde:It has already been mentioned that devices with an area ratio and volume relationships according to the present invention have been successfully tested in all operating and weather conditions. As a specific example, consider a device with the dimensions below called ^ that fit into a Chrysler Newport built in 1930 with a 400 cubic inch engine fitted:

Innenkammer: 1 1/16 Zoll Innendurchmesser, Länge 4 Zoll,Inner chamber: 1 1/16 inch inner diameter, length 4 inches,

(1 Zoll Kupferrohr),(1 inch copper pipe),

Aussenhülse: 1,6 Zoll Innendurchmesser, 5 Zoll langOuter Sleeve: 1.6 "inner diameter, 5" long

(1 1/2 Zoll Kupferrohr),(1 1/2 inch copper pipe),

Isolation: etwa 1/2 Zoll Rohrisolierung.Insulation: about 1/2 inch pipe insulation.

Bei dem Treibstoff-Einlass und -Auslassrohr handelte es sich umThe fuel inlet and outlet pipes were

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Benzinleitungen mit 5/16 Zoll Aussendurchmesser. Beim Einlass- und Auslassrohr für das Heizmittel handelte es sich um 1/2 Zoll Kupferrohr. Dies ist eine Grosse, die eng in einen üblichen Heizschlauch mit 5/8 Zoll Innendurchmesser passt.Petrol lines with 5/16 inch outside diameter. At the inlet and The outlet pipe for the heating medium was 1/2 inch copper pipe. This is a large one that fits snugly into a standard airbag with 5/8 inch inner diameter fits.

Vor dem Einbau der Vorrichtung wurde der Motor nach den Anweisungen des Herstellers eingestellt. Die Leerlaufdüsen des Vergasers wurden auf einen Druck von etwa 14 Zoll Vakuum in der Ansaugleitung eingestellt. Nach dem Einbau der Vorrichtung wurde der Unterdruck am Einlass gemssen und lag bei etwa 11 Zoll. Dies zeigte, dass die Expansion und Vorerwärmung des Treibstoffes zu einem reicheren Gemisch führte. Die Leerlaufschrauben wurden dann auf einen Unterdruck von 14 Zoll eingestellt.Before installing the device, the engine was according to the instructions set by the manufacturer. The idle jets of the carburetor were vacuumed to a pressure of about 14 inches in the suction line set. After installing the device, the inlet vacuum was measured and was approximately 11 inches. This showed that the Expansion and preheating of the fuel resulted in a richer mixture. The idle screws were then put on a negative pressure set by 14 inches.

Der Einbau der Vorrichtung bewirkte eine sofort erkennbare Verbesserung in der Leichtigkeit des Anlassens und eine Weichheit und Glätte des Laufens, sowohl bei warmem wie auch bei kaltem Motor. Dies zeigt, dass die Expansion des Treibstoffes unabhängig von der Vorwärmung einen nutzbringenden Effekt hat. Zum Erzielen des maximalen Nutzens aus der Vorwärmung sollte die Vorrichtung jedoch so nahe wie möglich am Vergaser angeordnet werden, um damit Temperaturverluste herabzudrücken.The incorporation of the device produced an immediately noticeable improvement in ease of starting and smoothness and smoothness of running, both with a warm and cold engine. This shows that the expansion of the fuel has a beneficial effect regardless of the preheating. To get the maximum benefit from the preheating, however, the device should be placed as close as possible to the carburetor in order to reduce temperature losses.

Bei Strassenversuchen mit der Vorrichtung im ursprünglichen Einbauzustand hat sich gezeigt, dass die Höchstgeschwindigkeit auf etwa 80 Meilen pro Stunden begrenzt war. Dies zeigte den Beginn einer partiellen Dampfsperre bei dieser Geschwindigkeit. Daher wurde anschliessend eine Scheibe mit einer Bohrung von 3/8 Zoll Durchmesser in die Heisswassereinlassleitung eingeschoben und Geschwindigkeiten weit über 100 Meilen pro Stunde liessen sich dann ohne Schwierigkeit erreichen.In road tests with the device in its original state of installation, it was found that the maximum speed was limited to about 80 miles per hour. This indicated the beginning of a partial vapor barrier at this speed. Therefore , a disc with a 3/8 inch diameter bore was then inserted into the hot water inlet line and speeds well over 100 miles per hour could then be achieved without difficulty.

Nach einem Betrieb von etwa 6 Monaten in dem Chrysler Baujahr 1973 wurde die Vorrichtung in einen Chrysler Newport Baujahr 1974 ebenfalls mit 400 Kubikzoll Motor eingesetzt. In diesem 1974 Modell zeigten sich ähnliche Verbesserungen im Motorverhalten. Die Verbesserungen reichten aus, um den üblichen Schwierigkeiten einesAfter about 6 months of operation in the 1973 Chrysler model the device was used in a Chrysler Newport built in 1974, also with a 400 cubic inch engine. In this 1974 model There were similar improvements in engine behavior. The improvements were enough to solve the usual difficulties of one

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schwierigen Anlassens, eines rauhen Laufes, bei Schwingungen und Stocken erfolgreich entgegenzuwirken, wobei diese Schwierigkeiten durch den Einbau von bei neuen Modellen gesetzlich geforderten Umweltschutzeiη richtungen entstehen.to successfully counteract difficult starting, rough running, vibrations and stalling, whereby these difficulties by installing environmental protection measures required by law for new models directions arise.

Gleichermaßen oder noch stärker beeindruckend war eine erhebliche Abnahme des Benzinverbrauchs. Bei dem 1974 Chrysler zum Beispiel ergab sich ein Durchschnitt von 19,6 Meilen pro Gallone bei einer Fahrtstrecke von 400 Meilen sowohl im Stadtbetrieb wie auch auf der Landstraße und im Schneesturm. Bei einem anderen Versuch wurden Vorrichtungen, die in ihrer Grosse dem obigen Beispiel identisch waren (mit einer 3/8 Zoll Einschnürung am Wassereinlass) in vier verschiedene Fahrzeuge eingebaut: ein 1974 Chrysler mit einem Kubikzoll Motor,ein 1974 Plymouth Fury mit einem 360 Kubikzoll Motor, ein 1974 Plymouth Scamp mit einem 318 Kubikzoll Motor und ein 1972 Dodge mit einem 318 Kubikzoll Motor.Equally, or even more impressive, was a significant decrease in gasoline consumption. The 1974 Chrysler, for example averaged 19.6 miles per gallon over a 400 mile drive in both urban and urban driving conditions the country road and in the snowstorm. In another experiment, devices identical in size to the above example were found were (with a 3/8 inch throat at the water inlet) in four various vehicles installed: a 1974 Chrysler with a cubic inch engine, a 1974 Plymouth Fury with a 360 cubic inch engine, a 1974 Plymouth Scamp with a 318 cubic inch engine; and a 1972 Dodge with a 318 cubic inch engine.

Die Fahrzeuge wurden für etwa 100 Meilen auf der Landstraße in Karawane gefahren und der Benzinverbrauch wurde gemessen. Die Ergebnisse lagen bei 23,2, 23,2, 21,7 und 22,6 Meilen pro Gallone. Die Treibstoff-Vorbehandlungsvorrichtungen wurden dann entfernt und die Fahrzeuge dann in der gleichen Weise mit den gleichen Fahrern über die gleiche Strecke gefahren. Ohne die Vorrichtung lagen die Ergebnisse bei 18,5, 17,3, 17,3 und 16,7 Meilen pro Gallone. Die durchschnittliche TreibstoffVerbrauchsverminderung bei Verwendung der Vorrichtung lag bei diesem Versuch somit bei 30 Prozent.The vehicles were caravaned for about 100 miles on the country road and gas mileage was measured. The results were 23.2, 23.2, 21.7 and 22.6 miles per gallon, respectively. The fuel pretreatment devices were then removed and then driven the vehicles in the same way with the same drivers over the same route. Without the device the results were 18.5, 17.3, 17.3, and 16.7 miles per gallon. The average fuel economy reduction using the device in this experiment was thus 30 percent.

Andere Einheiten sämtlich mit Innenkammern mit dem gleichen Durchmesser aber mit Längen bis zu 6 Zoll und mit Aussenkammern von 1 1/2 Zoll oder 2 Zoll Rohr und mit Längen bis zu 7 Zoll sind ebenfalls noch hergestellt worden. Mit diesen anderen Einheiten sind vergleichbare Ergebnisse erzielt worden. Diese Einheiten sind jedoch nicht so ausführlich wie die Vorrichtung des oben beschriebyienen ersten Beispieles untersucht worden.Other units all have internal chambers of the same diameter but with lengths up to 6 inches and with outer chambers of 1 1/2 inches or 2 inches of pipe and with lengths up to 7 inches are also still been made. Similar results have been obtained with these other units. However, these units are not as detailed as the device described above the first example has been investigated.

Zusätzlich wurde noch eine Vorwärmvorrichtung gebaut mit einemIn addition, a preheating device was built with a

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gewendeltem Kupferrohr mit dem gleichen Durchmesser wie eine übliche 5/16 Zoll Benzinleitung und dieses Rohr wurde an die Stelle der erfindungsgemässen inneren Expansionskammer gesetzt. Das Volumen des in dem Rohrwendel dann enthaltenden Treibstoffes war geringer als das Volumen der Expansionskammer der oben beschriebenen ersten Einheit. Die Wärmeübertragungsfläche war jedoch viel grosser. Bei der Prüfung dieser Vorheizvorrichtung von Wendelbauart trat eine völlige Dampfsperre ein und der Versuch erwies sich als Fehlschlag. coiled copper pipe with the same diameter as a common one 5/16 inch gasoline line and this pipe was in place the inner expansion chamber according to the invention set. The volume of the fuel then contained in the coiled tubing was less than the volume of the expansion chamber described above first unit. However, the heat transfer area was much larger. When testing this helical preheater, stepped a total vapor barrier and the attempt was unsuccessful.

Bei sämtlichen der oben beschriebenen erfolgreichen Treibstoffexpandier- und Vorwärmeinrichtungen lag das Verhältnis des Durchmessers der Treibstoffleitung zum Innendurchmesser der Expansionskammer bei etwa 4 und das Flächenverhältnis lag demnach bei etwa 16. Vorrichtungen mit Expansionskammern mit verschiedenen Flächenverhältnissen sind nicht geprüft worden. Es wird jedoch angenommen, dass die Querschnittsfläche der Expansionskammer um mindestens eine Grössenordnung (das heisst um einen Faktor 10) über dem Strömungsquerschnitt der Treibstoffleitung liegen muss, damit die Vorzüge der vorliegenden Erfindung erreicht werden. Anderenfalls wäre das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen so gross, dass eine Dampfsperre fast mit Sicherheit auftreten würde, falls das Volumen der Expansionskammer in der Grössenordnung des Volumens i des Schwimmergehäuses des Vergasers gehalten würde.In all of the successful fuel expansion and preheating devices described above, the ratio of the diameter of the fuel line to the inner diameter of the expansion chamber was about 4 and the area ratio was accordingly about 16. Devices with expansion chambers with different area ratios have not been tested. It is assumed, however, that the cross-sectional area of the expansion chamber must be at least one order of magnitude (that is to say by a factor of 10) above the flow cross-section of the fuel line in order for the advantages of the present invention to be achieved. Otherwise the ratio of surface area to volume would be so great that a vapor barrier would almost certainly occur if the volume of the expansion chamber were kept in the order of magnitude of the volume i of the float housing of the carburetor.

Es ist erwünscht, dass das Volumen der erhitzten Kammer von dieser Grössenordnung ist, so dass sich ein Vorrat an aufgeheiztem Brennstoff zur Verwendung beim erneuten Starten des Motors nach einer Betriebsruhe ergibt. Noch wichtiger ist sogar, $ ein Expansionsvolumen von mindestens dieser Grosse zu haben, um damit sowohl die notwendigen Schwingungsverminderungen wie auch die vollen Vorteile des Expansionseffektes zu erzielen.It is desirable that the volume of the heated chamber be of this order of magnitude so that there is a supply of heated fuel for use when restarting the engine after an idle period. $ Is even more important to have an expansion volume of at least this size in order to achieve both the necessary vibration reductions as well as the full benefits of the expansion effect.

Bei den oben beschriebenen Bäspielen hält die Vorrichtung mit einer 4 Zoll langen Kammer eine Brennstoffmenge, die annähernd der Kapazität des Schwimmergehäuses des Vergasers in dem 400 Kubikzoll Chrysler Testmotor gleich ist. Das Verhältnis Länge zu Durchmesser dieserIn the Bäspiele described above, the device holds with a The 4-inch-long chamber provided fuel approximately the capacity of the carburetor float housing in the 400 cubic-inch Chrysler Test engine is the same. The ratio of length to diameter of this

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Kammer ist annähernd 4. Die grösseren ebenfalls erfolgreich geprüften Vorrichtungen.hatten Längen-Durchmesserverhältnisse von bis zu 6. Dies ergibt ein Volumen entsprechend einer Kammer mit einem Flächenverhältnis von 10 und einem Längen-Durchmesserverhältnis von annähernd 10. Zum Erzielen der vollen Vorteile der erfindungsgemässen Behandlung des Treibstoffes mit Expansion und Vorerwärmung sollte die Expansionskammer ein Flächenverhältnis von mindestens 10 und ein Längen-Durchmesserverhältnis von weniger als 10 haben.Chamber is approximately 4. The larger ones also successfully tested Devices had length-to-diameter ratios of up to 6. This gives a volume corresponding to a chamber with an area ratio of 10 and an aspect ratio of approximately 10. To achieve the full advantages of the present invention Treating the fuel with expansion and preheating, the expansion chamber should have an area ratio of at least 10 and an aspect ratio of less than 10.

Aus dem Vorstehenden folgt, dass das erfindungsgemässe Verfahren sowohl zu einem verbesserten Motorverhalten wie auch zu beträchtlicher Treibstoffersparnis führt. Die bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist eine einfache, kostengünstige und zuverlässige Einrichtung, die sich leicht bei jedem Kraftfahrzeug mit einem flüssigkeitsgekühlten Motor einbauen lässt. Hierzu brauchen lediglich die Treibstoffversorgungsleitung und der Heizungsspeiseschi auch durchschnitten werden und die dann offenen Enden sind an die entsprechenden Treibstoff- und Heizungsflüssigkeitseinlässe und -Auslässe anzuschliessen. Hierzu lassen sich übliche Verbindungsvorrichtungen verwenden.It follows from the above that the method according to the invention both to improved engine behavior and to a greater extent Fuel saving leads. The preferred embodiment of the device according to the invention is a simple, inexpensive one and reliable device that is easy to use on any motor vehicle can be installed with a liquid-cooled motor. For this only need the fuel supply line and the Heizungsspeiseschi are also cut and then open Ends are to the respective fuel and heater fluid inlets and outlets to be connected. Conventional connecting devices can be used for this purpose.

Es wurde bereits erwähnt, dass das Motoröl bei Bedarf auch als Heizmedium verwendet werden kann. Um das überschreiten eines kritischen Dampfdruckes des Treibstoffes zu verhindern, müssen hier zuvor zweckmässige Strömungsgeschwindigkeiten durch Versuche ermittelt werden.It has already been mentioned that the engine oil can also be used as a Heating medium can be used. To transcend a critical To prevent the vapor pressure of the fuel, appropriate flow velocities must be determined beforehand through experiments will.

Die in den Figuren dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung wird bevorzugt. Es leuchtet jedoch ein, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch andere Konstruktionen verwendet werden können. Zum Beispiel lässt sich die innere Expansionskammer aus einem einzigen Stück herstellen mit trichterförmigen extrudierten Enden und mit integralen Einlass- und Auslassrohranschlüssen anstelle der rechteckförmigen Enden und der getrennten Rohranschlüsse. Die Gesichtspunkte einer Massenproduktion sind zu berücksichtigen. Fachleute erkennen weitere im Rahmen der Erfindung liegende AbwandlungenThe embodiment of the device shown in the figures is preferred. It stands to reason, however, that under the present In the invention, other constructions can also be used. For example, the inner expansion chamber can be made up of a single Manufacture pieces with funnel-shaped extruded ends and with integral inlet and outlet pipe connections in place of the rectangular ends and the separate pipe connections. The viewpoints mass production are to be taken into account. Those skilled in the art will recognize further modifications within the scope of the invention

PATENTANSPRÜCHE 5 0 9 8 3 7/0309PATENT CLAIMS 5 0 9 8 3 7/0309

Claims

Dr.-lng. E. BERKENFELD ■ Dipl.-ing. H. BERKENFELD, patent attorneys, Cologne - -Ϊ & - -15-AnlaF9e. March 5, 1975 my. T ^ TZ, FUEL EXPANDERS, LTD. for entering the · "Name of the note F 67/1 PATENT CLAIMS

1. / Carburetor attachment with preheating and expansion of the fuel for use in an internal combustion engine with a system for circulating liquid in the machine, with a carburetor with a float housing and such Arrangement on the engine that a combustible mixture of fuel and air is supplied to it, and with devices for supply of the carburetor with fuel under pressure, characterized by the following features:

an enclosed inner cylindrical chamber for heating and expanding the fuel with a tubular Inlet at one end for connection to the pressurized fuel supply device and having a tubular shape Outlet at the other end for connection to the carburetor, the cross-sectional area of the chamber at least ten times of the flow cross-section of the inlet and outlet pipes and the volume of the chamber is of the order of magnitude of the volume of the float housing of the carburetor and

an outer cylindrical sleeve which surrounds the fuel chamber at a radial distance coaxially, the sleeve through two end walls is closed and an inlet pipe and an outlet pipe for connection to the flow path in the system circulating liquid for passing liquid heated by the engine through the space between the sleeve and the chamber for heating and expanding the fuel.

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2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the The ratio of length to diameter of the cylindrical chamber for heating and expanding the fuel is below 10.

3. Device according to claim 2, characterized in that the ratio of length to diameter of the cylindrical chamber to heat up and expand the fuel is about 4.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the chamber for heating and expanding the fuel is made of copper consists.

5. The device according to claim 1, characterized in that a layer of insulating material encloses the outer sleeve to reduce the heat transfer between the circulating liquid and the environment.

6. The device according to claim 1, on an internal combustion engine with a cooling system with circulating liquid that is thermostatically controlled to limit the temperature of the liquid Coolant to a predetermined maximum value, with a carburetor to feed the engine with a combustible mixture of fuel and air, the carburetor including a float housing to provide a predetermined volume of liquid fuel with pressurized liquid fuel supply and with a single fuel line for connecting the fuel supply to the float housing of the carburetor, characterized by the following Characteristics:

a cylindrical one in the fuel line next to that Carburetor used expansion chamber, the ratio of the cross-sectional area of the expansion chamber to the flow cross-section the fuel line is at least 10 and the volume the expansion chamber is in the order of magnitude of the volume of the float housing of the carburetor,

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- 1 / -

an outer cylindrical sleeve which coaxially encloses the fuel chamber at a radial distance, the sleeve is closed by two end walls and has an inlet pipe close to one end and an outlet pipe close to the other end, wherein the inlet and outlet pipes are connected to high pressure and low pressure areas of the coolant circulation system, respectively is for establishing a flow of the liquid heated in the engine through the annulus between the expansion chamber and the outer sleeve from the inlet pipe to the outlet pipe and

Means to replace the flow path of the heated engine coolant through the annulus of the device to restrict it to a given cross-sectional area, those in a ratio to the specified maximum coolant temperature and the surface of the expansion chamber stands to heat the fuel to a temperature at which its vapor pressure would exceed the absolute pressure at the inlet of the float housing of the carburetor.

7. The device according to claim 6, characterized in that the means for limiting the flow path of the heated liquid engine coolant through the device a channel which passes through the outer sleeve in line with the inlet and outlet tubes, and the channel has a Has predetermined diameter which is less than the diameter of the inlet or outlet pipe.

8. The device according to claim 6, characterized in that the means for restricting the flow path of the heated liquid engine coolant includes a liner at one point, which is fitted into either the inlet or the outlet pipe and has a predetermined inner diameter which is below the diameter of the inlet or outlet pipe.

9. Use of the device according to claims 1-8 for pretreatment a fuel flow, which at a predetermined pressure through a tubular line to the inlet of the float housing

- 7 / π 1 f) q

ses of a carburetor of an internal combustion engine, characterized in that »

that the fuel flow in a cylindrical Space close to the inlet of the float housing of the carburetor is expanded, the space having a cross-sectional area of at least ten times the cross-sectional area of the line and a volume in the order of magnitude of the volume of the float housing of the carburetor and

that heat is transferred across the interface between the fuel and the environment, the amount of over the interface transferred heat is restricted in order to allow it to prevent an increase in the vapor pressure of the fuel flowing through the further line to a value that exceeds the specified pressure in the line at the inlet into the float housing.

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