DE2602287A1

DE2602287A1 - METHOD OF COMBUSTION OF A FUEL MIXTURE

Info

Publication number: DE2602287A1
Application number: DE19762602287
Authority: DE
Inventors: Ingwer Hunwartzen; Hans-Joachim Kalisch; Manfred Ulbricht
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1975-01-24
Filing date: 1976-01-22
Publication date: 1976-07-29
Also published as: FR2298690A1; SE7600728L; FR2298690B1; GB1525021A; IT1053420B

Description

Verfahren zum Verbrennen eines BrennstoffaerischesMethod for burning a fuel

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zinn Verbrennen eines Brennstoffgenisches aus einem flüssigen Brennstoff und Luft oder einen anderen Oxidationsmittel in einer Verbrennimas^raftnaschine mit mindestens einein Verbrennuncrsraun. Die Erfirdun" betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Durchführuna des Verfahrens.The invention relates to a method of burning tin of a fuel mixture from a liquid fuel and air or another oxidizing agent in a combustion engine with at least one The Erfirdun "concerns also a device for carrying out the process.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist sowohl mit Otto-Motoren als auch mit Dieselmotoren durchführbar. Vorzugsweise v/ird es jedoch mit Otto-Motoren durchgeführt.The method according to the invention can be carried out both with Otto engines and with diesel engines. Preferably, however, it will carried out with Otto engines.

Es ist bereits bekannt, Wasser oder Dampf in den Verbrennungsraum von Verbrennungskraftmaschinen einzuspritzen. Dies bringt eine Anzahl von vorteilhaften Ergebnissen, beispielsweise eine Verminderung der umweltverschinutzenden Abgase und eine Verringerung der erforderlichen Oktanzahl, wodurch Brennstoffe pit aerincreren Bleigehalt verwendbar sind. Das Einspritzen von Wasser erfordert allerdingsIt is already known to put water or steam in the combustion chamber injected by internal combustion engines. This brings a Number of beneficial results, for example a reduction in polluting exhaust gases and a reduction in required octane number, which makes fuels pit aerincreren lead content are usable. Injecting water, however, requires

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eine besondere .Vorrichtung zum feinen Zerstäuben des Wassers vor dem Einspritzen. Eine derartige Zerstäubunasvorrich tuner ist für die Dartpfeinspritzung nicht erforderlich. Bei der Dampfeinspritzung muß hingegen während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine dauernd eine bestimmte Wassermencre sieden. Dies führt zu einem hohen Wasserverbrauch, falls überhaupt Verbesserungen erzielt werden sollen, wodurch ein großer Wassertank und/oder ein häufiges Füllen des Wassertanks notwendig sind.a special device for fine atomization of the water before injecting. Such an atomizer tuner is not required for dart injection. In the In contrast, steam injection must occur during operation of the internal combustion engine a certain amount of water is constantly boiling. This leads to high water consumption, if at all Improvements are to be achieved, whereby a large water tank and / or frequent filling of the water tank is necessary are.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß sich einerseits die Anforderungen an die Oktanzahl eines mit einem Brennstoff/ Luftgemisch betriebenen Motors in Abhängigkeit von der Gashebelstellung und/oder der Motorbelastung ändert und daß andererseits die größte Oktanzahl lediglich während eines Teils, oft nur während eines sehr kleinen Teils der gesamten Betriebszeit des Motors verlangt wird. The invention is based on the idea that, on the one hand, the requirements for the octane number of a fuel / Air mixture operated engine depending on the throttle position and / or the engine load changes and that, on the other hand, the highest octane number only during a part, is often only required during a very small part of the total operating time of the engine.

Derzeit ist es üblich, einen Motor mit einen Brennstoff zu betreiben, dessen Oktanzahl hoch genug ist, um selbst bei stärkster Belastung ein Klopfen des Motors zu vermeiden, obgleich derartige Belastungen nur gelegentlich auftreten.It is currently common practice to run an engine with a fuel the octane number of which is high enough to prevent the engine from knocking even under the heaviest loads, although this is the case Stresses only occur occasionally.

Der Erfindung liecft die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verbrennung von Brennstoffgemischen in Verbrennungskraftnaschinen zu schaffen, welches geringere schädliche Rückstände als bekannteThe invention is based on the object of a method for combustion of fuel mixtures in internal combustion engines to create what lesser harmful residues than known

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Verbrennungsverfahren liefert und dabei gleichzeitig die Verwendung von Brennstoffen mit geringerer Oktanzahl ermöglicht, ohne daß große Vorrichtungen zur Dampferzeugung und zur Speicherunq des Wassers erforderlich sind.Combustion process supplies while using at the same time of fuels with a lower octane rating, without the need for large devices for steam generation and for storage unq of the water are required.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein Verfahren der einaanas erwähnten Art, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß ledialich während eines oder mehrerer ausgewählter Phasen des Betriebs zusätzlich Dampf in den Verbrennungsraum einaespeist wird.A method of the aforementioned is used to solve this problem Type, which is characterized in that only during one or more selected phases of the operation Steam is fed into the combustion chamber.

Dadurch wird erreicht, daß die Verbrennungskraftmaschine oder der Motor selbst bei geringerer Oktanzahl des Kraftstoffs in wesentlichen klopffrei betreibbar ist.This ensures that the internal combustion engine or the engine even with a lower octane rating of the fuel in can be operated without knocking.

Ausgewählte Phasen des Betriebs sind vorzugsweise Bereiche von Halbgasbeschleunigungen, Vollgasbeschleunigungen und Vollastdauergeschwindigkeitszuständen. Selected phases of operation are preferably ranges of half-throttle accelerations, full-throttle accelerations, and full-load continuous speed conditions.

Bevorzugte Merkmale der Erfindungen sind das Speichern von Wasser in einem Tank und das gesteuerte Abgeben des Wassers an einen Verdampfungsraum, ein Thermoelement oder eine ähnliche Einrichtung zur Messung der Wassertemperatur im Wassertank und zum Abschalten einer Wasserpumpe bein Absinken der Wassertempe- . ratur unter eine über dem Gefrierpunkt liegende ausgewählte Untergrenze, eine Heizvorrichtung für den Wassertank und eine Sperrvorrichtung zur Verhinderung von Wasserübertritt von Wassertank in den Verdampfungsraum.Preferred features of the inventions are the storage of water in a tank and the controlled discharge of the water to an evaporation room, a thermocouple or similar Device for measuring the water temperature in the water tank and for switching off a water pump when the water temperature drops. temperature below a selected lower limit above freezing, a heater for the water tank and a Locking device to prevent water from leaking from the water tank into the evaporation chamber.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen und Figuren näher erläutert.The invention is illustrated below with the aid of examples and figures explained in more detail.

Example 1

Figur 1 zeigt einen Motor mit einer üblichen Brennstoffzuleituna, mit einem Luftfilter und mit einem Veraaser 12.Figure 1 shows an engine with a conventional fuel supply line, with an air filter and with a Veraaser 12.

Eine Verdampfungskammer 15 für Wasser liegt in der Nähe der Auspuff leitungen, so daß diese von den Abgasen beheizt wird. Es wird darauf hingewiesen, daß die Verdampfungskammer 15 zweckmäßigerweise so nahe wie möglich am Motor liegt, um die Warne der Abgase möglichst stark auszunützen. Die Verdampfungskammer 15 ist isoliert und weist eine vollständig isolierte Leitung 17 mit einer kleinen Bohrung von etwa 8 mm auf, welche die Verdampfungskammer 15 mit der Luftzufuhrstelle 18 unter 6er. Luftfilter und vor dem Vergaser 12 verbindet. Der Dampf kann aber auch nach dem Vergaser oder·direkt in den Vergaser eingespeist werden.An evaporation chamber 15 for water is located near the exhaust lines so that it is heated by the exhaust gases. It should be noted that the evaporation chamber 15 is expediently as close as possible to the engine in order to exploit the warnings of the exhaust gases as much as possible. The evaporation chamber 15 is insulated and has a completely insulated line 17 with a small bore of about 8 mm, which connects the evaporation chamber 15 with the air supply point 18 under 6. Air filter and before the carburetor 12 connects. However, the steam can also be fed after the carburetor or directly into the carburetor.

Das Wasser wird der Verdampfungskammer 15 von einem Wassertank zugeführt. Dies erfolgt mittels einer motorbetriebenen Zahnradpumpe 21, die Wasser durch einen Wasserfilter 23 saugt und durch Leitungen 25 und 26, durch ein Ventil 27 und durch eine Sprühdüse 24 fördert. Zum Antrieb der Zahnradpumpe 21 dient ein von einer üblichen Autobatterie gespeister Elektromotor 22.The water is supplied to the evaporation chamber 15 from a water tank. This is done by means of a motor-driven gear pump 21, which sucks water through a water filter 23 and through lines 25 and 26, through a valve 27 and through a spray nozzle 24 promotes. An electric motor 22 fed by a conventional car battery is used to drive the gear pump 21.

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Die Drehzahl des Elektromotors 22 ist in der Weise regelbar, daß der Pumpendruck bei höherer Motordrehzahl höher v/ird und die Pumpe eine größere Wasserme ige durch die Leitunaen 25 und 26 zum Ventil 27 fördert. Das Ventil 27 ist ein federbewehrtes Kugelventil, wobei die Feder die Kugel in eine Verschlußsteliung des Ventils drückt. Das Ventil ist so eingebaut und eingestellt, daß es bei einem vorgewählten minimalen Wasserdruck in der Leitung 26 öffnet, bei den in den Leitungen 17 und 18 und damit auch in der Verdampfungskammer 15 im Betrieb auftretenden möglichen Unterdrücken jedoch geschlossen bleibt, so daß die Verdampfungskammer 15 nicht mit eventuell angesaugten Wasser volläuft.The speed of the electric motor 22 can be regulated in such a way that the pump pressure is higher at higher engine speed and the pump a greater amount of water through the Leitunaen 25 and 26 to the valve 27 promotes. The valve 27 is a spring-loaded ball valve, whereby the spring moves the ball into a locking position of the valve presses. The valve is installed and adjusted in such a way that it operates at a preselected minimum water pressure in the line 26 opens in the lines 17 and 18 and thus also occurring in the evaporation chamber 15 during operation possible negative pressures remains closed, so that the Evaporation chamber 15 does not contain any water that may have been sucked in full.

Wie bereits erwähnt, ist die Drehzahl des Elektromotors 22 regelbar. Die Regelung erfolgt so, daß dieser nur während eines bestimmten Zeitraums während gewisser Bereiche einer Halbgasbeschleunigung und bei Vollgasbetrieb in wesentlichen andauernd angetrieben wird.As already mentioned, the speed of the electric motor 22 can be regulated. The scheme is so that this only during a certain period of time during certain ranges of half-throttle acceleration and at full throttle operation essentially is constantly driven.

Eine erste Steuerung 29 für den Halbaasbetrieb ist schenatisch dargestellt und enthält eine mittels eines ersten Schalters aktivierbare elektronische Schaltung, wobei der erste Schalter bein Auftreten von Vakuum in einer eigenen Vakuumkammer in Abhängigkeit von stromabwärts von einer Vergaserklappe auftretende]*¹ Vakuum betätigt wird. Die elektronische Schaltung enthält ein Zeitrelais, das nach dem Ansteuern des Elektromotors 22 über einen vornewählten Zeitraum von beisnielsweise 2 oder 3 Sekun-A first controller 29 for the Halbaasbetrieb shown schenatisch and contains an activatable by means of a first switch electronic circuit, wherein the first switch including occurrence of a vacuum in its own vacuum chamber in response to downstream occurring from a carburetor flap] * ¹ Vacuum is actuated. The electronic circuit contains a time relay which, after the electric motor 22 has been activated, for a preselected period of time of, for example, 2 or 3 seconds

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den wirkt. Danach deaktiviert das Zeitrelais den ersten Schalter und hält dadurch den Elektromotor 22 an. Dieser Betriebszustand tritt immer dann auf, wenn der Motor mit Halbaas läuft und ansonsten ein Klopfen des Motors auftreten würde. Die Betriebsbedingungen sind natürlich für verschiedene Motoren unterschiedlich, die Vakuumkamraer/Schaltereinrichtung ist jedoch an verschiedene Motortypen angleichbar. Für einen einzigen Motortyp liegen jeweils sehr ähnliche Betriebsverhältnisse vor, so daß die Schalter- und Zeitrelaisabstinnungen für alle Motoren des gleichen Typs vom Hersteller oder vom Montagewerk einstellbar sind. Figur 1 zeigt außerdem eine zweite schenatisch daraestellte Steuerung 30 für den Elektromotor 22. Die zweite Steuerung enthält ebenfalls eine elektronische Schaltuna, die von einem zweiten Schalter mittels des Gasnedals ansteuerbar ist, wenn dieses fast vollständig, d.h. zu etwa 90 %, vorzuasweise 85 bis 90 %, niedergedrückt wird. Die zweite Steuerung enthält kein Zeitrelais, so daß der Elektromotor, 22 nur solange läuft, wie das Gaspedal entsprechend weit niedergedrückt ist.that works. The time relay then deactivates the first switch and thereby stops the electric motor 22. This operating state always occurs when the engine is running with Halbaas otherwise engine knock would occur. The operating conditions are of course different for different motors, but the vacuum camera / switch device is on different motor types can be adjusted. There are very similar operating conditions for a single engine type, see above that the switch and timer relays can be set for all motors of the same type by the manufacturer or by the assembly plant are. FIG. 1 also shows a second schematically illustrated controller 30 for the electric motor 22. The second controller also contains an electronic switch which is operated by a second switch can be activated by means of the accelerator pedal, if this is almost completely, i.e. to about 90% 85 to 90%, is depressed. The second control does not contain a time relay, so that the electric motor 22 runs only as long as how the accelerator pedal is depressed accordingly.

Wie bereits erwähnt, dient der Elektromotor 22 zur Förderung von Wasser aus dem Wassertank 20 in die Verdampfungskammer 15. Ist der Wassertank 20 beispielsweise bei im Winter über Nacht abgestelltem Fahrzeug eingefroren, dann könnte die Pumpe natürlich beim Betrieb beschädigt werden. Daher besitzt der Wassertank ein Thermoelement 31. Das Thermoelement 31 ist an eine dritte Steuerung 32 angeschlossen, die den Elektromotor 22 vollkommenAs already mentioned, the electric motor 22 is used to convey water from the water tank 20 into the evaporation chamber 15 If the water tank 20 is frozen, for example when the vehicle is parked overnight in winter, then the pump could of course damaged during operation. The water tank therefore has a thermocouple 31. The thermocouple 31 is connected to a third Controller 32 connected, which the electric motor 22 completely

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abschaltet. Bei einer vorgewählten niedersten Ter-peratur von etwa 3° bis 5°C im Wassertank 20 schaltet das Thermoelement den Elektromotor vorzugsweise ab, und dieser ist dann weder durch Betätigen des ersten noch des zweiten Schalters antfeibbar.turns off. At a preselected lowest temperature of about 3 ° to 5 ° C in the water tank 20, the thermocouple preferably switches off the electric motor, and this is then neither through Pressing the first or the second switch can be touched.

Zum Auftauen des Eises und/oder zum Erwärmen des Wassertanks auf eine vorgewählte Temperatur wird das Motorkühlwasser verwendet. Gemäß Figur 1 wird ein Teil des Kühlwassers von der Austrittsseite der Motorkühlung abgezweiat und durch eine Leitung 33 zu Wärmeaustauschrohren 34 im Wassertank 20 geleitet. Von dort strömt das Kühlwasser durch ein Ventil 35 und eine Leitung 36 zum Einlaß der Motorkühlung zurück. Das Ventil 35 ist ein ein/ausschaltbares Ventil. Unter normalen Wetterbedingungen, und falls Eis aufgetaut wurde, halten die Umaebunastemperatur und/oder die vom Motor allgemein abgeriebene Wärme das Wasser im Wassertank 20 deutlich über der unteren Grenze von 5°C. Ein Zirkulieren des Kühlwassers durch die Leitungen 33, 34 und 36 ist daher zumeist nicht erforderlich, so daß das Ventil 35 normalerweise geschlossen ist. Es ist vom Fahrer entweder direkt oder indirekt durch eine übertragungseinrichtung vom Fahrgastraum beispielsweise mechanisch oder elektromechanisch betätigbar. To thaw the ice and / or to warm the water tank the engine cooling water is used at a preselected temperature. According to Figure 1, part of the cooling water of the The exit side of the engine cooling system is split off and through a line 33 routed to heat exchange tubes 34 in the water tank 20. From there, the cooling water flows through a valve 35 and a Line 36 back to the engine cooling inlet. The valve 35 is an on / off switchable valve. Under normal weather conditions, and if ice has been thawed, keep the umaebunas temperature and / or the heat generally abraded off by the engine leaves the water in the water tank 20 well above the lower limit of 5 ° C. A circulation of the cooling water through the lines 33, 34 and 36 is therefore usually not necessary, so that the valve 35 is normally closed. It is from the driver either directly or indirectly through a transmission device can be actuated mechanically or electromechanically from the passenger compartment, for example.

Der Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt auf folgende Weise: Nach dem Starten des Motors wird Wasser im Wassertank 20 über die Leitungen 33, 34, 36 und durch das Ventil 35 erwärmt, falls es kälter als 5°C ist. Bei einer Wassertemperatur von mehr als 5°C kann das Ventil 35 geschlossen werden.The device according to the invention is operated as follows Way: After starting the engine, water is in the water tank 20 via the lines 33, 34, 36 and through the valve 35 heated if it is colder than 5 ° C. At a water temperature of more than 5 ° C, the valve 35 can be closed.

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Beim Beschleunigen kann sich ein Zustand einstellen, bei den der.. Motor normalerweise bei der Verwendung eines Kraftstoffs von aeringer Oktanzahl klopfen würde. Stellen sich diese Zustände ein, dann wird das Vakuum in einer besonderen Vakuumkammer hoch -genug, um den ersten Schalter zu betätiaen und den Elektromotor 22 zwei bis drei Sekunden je nach der Einstellung des Zeitrelais anzutreiben .When accelerating, a state can arise in which the .. Engine normally when using aeringer fuel Octane would knock. If these conditions arise, then the vacuum in a special vacuum chamber is high - enough, to actuate the first switch and the electric motor 22 two to drive up to three seconds depending on the setting of the timing relay.

Während dieser kurzen Zeiträume wird Wasser durch die Leitunaen 25 und 26 gefördert und das Ventil 27 durch den Wasserdruck geöffnet, so daß Wasser durch die Sprühdüse 24 gedrückt wird. Das zerstäubte Wasser tritt in die Verdampfungskammer 15 und trifft auf die verhältnismäßig heißen Auspuffrohre, wodurch es unnittelbar zu überhitztem Dampf umgewandelt wird. Der Dampf strömt durch die Leitung 17 und an der Eintrittsstelle 18 in den Luftstrom. Dabei kondensiert möglicherweise ein Teil des Dampfes in der Leitung 17.During these short periods of time, water is passed through the Leitunaen 25 and 26 are promoted and the valve 27 is opened by the water pressure, so that water is pressed through the spray nozzle 24. That Atomized water enters the evaporation chamber 15 and hits the relatively hot exhaust pipes, making it direct is converted to superheated steam. The steam flows through line 17 and at entry point 18 into the air stream. A part of the steam may condense in the line 17 in the process.

Bein Abfallen des Zeitrelais nach zwei bis drei Sekunden schaltet der Elektromotor 22 automatisch ab und bleibt solange abgeschaltet, bis sich ein ähnlicher Zustand neuerlich einstellt oder das Gaspedal nahezu vollständig niedergedrückt wird. Bei etwa 90 %-irrem Niederdrücken des Gaspedals werden der zweite Schalter, betätigt und der Elektromotor sowie die Pumpe mit höherer Umdrehungszahl angetrieben. Dabei wird aufgrund der höheren Drehzahl verhältnismäßig mehr Wasser gefördert und somit mehr Dampf in den Luftstrom eingespritzt als bei Halbgasbetrieb. Beim Loslassen des GaspedalsWhen the time relay drops out after two to three seconds, it switches the electric motor 22 switches off automatically and remains switched off as long as until a similar condition occurs again or the accelerator pedal is almost completely depressed. About 90% wrong Depressing the accelerator pedal, the second switch is actuated and the electric motor and the pump are rotated at a higher speed driven. Due to the higher speed, relatively more water is pumped and thus more steam is fed into the air flow injected than with half-throttle operation. When releasing the accelerator pedal

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schaltet der zweite Schalter-wieder aus. Der■Elektromotor 22 hält an und das Ventil 27 schließt wieder. Es wird solange kein weiterer Dampf erzeugt, solange das Gaspedal nicht wiederum zu etwa 90% niedergedrückt wird oder bis sich die beschriebenen Teil-" lastzustände einstellen.the second switch turns off again. The ■ electric motor 22 stops on and the valve 27 closes again. There won't be another one Steam is generated as long as the accelerator pedal is not depressed again to about 90% or until the described part " set load conditions.

Example 2

Figur 2 betrifft ebenfalls eine Verbrennungskraftmaschine oder einen Motor. Dabei sind gleiche Teils mit gleichen Bezucrs zeichen gemäß Figur 1 versehen. Figur 2 zeigt außerdem die in Verbindungmit Beispiel 1 beschriebene Anordnung der Schalter.Figure 2 also relates to an internal combustion engine or an engine. The same parts are given the same reference symbols provided according to FIG. FIG. 2 also shows the switch arrangement described in connection with Example 1. FIG.

Beispiel 2 beschreibt im wesentlichen dieselbe Vorrichtung wie Figur 1 , wobei die Veränderungen hauptsächlich eine günstigere Anordnung der einzelnen Teile betreffen. In Figur 2 ist die Leitung 25 von Wassertank zur Verdampfungskfmner lediglich eine einzige Leitung, während Figur 1 zwei Leitungen 25 und 26 zei^t. Es ist somit möglich, mittels der erfindunasgenäPen Vorrichtuna und des erfindungsgemäßen Verfahrens Dampf mir dann zu erzeugen, wenn ein mit einem Kraftstoff mit zu geringer Oktanzahl betriebener Motor ansonsten klopfen würde.Example 2 describes essentially the same device as FIG. 1, the changes mainly being a more favorable one Relation to the arrangement of the individual parts. In FIG. 2, the line 25 from the water tank to the evaporation head is only a single one Line, while Figure 1 shows two lines 25 and 26. It is thus possible by means of the device according to the invention and of the method according to the invention to generate steam when an engine running on low octane fuel would otherwise knock.

Das bedeutet, daß Dampf nicht andauernd erzeugt und somit Wasser nicht andauernd verbraucht wird, sondern daß die Dampferzeugung nur während eines Teils, vermutlich nur während eines sehr kleinen Teils der Betriebszeit des Motors erfolgt. Dadurch kann der Was-This means that steam does not continuously produce and thus water is not consumed continuously, but that the steam generation occurs only during a part, presumably only during a very small part, of the operating time of the engine. This allows the water

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sertank 20 wesentlich kleiner als- bei bekannten Vorrichtungen sein. Er braucht außerdem nicht so oft nachgefüllt zu werden, wie .dies für bekannte Wassertanks notwendig war. Für einen Automotor beträgt'der Wasserverbrauch etwa 0,5 bis' 1 1 je -lOOkn.· ·· · Außerdem wird beim Abschalten des Motors kein weiteres Wasser verdampft, wie dies bei bekannten Vorrichtungen und Verfahren der Fall ist. Korrosionsprobleme sind somit wesentlich vermieden.The tank 20 is much smaller than in known devices be. In addition, it does not need to be refilled as often as was necessary for known water tanks. For a car engine The water consumption is about 0.5 to 1 1 per 100 kn. · ·· · In addition, when the engine is switched off, no further water is evaporated, as is the case with known devices and methods the case is. Corrosion problems are thus essentially avoided.

Das Einspritzen von Dampf soll angeblich eine aerinae Leistunasminderung des Motors bewirken. Diese eventuell auftretende Leistungsverminderung ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren äußerst gering, da Dampf lediglich während bestimmter Phasen erzeugt und eingespritzt wird.The injection of steam is said to reduce aerinae performance of the engine. This possibly occurring reduction in performance is extremely low according to the method according to the invention, since steam is generated and only during certain phases is injected.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung liscrfc darin, daß der Wasserbehälter nicht mit dem Auspuffrohr in Verbindung steht, wodurch Korrosionsprobleme vermieden v/erden. Der einzige Wasserkontakt zwischen Auspuffrohr und Verdarapfungswasser erfolrrt zum Zeitpunkt des Verdampfens. Während anderer Zeiten enthält die Verdampfungskammer 15 kein Wasser.Another major advantage of the invention is that the water tank is not in communication with the exhaust pipe, which avoids corrosion problems. The only water contact between the exhaust pipe and the evaporation water Time of evaporation. During other times, the evaporation chamber 15 does not contain any water.

Es wird darauf hingewiesen, daß im Rahmen der Erfindung zahlreiche Änderungen möglich sind. Beispielsweise kann der Dampf·zu jedem Vergaser eines mit mehreren Vergasern versehenen Motors zugeführt werden. Die Verdampfungskammer braucht ebenfalls nicht notwendigerweise das Auspuffrohr umgeben, sie kann auch ein Teil der Auspuffleitung sein. Der Wassertank 20 kann aus durchsichtigemIt should be noted that within the scope of the invention, numerous Changes are possible. For example, the steam can reach anyone Carburetor of a multi-carburetor engine are supplied. The evaporation chamber is also not necessary surround the exhaust pipe, it can also be part of the exhaust pipe. The water tank 20 can be made of transparent

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Kunststoff sein oder einen Wasserspiegelanzainer-aufweisen. Us hat sich· gezeigt, daß ein Dainler-Benz 200/8 gemäß Erfindung klopffrei mit einem Normalbenzin von etwa 92 KOM betreibbar ist, während'er zuvor ein' Su'perbenzin mit' etwa '98' ROM erforderte'. 'Be plastic or have a water level indicator. Us has shown that a Dainler Benz 200/8 according to the invention can be operated knock-free with a normal gasoline of about 92 KOM, while 'he previously required a' super gasoline with 'about '98' ROM '. '

Prüfversuche wurden mit einem Daimler-Benz 200/8 durchgeführt. Dabei betrug der maximale Wasserverbrauch 120 ml/min.Tests were carried out with a Daimler-Benz 200/8. The maximum water consumption was 120 ml / min.

Es wurden die folgenden Chassis-Dynamometertests durchaeführt: Ein Daimler-Benz 200/8 wurde mit unterschiedlichen Brennstoffen von etwa konstantemΔ R (RON - RON 100) und konstanter Empfindlichkeit (RON - MON) betrieben und lieferte die folaenden Ergebnisse bei voll geöffneter Vergaserklappe.The following chassis dynamometer tests were carried out: A Daimler-Benz 200/8 was using different fuels of approximately constant Δ R (RON - RON 100) and constant sensitivity (RON - MON) and delivered the following results with the carburetor flap fully open.

CORC test results 1,500 rpm

Benzin A: Ohne Dampf Mit DampfGasoline A: Without steam With steam

Benzin B: Ohne Dampf Mit DampfGasoline B: Without steam With steam

Benzin C: Ohne Dampf Mit DampfPetrol C: Without steam With steam

Benzin D: Ohne Dampf Mit DampfGasoline D: Without Steam With Steam

RONRON ROTJ 100ROTJ 100 MONMON 97,4
93,1
4 , ό 97.4
93.1
4, ό 83,6
79,6
4,083.6
79.6
4.0 90,3
87,290.3
87.2 97 ,4
92,697, 4
92.6 93,8
90,693.8
90.6 84,0
80,984.0
80.9 3,83.8 3,23.2 3,93.9 96,4
91,396.4
91.3 91,6
87,391.6
87.3 90,9
86,490.9
86.4 5,15.1 4,34.3 4,54.5 96,9
92,9
~47ö96.9
92.9
~ 47ö 87,1 ·
82,387.1
82.3 88,1
85,5
2,688.1
85.5
2.6

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Weit offene Verqaserklappe, konstante Geschwindigkeit 4000 U/min (maximale Oktanzahlen erforderlich) . Wide open carburetor flap, constant speed 4000 rpm (maximum octane ratings required).

Benzin A: Ohne Dampf
Mit DampfGasoline A: Without steam
With steam

Benzin B: Ohne Dampf
Mit DampfGasoline B: Without steam
With steam

93 ,1 89,8" 3,393.189.8 "3.3

98,6 93,5 5,1"98.6 93.5 5.1 "

RON 100RON 100

79,679.6

77,377.3

2,32.3

95,095.0

91,191.1

3,93.9

MONMON

87,2 84,7 "2,587.2 84.7 "2.5

85,185.1

81,381.3

3,83.8

Die Tabellen zeigen, daß der Motor Oktzanzahlen erfordert, wie sie Superbenzine haben. Die Verwendung von Dampf nach den erfindungsgemäßen Verfahren läßt die erforderliche Oktanzahl auf Werte für Normalbenzine absinken.The tables show that the engine requires octane numbers such as those used in premium gasoline. The use of steam according to the invention Procedure lets the required octane number drop to values for normal gasoline.

Dies ist selbstverständlich ein äußerst bedeutender Vorteil, da in Zukunft aus Umweltschutzgründen lediglich Benzine mit gerinnen Bleigehalt erlaubt sein v/erden.This is of course an extremely important advantage, since in the future only petrol will coagulate for environmental reasons Lead content allowed to be grounded.

Es zeigte sich außerdem überraschend, daß ein nach den erfinclunasgemäßen Verfahren arbeitender Motor nur wenige Vol.% mehr CO und Kohlenwasserstoffe ausstößt, jedoch im Abgas 10 bis 20 % weniaer NO ohne Veränderung der Vergasereinstelluncr enthält. Mit einen Daimler-Benz 200/8-Testauto vmrden klopffrei die folgenden Werte erzielt:It was also found, surprisingly, that a according to the invention Process working engine only a few vol.% More CO and Emits hydrocarbons, but contains 10 to 20% less NO in the exhaust gas without changing the carburetor setting. With one Daimler-Benz 200/8 test car showed the following values without knocking achieved:

Half-start operation between 1500 and 3QQQ rpm

CO VoI. %CO VoI. %

Ohne Dampf
Mit DampfWithout steam
With steam

Änderung in %Change in%

5,8 6,05.8 6.0

+3+3

60 98 3 1/070 660 98 3 1/070 6

HCHC

ppnppn

400 415 400 415

+4+4

NO_x ppn.NO _x ppn.

1400 1200 1400 1200

-14-14

Weit offene Vergaserklappe,· konstante Geschwind irrkeit, 4.QQO U/ni η Wide open carburetor flap, constant speed, 4.QQO U / ni η

CO HC TIO VoI.% ppn ppnCO HC TIO VoI.% Ppn ppn

Ohne. Dampf .. .... . 4,3 275 ,1220 .Without. Steam .. ..... 4.3 275, 1220.

Mit Dairipf ' ' 4,5 ' 290 960With Dairipf '' 4.5 '290 960

Änderung in % +5 +5 -21Change in% +5 +5 -21

Die geringe Zunahme von Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen wird durch bekannte Abgasreiniger aufgefangen, die inner häuf irrer eingesetzt bzw. vom Gesetz gefordert werden. Der NO -Gehalt wird gemäß Erfindung wesentlich herabgesetzt und stellt einen weiteren Vorteil der Erfindung dar.The small increase in carbon monoxide and hydrocarbons will caught by well-known exhaust gas cleaners, which are often used more insane inside or required by law. The NO content is significantly reduced according to the invention and is another Advantage of the invention.

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Claims

Method for burning a fuel mixture a liquid fuel and air or another oxidizing agent in an internal combustion engine at least one combustion chamber, characterized in that only one or more selected Phases of operation, steam is additionally fed into the combustion chamber.

2. The method according to claim 1, characterized in that the steam in front of the combustion chamber in the air or in the oxidizing agent is fed.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the steam is only the gasoline mixture of a gasoline engine is added if there is a risk of the engine knocking due to a low octane rating.

4. Internal combustion engine with at least one combustion chamber, with a fuel mixture supply device and with an exhaust device for removing the burned Fuel mixture from the combustion chamber, marked by a steam injection device for injecting steam into the combustion chamber during certain operating states.

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5. Apparatus according to claim '4, characterized in that .the steam injection device in front of the entrance to the combustion chamber is connected to the air or oxidizing agent line.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the engine has at least one carburetor and for each carburetor has at least one inlet for the air or the oxidizing agent, and that the steam injection device at least behind the inlet and in front of the associated carburetor connected.

7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized denotes cje that the steam injection means includes a Viassertank (20), a standing and an exhaust pipe (16) in heat exchange connected to the water tank (20) evaporation chamber (15), one of the evaporation chamber (15) and the inlet (11, 18) connecting Leituncr (17) for steam, a pump (22) for pumping water from the water tank (20) to the evaporation chamber (15) and controls (29, 30) for the operation of the Pump (22) only during one or more operating states of the engine.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the pump (22) is a speed-controllable electric motor pump is.

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9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the controls (29, 30) one through a vacuum chamber depending on the vacuum downstream of the carburetor flap first switch that can be actuated and a second switch that can be actuated when the carburetor flap is almost completely open Has switch.

10. Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that that the water tank (20) with a thermocouple (31) to switch off the pump (22) when the sinking Water tank temperature is provided below a preselected lower threshold.

11. Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that that the water tank (22) has a heater.

su: hu: bü

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