DE2613348A1 - Kraftstoffoerdersystem - Google Patents

Kraftstoffoerdersystem

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DE2613348A1
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Description

PAVENTaNUäLTE A. GRÜNECKER
D(PL1-ING
H. KlNKEUDEY
DR INtI
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K. SCHUMANN
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P. H. JAKOB
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MÜNCHEN
E. K. WEIL
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LINDAU
8 MÜNCHEN 22
MAXIMILIANSTRASSE= 43
29- März 1976
P 10 227
Nissan Motor Company, Limited.
No. 2, Takara-machi, Eanagawa-ku, Yokohama City, Japan
Kraftstoffördersystem
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffördersystem zur Förderung eines aus Methanol hergestellten gasförmigen Kraftstoffgemisches über eine Gemischbildungsvorrichtung zu einer Brennkraftmaschine, wobei die Gemischbildungsvorrichtung in der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine angeordnet ist und das gasförmige Kraftstoffgemisch mit der angesaugten Luft vermischt.
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ORIGINAL INSPECT^
Die Erfindung ist darauf gerichtet, ein Kraftstoffördersystem der vorgeannten Art zu schaffen, welches einfach und kompakt konstruiert ist. Die Erfindung ist ferner darauf gerichtet, das vorgenannte Kraftstoffördersystem derart auszugestalten, daß es eine hohe Förderleistung aufweist und den an das Kraftstoffördersystern durch die Brennkraftmaschine gestellten Forderungen in hohem Maße gerecht wird.
Die Erfindung besteht darin, daß in einem Behälter enthaltenes Methanol als Kraftstoffquelle vorgesehen ist, daß ein Kraftstoffverdampfer vorgesehen ist, in welchem eine Abgaskammer angeordnet ist, durch welche die von der Brennkraftmaschine ausgestoßenen Abgase hindurchströmen, sowie eine Reaktionskammer mit einem darin angeordneten Katalysator, dem das Methanol von dem Kraftstoffbehälter zugeführt wird und der mit der Abgaskam- . mer in einer thermischen Verbindung steht, so daß die Wärme der Abgase das Methanol aufheizt und das Methanol in ein gasförmiges Kraftstoffgemisch mit einem relativ großen Wasserstoff- und Kohlenmonoxydanteil umgewandelt wird, daß an den Kraftstoffverdampfer eine Heizeinrichtung angeschlossen' ist, welche den Kraftstoffverdampfer aufheizt, und daß an die Reaktionskammer eine Kraftstoffleitung angeschlossen ist, welche das gasförmige Kraftstoffgemisch zur Gemischbildungsvorrichtung leitet.
Durch die Erfindung wird also ein Kraftstoffördersystem vorgeschlagen, mit welchem ein an Wasserstoff reiches
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und aus Methanol hergestelltes Kraftstoff gemisch einer Brennkraftmaschine zugeleitet wird, wobei zur Erzeugung diesas Kraftstoffgemisches die thermische Energie der von der Brennkraftmaschine ausgestoßenen Abgase ausgenutzt wird. In weiterer vorteilhafter Weise wird es durch das erfindungsgemäße Kraftstoffördersystem ermöglicht, daß die unreformierten Methanolbestandteile aus dem gasförmigen Kraftstoff gemisch entfernt werden.
Im einzelnen wird das als Kraftstoff dienende Methanol mit Hilfe des erfindungsgemäßen Kraftstoffördersystems in ein Kraftstoffgemisch umgewandelt, welches einen relativ hohen Wasserstoff- und Kohlenmonoxydanteil aufweist. Zur Umwandung des Methanols dient ein Katalysator, welcher durch die von der Brennkraftmaschine ausgestoßenen Abgase aufgeheizt wird. Das erfindungsgemäße Kraftstoffördersystem besitzt deshalb einen hohen Wirkungsgrad, weil die Temperatur des Katalysators auf einem im wesentlichen konstanten gewünschten Niveau gehalten wird, so daß das Kraftstoffördersystem sehr genau auf die Betriebs zustände der Brennkraftmaschine anspricht und die Brennkraftmaschine infolgedessen sehr schnell wiederholt auf unterschiedliche Drehzahlen gebracht werden kann.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:
Fig.1 eine schematische Darstellung des gesamten Kraftstoff ördersystems gemäß der Erfindung, welches an eine Brennkraftmaschine angebaut ist, und
Fig.2 eine schematische Ansicht eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Kraftstoffordersystems, welches im Gegensatz zu dem in der Fig.1 dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Kühler und einem Abscheider oder Sammelbehälter ausgestattet ist.
In der Fig.1 ist eine herkömmliche Brennkraftmaschine 10 dargestellt. Die Brennkraftmaschine 10 besitzt einen Zylinder 12, der in einem Zylinderblock 14 angeordnet ist und in welchem ein Kolben 16 hin- und herbeweglich gelagert ist. Der Zylinder 12 ist in an sich bekannter Weise an seinem oberen Ende durch einen Zylinderkopf 18 verschlossen. Zwischen dem Zylinderkopf 18 und dem Zylinderblock 14 ist eine nicht dargestellte Zylinderkopfdichtung angeordnet. Der Kolben 16 gleitet dichtend in dem Zylinder 12 und grenzt eine ausdehnbare Brennkammer 20 ab. Obwohl dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, ist der hin- und herbewegliche Kolben 16 über ein Pleuel mit einer in an sich bekannter Weise in einem Kurbelkasten drehbar gelagerten Kurbelwelle verbunden. Die Brennkammer 20 steht über einen Einlaß 24 und ein Einlaßventil 26, welches den Einlaß 24 in gesteuerten Zeitintervallen öffnet bzw. verschließt, mit einer Ansaugleitung oder einem Einlaßrohr 22 in Verbindung. In der Ansaugleitung 22 befindet sich eine mit der Atmosphäre in Verbindung
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stehende Gemischbildungsvorrichtung oder ein Vergaser 28, welcher für eine Vermischung des Kraftstoffgemisches aus Wasserstoff und Kohlenmonoxyd mit Luft sorgt. An die Gemischbildungsvorrichtung 2 8 ist eine Kraftstoffleitung 30 angeschlossen, so daß zwischen der Gemischbildungsvorrichtung 28 und einem Kraftstoffverdampfer 32 eine Verbindung hergestellt wird, und das gasförmige Kraftstoffgemisch, welches relativ große Anteile von Wasserstoff und Kohlenmonoxyd enthält, von dem Kraftstoffverdampfer 32 in die Gemischbildungsvorrichtung 28 eingeleitet werden kann. Der Verdampfer 32 besitzt ein Innengehäuse 38 und ein Außengehäuse 40, die koaxial zueinander angeordnet sind, so daß zwischen den Gehäusen eine Reaktionskammer 34 gebildet wird. Das Innengehäuse 38 besteht vorzugsweise aus einem Werkstoff hoher Wärmeleitfähigkeit. Das Innengehäuse 38 und das Außengehäuse 40 sind vorzugsweise zylindrisch ausgebildet, so daß die Reaktionskammer vorteilhaft einen ringförmigen Querschnitt besitzt und infolgedessen eine kompakte Konstruktion aufweist und leicht herzustellen ist. In der Reaktionskammer 34 sind ein oder mehrere geeignete Katalysatoren angeordnet, wie z.B. Zinkoxyd- und/oder Katalysatoren auf der Chromoxydbasis, welche den Methanolkraftstoff in gas förmigen Kraftstoff aus Wasserstoff und Kohlenmonoxyd umwandeln.
Innerhalb des Innengehäuses 38 des KraftstoffVerdampfers 32 befindet sich eine Abgaskammer 35, die einen Teil der Abgasleitung bildet, welche an das Abgasrohr 42 angeschlossen ist. Das Abgasrohr 42 ist mit der Brennkammer 20 über einen Auslaß 44 mit einem Auslaßventil 46 verbunden, durch welchen die von der Brennkammer 20 ausgestoßenen Abgase in ■ das Abgasrohr gelangen. Die Reaktionskammer 34 steht über ein Ventil 52, eine Kraftstoffpumpe 56 und eine Kraftstoff-
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leitung 54 mit einem Kraftstoffbehälter 48 in Verbindung, in welchem sich flüssiges Methanol 5O befindet. Die Kraftstoffleitung 54 besitzt Vorzugspreise einen in der Abgaskammer 35 angeordneten gewundenen Abschnitt, so daß die Abgase den Methanolkraftstoff aufheizen und vollständig verdampfen können, bevor dieser in die Reaktionskammer 34 gelangt. In dem Kraftstoffverdampfer 32 ist eine Heizeinrichtung 57 vorgesehen, welche bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen Brenner 58 aufweist, der in unmittelbarer Nähe des Einlasses für die Abgase in die Abgaskammer 35 des KraftstoffVerdampfers 32 angeordnet ist. An den Brenner 58 ist eine Kraftstoffleitung 62 angeschlossen, über welche dem Brenner Methanolkraftstoff aus der Kraftstoffleitung 54 zugeführt wird. Der Brenner 58 ist mit einer nicht dargestellten Zündkerze ausgestattet, welche das aus dem Brenner 58 austretende Gemisch aus Methanolkraftstoff und Luft entzündet, damit die Reaktionskammer zusätzlich zur Aufheizung durch die Abgase aufgeheizt wird.
Während des Betriebes wird das in dem Kraftstoffbehälter 48 vorhandene flüssige Methanol 50 mittels einer Kraftstoffpumpe 56 durch die Kraftstoffleitungen 54 und 62 zum Brenner 58 gepumt, wenn das Ventil 64 geöffnet ist. In diesem Falle ist das Ventil 52 geschlossen. Mittels eines Gebläses 60 wird dem Brenner 58 Druckluft zugeleitet. Der Brenner 58 erzeugt dann einen Methanolnebel, welcher durch die Zündkerze entzündet wird. Die heißen Verbrennungsgase strömen durch die Abgaskammer 35 und an den Wandungen der Reaktionskammer entlang, wobei sie das Innengehäuse 38 aufheizen. Die Abgaskammer 35 kann zylindrisch ausgebildet sein oder irgendeine andere geeignete Form aufweisen und kann
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ferner einen Querschnitt besitzen, der größer als der Querschnitt des Abgasrohres 42 ist. Wie dies deutlich aus der Zeichnung zu entnehmen ist, kann der Kraftstoffverdampfer 32 an seinem Einlaß eine konische Übergangswand und an seinem Auslaß eina ebene Abschlußwand besitzen, die im rechten Winkel zum Abgasrohr 42 angeordnet ist. Diese Konstruktion ist deshalb sehr vorteilhaft, weil sie den Wärmeübergang der sich in der Abgaskammer 35 befindlichen Gase begünstigt, indem nämlich eine genügend große Verbrennungsgasmenge und/oder Abgasmenge in der Abgaskammer 35 verweilen oder diese mit einer verringerten Geschwindigkeit durchströmen. Wenn die Temperatur des Katalysators 36 der Reaktionskammer 34 3000C erreicht, dann wird das Ventil 52 geöffnet, so daß Methanolkraftstoff 50 in den gewundenen Abschnitt der Kraftstoffleitung 54 gelangen kann, welche sich in der Abgaskammer 35 befindet, durch welche die heißen Verbrennungsgase mit einer verringerten Geschwindigkeit hindurchströmen. Das Methanol wird also aufgeheizt und vollständig verdampft. Das verdampfte Methanol gelangt dann in die Reaktionskammer 34 und kommt mit dem auf eine erhöhte Temperatur zwischen 300°C und 400OC aufgeheizten Katalysator 36 in Berührung. Das erfindungsgemäße Aufheizen und vollständige Verdampfen des Methanols vor seinem Eintritt in die Reaktionskammer ist sehr vorteilhaft. Würde nämlich das Methanol der Reaktionskammer 34 aus dem Kraftstoffbehälter 48 direkt zugeleitet werden, dann würde es dem Katalysator 36 eine große Wärmemenge entziehen. Dieses würde einen plötzlichen und unerwünschten Temperaturabfall des Katalysators 36 zur Folge haben. Ein solcher Temperaturabfall würde die Reaktionsfähigkeit des Katalysators stark verringern. Die Reaktion findet auf der Katalysatoroberfläche statt,"wo das Methanol in ein gasförmiges Kraft-
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stoffgemisch aus Wasserstoff und Kohlenmonoxyd umgewandelt wird. Dieses gasförmige Kraftstoffgemisch aus Wasserstoff und Kohlenmonoxyd wird dann über die Kraftstoffleitung 30 in die Geiuischbildungsvorrichtung 28 eingeleitet, wo es mit Luft vermischt wird, bevor es über die Ansaugleitung 22, den Einlaß 24 und das Einlaßventil 26 in die Brennkammer 20 gelangt.
Unter den vorbeschriebenen Voraussetzungen wird die Brennkraftmaschine 10 durch eine herkömmliche Starteinrichtung gestartet und beginnt zu laufen, wobei das von der Gemischbildungsvorrichtung 28 erzeugte Kraftstoffgemisch verbrennt. Die Abgase gelangen über den Auslaß 44, das Abgasrohr 42 und das Abgasventil 46 in die Abgaskammer 35. Die Kraftstoffgemischfüllung wird bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel von einer Zündkerze gezündet, die bei der in den Fig.1 oder 2 dargestellten Brennkraftmaschine 10 nicht dargestellt ist. Jedoch ist die Zündkerze nur zur Vereinfachung der Zeichnung weggelassen, und die Brennkraftmaschine 10 ist in an sich bekannter Weise mit Zündkerzen ausgerüstet. Wenn die von der Brennkraftmaschine 10 ausgestoßenen Abgase durch das Abgasrohr 42 und die Abgaskammer 35 hindurchströmen, dann wird dem in der Reaktionskammer 34 angeordneten Katalysator 36 zusätzlich zu der von dem Brenner 58 erzeugten Wärme Abgaswärme zugeführt. Gemäß der Erfindung wird die dem Katalysators 36 zugeführte Wärme durch eine entsprechende Regelung des Brenners 58 der Heizeinrichtung 57 derart gesteuert, daß die Temperatur des Katalysators 36 innerhalb der Grenzen von 300°C bis 4000C liegt. Der Brenner 58 ist derart konstruiert, daß er sowohl die Konzentrationen des Methanols und der Luft als auch das Volumen dieser Bestandteile derart verändern kann,daß der Katalysator optimal aufgeheizt wird. Die Funktionswei-
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se des Brenners wird in Abhängigkeit von der Katalysatortemperatur mit herkömmlichen Einrichtungen, wie z.B. mit einem Thermoelement gesteuert. Wenn die Abgastemperatur hoch genug istr um die Temperatur des Katalysators 36 innerhalb der Temperaturgrenzen von 300°C bis 4000C zu halten, dann wird die Förderung von Methanol und Luft zum Brenner 58 unterbrochen, so daß die Brennerflamme ausgeht. Wenn die Temperatur des Katalysators einen bestimmten oberen Grenzwert überschreitet, dann wird nur Luft in das Abgasrohr 42 eingeleitet, um die Temperatur der Abgase abzusenken. Ausschließlich Methanol kann in die Abgase eingeleitet werden, um mit dem Restsauerstoff der Abgase zu verbrennen, wenn die Brennkraftmaschine 10 nach ihrer Aufwärmung mit einem mageren Gemisch betrieben wird, dessen Luftüberschußfaktor X = 2 ist.
Mit Hilfe der vorbeschriebenen Konstruktion und Anordnung der einzelnen Bauteile wird ein Methanolkraftstoff reformiert oder in ein Kraftstoffgemisch aus Wasserstoff und Kohlenmonoxyd mit einem verbesserten Wirkungsgrad umgewandelt, so daß eine genügend große Kraftstoffgemischmenge der Brennkammer zur Verbrennung zugeführt wird.
Die mit dem erfindungsgemäßen Kraftstoffördersystem ausgestattete Brennkraftmaschine besitzt im Vergleich zu herkömmlichen Brennkraftmaschinen, die mit Abgassteuervorrichtungen ausgestattet sind, insbesondere im Vergleich zu Brennkraftmaschinen, die mit einem mageren Gemisch betrieben werden, einen ruhigeren Lauf und ein ausgezeichnetes Ansprechvermögen .
Es wurde ferner festgestellt, daß das. gasförmige Kraftstoffgemisch 20 bis 30% unreformierter Substanzen, wie z.B. Metha-
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nol, und Zwischenprodukte, wie z.B. Formaldehyd oder Ameisensäure enthält. Diese unreformierten Substanzen beeinflussen jedoch den ruhigen Lauf der Brennkraftmaschine nicht, wenn sie der Gsmischbildungsvorrichtung zusammen mit Wasserstoff und Kohlenmonoxyd zugeleitet werden.
In der Fig.2 ist ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches einen Kühler 68 und einen Abscheider oder Sammelbehälter 70 aufweist, die entsprechend in der Kraftstoffleitung 30 angeordnet sind. Der Kühler 68 ist derart konstruiert, daß die Kraftstoffleitung 30 wellenförmig oder in Windungen durch den Kühler hindurchgelegt ist, so daß das durch die Kraftstoffleitung hindurchgeförderte Kraftstoffgemisch wirksam abgekühlt werden kann, wie dies aus der Fig.2 zu entnehmen ist. Der sich innerhalb des Kühlers 68 befindliche Kühlteil der Kraftstoffleitung 30 ist vorteilhaft derart ausgebildet, daß die Kühlfläche in der Breite relativ zur Längserstreckung groß ist, so daß ein sehr guter Wärmeaustausch zwischen dem Kraftstoffgemisch und dem Kühler 68 stattfinden kann. Die Kraftstoffleitung 30 ist ferner mit dem Abscheider 70 verbunden, der sich unmittelbar an den Kühler 68 anschließt. Der Abscheider 70 besitzt an seinem unteren Teil einen schalenartigen Behälter, in welchem die im Kühler 68 auskondensierte Flüssigkeit aufgefangen wird. Der schalenartige Behälter des Abscheiders 70 ist mit dem Brenner 58 verbunden, so daß die auskondensierte Flüssigkeit dem Brenner vorzugsweise an Stelle von Methanol durch ein Kraftstoffrohr 76, über eine Kraftstoffpumpe 72 und ein Ventil 74 zugeleitet wird. Der Abscheider 70 ist ferner mit der Gemischbildungsvorrichtung 28 verbunden, so daß das gasförmige Kraftstoffgemisch der Gemischbildungsvorrichtung 28 zugeführt wird.
Nachdem bei dieser vorbeschriebenen Konstruktion der sich in
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der Reaktionskammer 34 befindliche Katalysator 36 aufgeheizt ist, wird in die Reaktionskaitimer 34 Methanol eingeleitet und reformiert oder in das aus Wasserstoff und Kohlenmonoxyd bestehende Kraftstoffgemisch umgewandelt, wie dies bereits in Verbindung mit der Beschreibung der Fig.1 ausgeführt wurde. Ein solches bereits erwähntes Kraftstoffgemisch enthält ferner 20 bis 30% unreformierten Methanols und Zwischenprodukte, wie z.B. Formaldehyd und Ameisensäure. Dieses unreformierte Methanol und die Zwischenprodukte werden abgekühlt und in dem Kühler 68 auskondensiert und schließlich in dem Sammelbehälter des Abscheiders 70 aufgefangen, um anschließend durch den Brenner 58 in dem Abgasrohr 42 verbrannt zu werden. Durch die Abscheidung des flüssigen Kraftstoffes von dem gasförmigen Gemisch wird erreicht, daß das der Gemi s chbildungs vor richtung 28 und dann der Brennkammer 20 zugeleitete Kraftstoffgemisch relativ geringe Bestandteile unreformierten Methanols und wenige Zwischenprodukte aufweist, was den Vorteil mit sich bringt, daß der Motor bei hohen Verdichtungsverhältnissen ruhig läuft, da eine Vorzündung vermieden wird, die andernfalls zu starken Motorerschütterungen führen würde.
Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal des erfindungsgemäßen Kraftstoffördersysteme besteht darin, daß die Brennkammer nur mit einem gasförmigen Kraftstoff gemisch gespeist wird. Ein solches Kraftstoffgemisch führt nicht zu einer Befeuchtung der Zündkerze, so daß die mit dem erfindungsgemäßen Kraftstoffördersystem ausgerüstete Brennkraftmaschine im Vergleich zu herkömmlichen Brennkraftmaschinen, die mit Abgasreinigungsvorrichtungen ausgerüstet sind, insbesondere mit Vorrichtungen zur Herstellung eines mageren Gemisches, besser anspringt. Der wesentlichste Vorteil besteht jedoch darin, daß ein solches Kraftstoffgemisch vollständig ver-
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brannt wird, so daß die Flammenfront kaum abgekühlt wird und infolgedessen die Konzentrationen der in den von der Brennkraftmaschine ausgestoßenen Abgasen enthaltenen Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde verringert werden. Gleichzeitig führt die Verbrennung einer an Wasserstoff reichen Füllung zu außerordentlich niedrigen Stickoxydkonzentrationen. Die zusätzliche Verbrennung der Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde in der Abgaskammer 35 bewirkt, daß der Katalysator 36 zusätzlich aufgeheizt wird. Gegebenenfalls kann ferner eine zweite katalytische Heizeinrichtung in Verbindung mit der Abgaskammer 35 vorgesehen sein, um gleichzeitig irgendwelche zurückbleibenden schädlichen Bestandteile zu verbrennen und den Katalysator 36 aufzuheizen.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu entnehmen, daß durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Kraftstoffördersystems in vorteilhafter Weise erreicht wird, daß die schädlichen Bestandteile der von der mit dem erfindungsgemäßen Fördersystem ausgestatteten Brennkraftmaschine ausgestoßenen Abgase verringert werden, und daß ein gleichmäßiger Lauf und ein verringerter Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine erzielt werden.
Da das erfindungsgemäße Kraftstoffordersystem mit einer Heizeinrichtung ausgestattet ist, kann ferner die Temperatur des Katalysators auf einem im wesentlichen konstanten gewünschten Wert gehalten werden, wodurch das erfindungsgemäße Kraftstoffördersystem einen hohen Rekationswirkungsgrad erhält. Schließlich springt die mit dem erfindungsgemaßen Kraftstoffördersystem ausgestattete Brennkraftmaschine beim Starten sofort an und heizt sich im Vergleich zu herkömmlichen Brennkraftmaschinen schneller auf.
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Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der mit dem erfindungsgemäßen KraftstoffÖrdersystem ausgestatteten Brennkraftmaschine besteht darin, daß der Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine im Vergleich zum Kraftstoffverbrauch herkömmlicher Brennkraftmaschinen, die mit mageren Gemischen betrieben werden, verringert ist.
Die Erfindung ist auf die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht begrenzt, sondern es ist denkbar, daß das erfindungsgemäße KraftstoffÖrdersystem auch bei Brennkraftmaschinen Verwendung finden kann, welche eine beliebige Anzahl von Brennkammern aufweisen und bei denen die erfindungsgemäße Vorrichtung mit jeder Brennkammer verbunden ist.
Ferner sei erwähnt, daß das erfindungsgemäße Kraftstofffördersystem nicht nur bei zündkerzengezündeten Brennkraftmaschinen (Otto-Motoren), sondern auch bei kompressionsgezündeten Brennkraftmaschinen (Diesel-Motoren) verwendet werden kann.
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Claims (10)

  1. P 10 227
    Patentansprüche
    .J Kraftstoffördersystem zur Förderung eines aus Methanol hergestellten gasförmigen Kraftstoffgemisches über eine Gemischbildungsvorrichtung zu einer Brennkraftmaschine, wobei die Gemischbildungsvorrichtung in der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine angeordnet ist und das gasförmige Kraftstoffgemisch mit der angesaugten Luft vermischt, dadurch gekennzeichnet , daß in einem Behälter (48) enthaltenes Methanol (50) als Kraftstoffquelle vorgesehen ist, daß ein Kraftstoffverdampfer (32) vorgesehen Ist, in welchem eine Abgaskammar (35) angeordnet ist, durch welche die von der Brennkraftmaschine (10) ausgestoßenen Abgase hindurchströmen, sowie eine Reaktionskammer (34) mit einem darin angeordneten Katalysator (36),dem das Methanol von dem Kraftstoffbehälter zugeführt wird und der mit der Abgaskammer in einer thermischen Verbindung steht, so daß die Wärme der Abgase das Methanol aufheizt und das Methanol in ein gasförmiges Kraftstoffgemisch mit einem relativ großen Wasserstoff- und Kohlenmonoxydanteil umgewandelt wird, daß an den Kraftstoffverdampfer eine Heizeinrichtung (57) angeschlossen ist, welche den Kraftstoffverdampfer aufheizt, und daß an die Reaktionskammer eine Kraftstoffleitung (30) angeschlossen ist, welche das gasförmige Kraftstoff gemisch zur Gemischbildungsvorrichtung leitet.
  2. 2. Kraftstoffördersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Heizeinrichtung (57)
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    einen Brenner (58) aufweist, mittels welchem Methanol und Luft in die Abgaskammer (35) eingeleitet wird, daß eine Kraftstoffördereinrichtung (56) vorgesehen ist, welche das Methanol (50) von dein Kraftstoffbehälter (48) zum Brenner fördert, daß ein Gebläse (60) vorgesehen ist, welches den Brenner mit Luft versorgt, und daß eine Zündeinrichtung mit einer Zündkerze vorgesehen ist, welche ein am Brenner austretendes Gemisch aus Methanol und Luft entzündet.
  3. 3. Kraftstof fördersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Brenner (58) im Bereich des Einlasses der Abgaskammer (35) des Kraftstoffverdampfers (32) angeordnet ist.
  4. 4. Kraftstof fördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Kraftstoffverdampfer (32) eine an die Reaktionskammer (34) angeschlossene Kraftstoffleitung (54) aufweist, durch welche das Methanol von dem Kraftstoffbehälter (48) zur Rekationskammer gelangt, und daß die Kraftstoffleitung einen gewundenen Wärmetauscherabschnitt aufweist, der in der Abgaskammer (35) angeordnet ist.
  5. 5. Kraftstof fördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoffverdampfer (32) ein rohrförmiges Innengehäuse (38) und ein rohrförmiges Außengehäuse (40) aufweist, wobei das Außengehäuse größere Abmessungen als das Innengehäuse besitzt, so daß zwischen den Gehäusen eine Reaktionskammer (34) gebildet wird, daß die Abgaskammer (35) ein durch das Innengehäuse gebildeter Abgaskanal ist, der an das mit der Brennkammer (20) der Brennkraftmaschine ver-
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    bundene Abgasrohr (42) angeschlossen ist, so daß die Abgase durch die Abgaskammer hindurchströmen.
  6. 6. Kraftstoffördersystem nach Anspruch 5, dadurch g e kennzei chnet , da3 das Innengehäuse (33) und das Außengehäuse (40) zylinderförmig ausgebildet sind.
  7. 7. Kraftstoffördersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Querschnitt des Abgaskanals (38) größer als der Querschnitt des Abgasrohres (42) ausgebildet ist.
  8. 8. Kraftstoffördersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in die Kraftstoffleitung (30) ein Kühler (68) eingebaut ist, welcher das durch die Kraftstoffleitung hindurchströmende Kraftstoffgemisch abkühlt, so daß wenigstens ein Teil des Methanols und der Zwischenprodukte in flüssigem Zustand ausgeschieden wird f und daß ein Abscheider (70) vorgesehen ist, welcher die Flüssigkeit von dem gasförmigen Kraftstoffgemisch trennt.
  9. 9. Kraftstoffördersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Abscheider (70) einen schalenförmigen Sammelbehälter aufweist, welcher die Flüssigkeit auffängt und welcher mit dem Brenner (58) verbunden ist, so daß vorzugsweise die aufgefangene Flüssigkeit anstatt das in dem Kraftstoffbehälter (48) enthaltene Methanol zum Brenner geleitet wird.
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  10. 10. Kraftstoffördersystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Abscheider (70) zwischem dem Kraftstoffverdampfer und der Geinischbildungsvorrichtung (23) der Brennkaituner (10) angeordnet ist.
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    Le
    erseite
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5327874A (en) * 1991-09-18 1994-07-12 Alexandr Vasilievich Pugachev Method and device for preparing fuel-air mixture for internal combustion engine
US6314919B1 (en) 1998-03-26 2001-11-13 Alexandr Vasillevich Pugachev Method for preparing an air-fuel mixture for an internal combustion engine, device for realizing the same and heat-exchanger

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4216751A (en) * 1976-04-26 1980-08-12 Davison Richard R Pre-vaporizing fuel system
BR8101247A (pt) * 1981-02-27 1982-11-16 Antonio Filho Vivacqua Motor a explosao e aparelho para a transferencia catalitica de alcool e/ou hidrocarbonetos e suas misturas,em gases combustiveis carburantes
JPS57153952A (en) * 1981-03-19 1982-09-22 Nissan Motor Co Ltd Starting device of alcohol engine
JPH0388957A (ja) * 1989-08-22 1991-04-15 New Zealand Government 圧縮点火エンジンの燃料供給装置及びその制御装置
EP0419743A1 (de) * 1989-09-29 1991-04-03 Her Majesty The Queen In Right Of New Zealand Kraftstoffversorgung und Kontrollsystem für Dieselmotoren

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5327874A (en) * 1991-09-18 1994-07-12 Alexandr Vasilievich Pugachev Method and device for preparing fuel-air mixture for internal combustion engine
US6314919B1 (en) 1998-03-26 2001-11-13 Alexandr Vasillevich Pugachev Method for preparing an air-fuel mixture for an internal combustion engine, device for realizing the same and heat-exchanger

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