DE3005373A1 - Verfahren und vorrichtung zum starten wasserstoffbetriebener motore - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum starten wasserstoffbetriebener motore

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten was-
  • serstoffbetriebener Motore mit Hydridspeicher sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Für wasserstoffbetriebene Motore ist es bekannt, Hydridspeicher einzusetzen. Es ist ebenfalls bekannt, daß Hydridspeicher nur in einem begrenzten Temperaturbereich Wasserstoff freisetzen.
  • Bei bekannten Anlagen besteht der Nachteil, insbesondere bei relativ leerem Speicher und niedrigen Temperaturen, das erforderliche Startgasvolumen bereitzustellen.
  • Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, Abgaswärme zur Erwärmung des Natriums zu verwenden und die gespeicherte Wärme zur Austreibung des gespeicherten Wasserstoffs einzusetzen, um die dadurch frei werdende Gasmenge zum Start zu benutzen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung zum Starten wasserstoffbetriebener Motore zu schaffen, mit dem die bei normalem Motorbetrieb eingesetzten Betriebsanordnungen wie z.B. Abgassystem, Kühlwasser, Motorölumlauf für die Erzeugung freien Wasserstoffs zu benutzen, um die erforderlichen Startgasmengen bereitzustellen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren und eine Anordnung vorgeschlagen, wie sie in den Patentansprüchen beschrieben sind.
  • Bei Anwendung des erfungemäße Verfahrens werden je nach Art des zur Erwärmung des Elydrldspeichers bei laufendem Motor verwendeten Wärmetransportsystem, z.B.
  • Abgase, Kühlwasser, Motoröl, deren Antriebsaggregate direkt oder über spezielle Zusatzaggregate aus der Batterie gespeist, über ein Zeitrelais gesteuert nach Außerbetriebnahme des Motors weiter betrieben, um aus der noch vorhandenen Betriebswärme unter Anwendung eines Startgasvolumenbehälters, die für den nächsten Motorstart erforderliche Menge freien Wasserstoffs zu erzeugen.
  • Dasbeim Start für den Zündvorgang benötigte Gas wird aus dem Startgasvolumenbehälter entnommen und über ein Gasmagnetventil einem Druckmengenregler und einem Luftgasmischer den Zylindern zugeführt, so daß der Motor gestartet werden kann.
  • In den beigefügten Zeichnungen sind Anordnungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt.
  • Es zeigen: Figur 1 eine batterie- und zeitrelaisgesteuerte Anordnung, Figur 2 eine batteriegetriebene zeitrelaisgesteuerte Anordnung mit Gebläse, Figur 3 eine mit batteriegetriebener zeitrelaisgesteuerter Pumpe versehene Anordnung.
  • Bei der in Figur 1 dargestellten Anordnung zur Durchfhrung des Verfahrens steuert die elektrisshe Batterie 1 des Verbrennungsmotors 2 über ein Zeitrelais 3, den Anlasser 4 des Motors 2, bei abgeschalteter Wasserstoffzuführung, so daß der Motor ohne Zündung weiterläuft.
  • Hierdurch wirkt der Motor 2 als Kompressor und drückt Luft durch das Abgassystem 5 in den Hydridspeicher 6. Der.
  • bei dieser Wärmezufuhr freiwerdende Wasserstoff wird in einem mit einem Rückschlagventil 7 versehenen Startgasvolumenbehälter 8 für den nächsten Motorstart gelagert.
  • Beim Start wird dieser freie Wasserstoff über ein zündungsgesteuertes Gasmengenventil 9, einem Druckmengenregler 10 und einem Luftgasmischer 11 in die Zylinder des Verbrennungsmotors 2 geleitet und gezündet. Sobald der Motor läuft, genügt die Abgaswärme, um Wasserstoff im Hydridspeicher 6 freizusetzen, der dann auf dem gleichen Wege, d.h. über die Aggregate 7 bis 11 in die Zylinder des Motors 2 gelangt.
  • Bei der Anordnung nach Anspruch 2 wird zwischen der Batterie 1, dem Zeitrelais 3 und dem Verbrennungsmotor 2 ein getrenntes für diesen Zweck eingebautes elektrisches Gebläse 12 oder der vorhandene Ventilator eingesetzt und derart gesteuert angetrieben, daß die durch den Motorraum angesaugte und vorgewärmte Luft durch das Abgas system 5 in den Hydridspeicher 6 gedrückt wird. Der freiwerdende Wasserstoff wird in einem mit einem Rückschlagventil 7 versehenen Startgas-volumenbehälter 8 für den nächsten Motorstart gelagert und wie vorstehend beschrieben genutzt. Bei einer Anordnung nach Anspruch 3 wird der Wärmeinhalt des Kühlwasser oder eines anderen Umlaufmediums zur Freisetzung der für den Motorstart benötigten Wasserstoffmenge genutzt. Hierzu wird aus der Batterie 1 über ein Zeitrelais 3 gesteuert die Wasserpumpe 13 des KWhlwassersystems des Verbrennungsmotors 2 angetrieben.
  • Die Pumpe drückt das noch warme Kühlwasser mittels eines Rohrleitungssystems 14 durch den Hydridspeicher 6.
  • Der durch diese Wärmezufuhr freiwerdende Wasserstoff wird wie vorstehend beschrieben einem Startgasvolumenbehälter 8 zugeführt und wie bereits beschrieben genutzt.
  • In gleicher Weise wie das Kühlwasser kann auch der vorhandene Ölkreislauf des Motors eingesetzt werden.
  • Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Anordnungen zur Durchführung des Verfahrens werden Je nach Art der zur Erwärmung des Hydridspeichers bei laufendem Motor verwendeten Wärmetransportsystems, z.B. Abgase, Kühlwasser, Motoröl, deren Antriebsaggregate direkt oder über gesonderte Zusatzaggregate aus der Batterie gespeist, über ein Zeitrelais gesteuert, nach Außerbetriebnahme des Motors weiterbetrieben, um aus der noch vorhandenen Betriebswärme unter Anwendung eines Startgasvolumenbe hälters die für den nächsten Motorstart erforderliche Menge freien Wasserstoffs zu erzeugen. Das beim Start für den Zündvorgang benötigte Gas wird aus diesem Behälter entnommen und über ein Gasmagnetventil, einem Druckmengenregler und einem Luftgasmischer den Zylindern zugeführt, so daß der Motor gestartet werden kann.
  • Leerseite

Claims (6)

  1. Verfahren und Vorrichtung zum Starten wasserstoffbetriebener Motore Patentansprüche: ½, Verfahren zum Starten wasserstoffbetriebener Motore, die mit einem Hydrid-Speicher ausgestattet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die nach Abschalten des Verbrennungsmotors noch vorhandene Betriebswärme zur Erzeugung einer für den Startvcrgang benötigten Menge freien Wasserstoffs aus der Hydridphase verwendet wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung des freien Wasserstoffs über das Abgassystem erfolgt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung des freien Wasserstoffs über andere geeignete Medien, wie Kühlwasser oder Motoröl, erfolgt.
  4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydridspeicher an die Abgasleitung des Motors angeschlossen ist und daß der Starter (4) über den Motor (2) über ein Zeitrelais (3) mit einer Elektrobatterie (1) verbunden ist, daß an den Hydridspeicher (6) ein Startgasvolumenbehälter (8) mit vorgeschaltetem Rückschlagventil (7) angeschlossen ist und daß in das Ansaugsystem, im Anschluß an den Behälter (8) ein zündungsgesteuertes Gasmengenventil (9), ein Druckmengenregler (10) und ein Luftgasmischer (11) angeschlossen sind.
  5. 5.Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Abgasleitung (5) ein batteriegetriebenes und zeitrelaisgesteuertes Gebläse (12) angeschlossen ist und daß an den Hydridspeicher (6) ein Startgasvolumenbehälter (8) mit vorgeschaltetem Rückschlagventil (7) angeschlossen ist und daß an das Ansaugsystem, im Anschluß an den Behälter (8) ein zündungsgesteuertes Gasmengenventil (9), ein Druckmengenregler (10) und ein Luftgasmischer (11) angeschlossen sind.
  6. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydridspeicher über eine batteriegetriebene, zeitrelaisgesteuerte Pumpe (13) an das wärmetragende Umlaufmedium des Motors, wie das Kühlwasser angeschlossen ist und daß an den Hydridspeicher (6) ein Startgasvolumenbehälter (8) mit vorgeschaltetem Rückschlagventil (7) angeschlossen ist und daß an das Ansaugsystem, im Anschluß an den Behälter (8) ein zündungsgesteuertes Gasmengenventil (9), ein Druckmengenregler. (10) und ein Luftgasmischer (11) angeschlossen sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4499864A (en) * 1983-02-10 1985-02-19 Conoco Inc. Hydride cold start container in fuel treatment and distribution apparatus and method
DE102007052259A1 (de) * 2007-11-02 2009-05-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftstoffversorgungseinrichtung für ein mit Wasserstoff zu betreibendes Kraftfahrzeug

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