DE29710653U1

DE29710653U1 - Einrichtung zum Verbessern der Verbrennung eines Motors

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Publication number: DE29710653U1
Application number: DE29710653U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1997-06-18
Publication date: 1997-08-21
Anticipated expiration: 2007-06-19
Also published as: GB9808530D0; GB2325704A; US5738078A; GB2325704B

Description

Patentanwälte

KERN, BREHM & PARTNER GbR

Albert-Rosshaupter-Str. 73 - D-81369 München -Telefon (089) 760 55 20 760 55 26 - Telefax (089) 760 55

Che.K-9165/GM
18. Juni 1997 Vp/Ba

Kuei-Lan CHEN

No. 140, Ta-Chiao 1st Street, Yung Kang, Tainan Shien, Taiwan
R.O.C.

Einrichtung zum Verbessern der Verbrennung eines Motors

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Verbessern der Verbrennung eines Motors bzw. zum Verbessern des Verbrennungswirkungsgrades eines Motors. Eine solche Einrichtung, manchmal auch Booster genannt, weist insbesondere ein Filter, Einstellschrauben und Vakuumventileinheiten zum zusätzlichen Zufuhren von gefilterter, reiner Luft zu einem Motor au£ so daß der Kraftstoff in dem Motor vollständig verbrennen kann und dadurch die Abgasmenge und die dadurch hervorgerufene Luftverschmutzung zum Verbessern der Luflqualität und der Einsparung von Energie verringert werden kann

Technologien wurden entwickelt, und neue Erfindungen haben unser tägliches Leben vereinfacht, jedoch gleichzeitig negative Einflüsse mit sich gebracht. Automobile und Krafträder haben zum Beispiel dazu beigetragen, Entfernungen weitgehend zu "verkürzen" und die für den Transport benötigte Zeit zu verringern. Andererseits haben sie uns den Nachteil von Lärm und Luftverschmutzung gebracht. Was den Lärm betrifft, so ist dieser durch unterschiedliche Einrichtungen auf ein erträgliches Maß reduziert worden. Das Abgas von Automobilen oder Krafträdern ist jedoch noch nicht sehr verringert worden, so daß die Luft insbesondere in dicht besiedelten Städten stark verschmutzt ist, was gesundheitliche Schaden nach sich ziehen kann. Deshalb haben Behörden in den meisten Ländern der Welt Gesetze zum Verringern der Schadstofibelastung der Abgase von Automobilen und Motorrädern erlassen. Katalysatoren werden vielfach zur Verringerung schädlicher Abgase in Motoren oder Maschinen eingebaut. Die Verwendung von Katalysatoren begrenzt jedoch das vom Motor ausgestoßene Abgas, so daß der Motor nicht auf seiner normalen Drehzahl gehalten werden kann. Der Motor ist dann bei einer höheren Drehzahl zu betreiben, was zu einem größeren Energieverbrauch führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der dem Motor zusätzlich gefilterte, reine Luft zugeführt werden kann, um die Verbrennung vollständig ablaufen zu lassen und die Abgasmenge zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
10

Erfindungsgemäß weist die Einrichtung ein zylindrisches Filternetz auf, das aus körnigem Metall zusammengepresst und hergestellt ist und zahlreiche raupenformige Öffnungen hat, durch die die Luft hindurchtreten kann, wobei Schmutzstoffe jedoch an einem Durchtritt gehindert sind.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung sind Vakuumventileinheiten vorgesehen, die mit einem vorderen Ende und einem hinteren Ende des Ansaugkrümmers eines Motors verbunden sind und derart arbeiten, daß ein sauber gefiltertes, reines Luflvohimen dem Motor rechtzeitig zugeführt wird, so daß der Kraftstoff oder das Gas in dem Motor vollständig verbrennt und dadurch die aus dem Motor ausgestoßene Abgasmenge reduziert ist.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung werden die Schrauben in Abhängigkeit von dem Lufieinlaßvolumen, dem Kompressionsverhälmis und der Anzahl der Drosselklappen an dem Automobil eingestellt, so daß gefilterte, reine Luft durch die Vakuumventileinheiten zu der festgesetzten Zeit und in der erforderlichen Menge strömen karm,

Ein Ausfuhrungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Einrichtung zum Verbessern der Verbrennung

eines Motors;

Fig. 2 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht der Einrichtung zum Verbessern
der Verbrennung eines Motors;

Fig. 3 einen Schnitt durch die Einrichtung zum Verbessern der Verbrennung eines Motors;
und

Fig. 4 einen Schnitt durch die Einrichtung zum Verbessern der Verbrennung eines Motors
mit eingezeichneten Luftströmungswegen.

Eine bevorzugte Ausfijhrungsform einer Einrichtung zum Verbessern der Verbrennung eines Motors ist in Fig. 1 gezeigt und weist einen Körper 1, ein Luftfilter 2, zwei längliche Einstellschrauben 3 und zwei Vakuumventileinheiten 4 (siehe Fig. 2 - 4) auf, wobei diese Hauptkomponenten miteinander verbunden sind.

Der Körper 1 ist an einem Motorzylinder A befestigt, welcher einen tiefen vertikalen Durchgang 10 in einem in der Mitte Hegenden Abschnitt, eine oberhalb des Durchgangs angeordnete Rundkammer 11 mit einem Durchmesser, welcher größer als derjenige des Durchgangs 10 ist, ein an einem oberen Abschnitt der Kammer 11 ausgebildetes Innengewinde, eine zwischen der Kammer 11 und dem Durchgang 10 vorgesehene Eingriffskante 12, zwei seitlich, in den Fig. 2-4 rechts angeordnete, zurückspringende Bohrungen 13 mit Innengewinde 130, das sich innen vom Boden jeder zurückspringenden Bohrung 13 weg erstreckt und mit dem vertikalen Durchgang 10 in Verbindung steht, zwei in den Fig. 2-4 links angeordnete, zurückspringende Kammern 14 und eine konusformige, sich vom Boden jeder Kammer 14 erstreckende Verbindungsbohrung 140 aufweist, welche mit dem vertikalen Durchgang 10 in Verbindung steht.

Das Luftfilter 2 ist in der Kammer 11 des Körpers 1 angeordnet und hat einen runden Deckel 20, ein zylindrisches Filtemetz 21 und eine Dichtung 22. Das Filternetz 21 besteht aus zusammengepreßtem und bearbeitetem, körnigem Metall mit zahlreichen raupenförmigen Öffnungen zum Ausfiltem sämtlicher SchmutzstorTe. Der runde Deckel weist mehrere kleine,

W voneinander beabstandete, nahe seiner Umfangskante und entsprechend dem Außendurchmesser des Filternetzes angeordnete Bohrungen 200 sowie ein Außengewinde 201 auf, das mit dem Innengewinde 110 der Kammer 11 zusammenpaßt.

Jede längliche Einstellschraube 3 weist einen Abschnitt in Form einer Gewindestange 30 und eine die Gewindestange 30 jeder Einstellschraube 3 umgebende Feder Sl auf Jede Einstellschraube 3 ist zusammen mit ihrer Feder Sl in eine zurückspringende Bohrung 13 eingesetzt. Außerdem hat jede Einstellschraube 3 in einem äußeren, aus der zurückspringenden Bohrung 13 vorstehenden Endabscbnitt eine Einkerbung 31. Jede Gewindestange 30 weist einen zugespitzten Abschnitt 300 auf und steht in Eingriff mit dem Innengewinde 130 der betreffenden zurückspringenden Bohrung 13. Ferner ist zum

Festhalten des äußeren Endes jeder Einstellschraube 3 eine Kappe 32 vorgesehen, um die betreffende Einstellschraube 3 an ihrem Platz zu halten.

Die zwei Vakuumeinheiten 4,4' sind im einzelnen in den beiden zurückspringenden Kammern 14, 14' angeordnet, wobei jede Vakuumeinheit eine Tülle 40, 40' mit einer Durchgangsbohrung 400, 400' und einem ein Innengewinde 401, 40 &Ggr; aufweisenden Abschnitt, einen Kolben 41, 4&Ggr; in Form eines Geschoßes und eine sich durch den Gewindeabschnitt 401, 40&Ggr; hindurcherstreckende Feder S2 aufweist. Jeder Kolben 41, 4&Ggr; hat einen zugespitzten Kopf 410,410', einen O-fÖrmigen Ring P, welcher um das untere Ende des zugespitzten Kopfes 410, 410' herum anliegt, und einen zylindrischen Abschnitt, welcher sich gemäß den Fig. 2-4 von links bis zu dem Kopf 410, 410' erstreckt und mehrere darin vorgesehene Luftbohrungen 411, 411' aufweist. Außerdem erstreckt sich die Feder S2 über den zylindrischen Abschnitt des Kolbens 41, 41'. Ein zylindrischer Gewindekörper 42, 42' in Form einer Gewindehülse ist mit seinem Außengewinde in das Innengewinde 401, 40 &Ggr; des Gewindeabschnitts der Tülle 40,40' eingeschraubt, wobei der Kolben 41,4&Ggr; jeweils in einem hohlen Innenraum des Gewindekörpers 42, 42' angeordnet ist. Außerdem hat der Gewindekörper 42,42' an seinem in den Fig. 2-4 rechten Ende eine zentrale Bohrung 420, 420', durch die sich die Spitze des Kopfes 410, 410' zumindest teilweise hindurcherstrecken kann.

Nachfolgend wird mit Bezug auf die Fig. 2 - 4 der Zusammenbau der erfindungsgemäßen Einrichtung beschrieben.

Zunächst wird die Dichtung 22 um die Eingriffskante 12 des Körpers 1 angeordnet und anschließend das Filtemetz 21 in die Kammer 11 des Körpers 1 eingesetzt, wobei das untere Ende des Filtemetzes auf der Dichtung 22 zu liegen kommt und Dichtung 22 sowie Fütemetz 21 auf der Eingriffskante 12 aufliegen. Anschließend wird der Deckel 22 mit der Kammer 11 verschraubt, wobei das Außengewinde 201 mit dem innengewinde 110 in Eingriff steht.

Nunmehr wird die Feder Sl in der zurückspringenden Bohrung 13 angeordnet und der zugespitzte Abschnitt 300 der Gewindestange 30 jeder Einstellschraube 3 in die zuiückspringende Bohrung 13 eingeführt, wobei das Außengewinde 30 in das Innengewinde 130 so weit eingeschraubt wird, bis der zugespitzte Abschnitt 300 sich in die Bohrung 140 der jeweiligen zurückspringenden Kammer 14 erstreckt. Dann wird die Einkerbung 31 jeder Einstellschraube 3 außerhalb der zurückspringenden Bohrung 13 angeordnet, um die Kappe 32 an dem äußeren Ende der Einstellschraube 3 zu befestigen.

Ferner werden die beiden Federn S2 in die Kolben 41, 41' und wird jeder Kolben mit seiner betreffenden Feder S2 in den zylindrischen Gewindekörper 42 eingesetzt, wobei das zugespitzte Ende jedes Kopfes 410, 410' in die runde Bohrung 420, 420' eingepaßt ist. Dann wird das Ende jedes Kolbens 41, 41' mit der Feder S2 zusammen mit dem zylindrischen Gewindekörper 42, 42' der Gewindebohrung 401, 40 &Ggr; gegenüber angeordnet und der zylindrische Gewindekörper 42, 42' gedreht, damit das Außengewinde des zylindrischen Gewindekörpers 42, 42' mit dem Innengewinde 401, 40&Ggr; des Gewändeabschnitts der Tülle 40, 40' in Eingriff kommt und dadurch jeder zylindrische Gewindekörper 42, 42' mit der betreffenden Tülle 40, 40' fest verbunden ist. Damit ist jeder Kolben 41, 4 &Ggr; durch seine betreffende Feder S2 elastisch beaufschlagt und ragt über die runde Bohrung 420, 420' des betreffenden zylindrischen Gewindekörpers 42, 42' vor (vgL Kolben 41' in Fig. 4), wobei jeder Kopf 410,410' dem betreffenden zugespitzten Abschnitt 300 der Gewindestange 30 der Einstellschraube 3 gegenüberliegend angeordnet ist. Damit ist der Zusammenbau des Körpers 1 beendet.

Zum Gebrauch wird die zusammengebaute Einrichtung an einer geeigneten Stelle am Zylinder A eines Motors befestigt. Die Tüllen 40, 40' werden mittels eines weichen Schlauches fest mit einem vorderen Ende und einem hinteren Ende des Ansaugkrümmers des Motors A verbunden.

Dann werden die Einstellschrauben mit Hufe eines in die Einkerbung 31 eingesetzten Schraubendrehers in Abhängigkeit von dem Lufteinlaßvolumen, dem Kompressionsverhältnis und der Zahl der Drosselklappen zum Steuern der gefilterten, reinen, durch den Durchgang 10 hindurchströmenden Luft eingestellt. Die Kolben 41, 4 &Ggr; gleiten vor und zurück in den zylindrischen Gewindekörpem 42, 42' in Abhängigkeit von der durch unterschiedliche Vakuumzustände hervorgerufenen Saugkraft, so daß die gefilterte, reine Luft durch die Vakuurnventileinheiten 4 in den Ansaugkrümmer des Motors mit einem geeigneten Volumen und in der passenden Zeit hindurchströmen kann.

Wenn der Motor stark belastet oder auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigt wird und die Drosselklappe weit geöffiiet ist, wird auf die Kolben 41, 4 &Ggr; der Vakuumventileinheiten 4, 4' keine Saugkraft ausgeübt, wobei der Vakuumgrad im Ansaugkrümmer weniger als 76,2 mmHg beträgt. In diesem Fall tritt keine gefilterte, reine Luft in den Ansaugkrümmer ein.

Wenn der Motor beschleunigt und die Drosselklappe in eine mittlere Stellung geöflhet wird und der Vakuumgrad im Ansaugkrümmer größer als 76,2 mm Hg, jedoch geringer als 152,4 mmHg ist, wird eine Saugkraft lediglich gegenüber dem Kolben 41 der Vakuumventileinheit

4, welcher mit dem vorderen Ende des Ansaugkrümmers verbunden ist, ausgeübt, nicht jedoch gegenüber dem anderen Kolben 4&Ggr; des anderen Vakuumventils 4¹, welches mit dem vorderen Ende des Ansaugkrümmers verbunden ist. Gefilterte, reine Luft wird in diesem Fall also nur durch das vordere Ende des Ansaugkrümmers mit Hilfe des in der geöffneten Stellung mittels der Ansaugkraft sich befindenden Kolbens 41 eingeleitet. Dieser Betriebszustand ist in Fig. 4 dargestellt.

Falls der Motor im Leerlauf oder mit einer bestimmten, festgelegten Drehzahl arbeitet und der Vakuumgrad im Ansaugkrümmer größer als 152,4 mmHg ist, werden beide Kolben 41, 4&Ggr; der zwei Vakuumeinheiten 4, 4' durch die Saugkraft geöffnet. Gefilterte, reine Luft wird durch die kleinen Öffnungen 200 des Deckels 20 des Filters 2 in die vertikale Kammer 11 des Körpers 1 angesaugt, durch das Filtemetz 21 gefiltert und gereinigt, so daß gefilterte, reine Luft durch die zwei Tüllen 40, 40' und den Ansaugkrümmer in den Motor gelangt. Diese zusätzliche Luft in den Motorzylindem verbessert die Verbrennung des Kraftstoffes oder Gases in den Zylindern.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die erfindungsgemäße Einrichtung folgende Vorteile hat:

1. Eine durch einen Motor verursachte Änderung des Vakuumgrades im Ansaugkrümmer erzeugt eine Saugkraft, welche in der Lage ist, den Betrieb von Kolben von Vakuumventileinheiten derart zu steuern, daß ein geeignetes, benötigtes Volumen an gefilterter, reiner Luft in der erforderlichen Zeit zum Motor geführt werden kann, wobei diese zusätzliche Luft eine vollständige Verbrennung des Kraftstoffes ermöglicht.

2. Ein vollständiges Verbrennen des Kraftstoffes im Motor steigert dessen Leistung um 20 30 % und verringert das Abgas HC/CO um etwa 50 %. Außerdem wird die nachfolgende Luftverschmutzung verringert und der Energieverbrauch gesenkt.

3. Durch die Verbesserung der Luftqualität und die Einsparung von Energie wird ein ökonomischer Gewinn und eine Verbesserung der Lebensqualität erzielt.

4. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist einfach aufgebaut, leicht zusammenzubauen, hat nur einen geringen Raumbedarf und ist an alle Fahrzeugarten anpaßbar.

5. Der Deckel des Filters kann ein Eindringen und Verstopfen der Kammer des Körpers durch Schmutzstoffe verhindern. Die kleinen Löcher des Deckels gestatten jedoch einen

sicheren Lufieintritt. Außerdem kann das spezielle Filternetz ein Kndurchtreten von Schrnutzstoffen in den Ansaugkrümmer wirksam verhindern.

Die Erfindung wurde vorstehend an Hand einer bevorzugten Ausruhrungsfoim beispielhaft erläutert. Es ist klar, daß zahlreiche Abänderungen an dem Erfindungsgegenstand vorgenommen werden können und daß die beigefiigten Ansprüche solche Abänderungen mit umfassen, die in den Schutzurnfäng der Erfindung fellen.

Claims

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R.O.C.

Einrichtung zum Verbessern der Verbrennung eines Motors

Schutzansprüche

1. Einrichtung zum Verbessern der Verbrennung eines Motors, umfassend:

einen Körper (1) mit einem vertikalen Durchgang (10) und einer vertikalen, oberhalb des Durchgangs (10) angeordneten Kammer (11), zwei sich seitlich erstreckenden, zurückspringenden, auf einer vertikalen Seite vorgesehenen Bohrungen (13), zwei seitlichen, auf der anderen vertikalen Seite vorgesehenen und mit den zurückspringenden Bohrungen (13) fluchtenden Kammern (14,14'), einer Gewindebohrung (130), die sich nach innen vom Boden jeder zurückspringenden Bohrung (13) erstreckt und mit dem Durchgang (10) in Verbindung steht, und einer Verbindungsbohrung (140, 140'), die sich nach innen von einem Boden jeder zurückspringenden Kammer (14, 14') erstreckt und mit dem Durchgang (10) verbunden ist;

ein in der Kammer (11) des Körpers (1) angeordnetes Filter (2);

zwei längliche Einstellschrauben (3) mit einem Außengewinde in Form einer Gewindestange (30), die in den zurückspringenden Bohrungen (13) angeordnet sind und jeweils einen zugespitzten Abschnitt (300) aufweisen, der sich nach innen von der Gewindestange (30) erstreckt;

zwei in den zurückspringenden Kammern (14, 14') des Körpers (1) angeordnete Valutaeinheiten (4, 4'), welche jeweils umfassen eine Tülle (40, 40'), eine Feder (S2), einen Kolben (41,41') und einen zylindrischen Gewindekörper (42, 42'), wobei jeder Kolben (41, 4&Ggr;) an seiner rechten Seite ein zugespitztes, dem zugespitzten Abschnitt (300) der Einstellschraube (3) gegenüberliegendes Ende (410, 410') aufweist, jeder Kolben (41, 41) einen vorderen, hohlen, zylindrischen Abschnitt zum Aumehmen der sich darin

erstreckenden Feder (S2) hat und wobei der vordere, hohle, zylindrische Abschnitt mehrere Luftlöcher (411,411') aufweist;

wobei die Einrichtung nach ihrem Zusammenbau an einer geeigneten Stelle an einem Zylinder eines Motors (A) befestigt ist, die zwei Tüllen (40, 40') mit einem weichen Schlauch fest mit einem vorderen Ende und einem hinteren Ende eines Ansaugkrümmers des Motors (A) verbindbar sind, die Einstellschrauben (3) zum Steuern des Stromes der gefilterten, reinen Luft derart eingestellt sind, daß die Luft durch den Durchgang (10) in Abhängigkeit von dem Lufteinlaßvolumen, dem Kompressionsverhältnis und der Anzahl der Drosselklappen des Motors (A) hindurchtreten kann, auf die Kolben (41,4&Ggr;) eine Saugkraft in Abhängigkeit von dem von dem Motor erzeugten Vakuumgrad in dem Ansaugkrümmer ausübbar ist und die Kolben (41, 4&Ggr;) in den zylindrischen Gewindekörpern (42, 42') vor- und zurückgleitend angeordnet und ausgebildet sind, um einen geeigneten Strom an gefilterter, reiner Luft durch die Tüllen (40, 40') zeitgerecht in den Ansaugkrümmer des Motors als zusätzlich benötigte Luft zu leiten, so daß der Kraftstoff im Motor vollständig verbrennt, die Leistung des Motors erhöht und die abgegebene Abgasmenge reduziert wird und infolgedessen die Luftverschmutzung verringert und eine Energieeinsparung erzielbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Kammer (11) ein Innengewinde (110) aufweist und eine Eingrifrskante (12) zwischen der vertikalen Kammer (11) und dem Durchgang (10) vorgesehen ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (2) aus einem oberen Deckel (20), einem zylindrischen Filternetz (21) und einer Dichtung (22) besteht, wobei das Filternetz (21) aus körnigem, zusammengepreßtem und bearbeitetem Metall gefertigt ist, zahlreiche raupenformige Öffnungen für den Luftdurchtritt aufweist, jedoch den Durchtritt von SchmutzstofFen verhindert und der Deckel (20) mehrere, voneinander beabstandete und nahe einer Umfangskante an dem Außendurchmesser des Filternetzes (21) entsprechenden Stellen angeordnete Bohrungen (200) sowie ein Außengewinde (201) aufweist, das mit dem Innengewinde (110) der vertikalen Kammer

(11) des Körpers (1) in EingrifFbringbar ist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einstellschraube (3) eine Einkerbung (31) in einer äußeren Endfläche aufweist, jede Gewindestange (30) mit der Gewindebohrung (13 0) der zurückspringenden B ohrungen (13) in Eingriff steht und daß eine Kappe (32) zum Befestigen des äußeren Endes jeder Einstellschraube (3) vorgesehen ist, um diese an ihrem Platz zu halten.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Tülle (40, 40') eine zentrale Durchgangsbohrung (400, 400') und einen Abschnitt mit einem Innengewinde (401, 401') in einer zylindrischen Innenwand eines rückwärtigen Endes aufweist und daß jede Feder (S2), jeder Kolben (40, 41') und jeder zylindrische Gewindekörper (42, 42') ordnungsgemäß in der zylindrischen Innenwand angeordnet sind, wobei der zylindrische Gewindekörper (42, 42') in einer rechten Endfläche eine runde Bohrung (420, 420') aufweist, durch die das zugespitzte Ende (410,410') des Kolbens (41, 4&Ggr;) hindurchragt.