DE3940654A1 - Verfahren und vorrichtung zur verbesserung des verbrennungsprozesses von brennstoffen mit sauerstoff enthaltenden gasen sowie verfahren zum herstellen einer solchen vorrichtung - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur verbesserung des verbrennungsprozesses von brennstoffen mit sauerstoff enthaltenden gasen sowie verfahren zum herstellen einer solchen vorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vor
richtung zur Verbesserung des Verbrennungsprozesses von ins
besondere feinteiligen Brennstoffen mit Sauerstoff enthal
tenden Gasen (nachfolgend als "Verbrennungsluft" bezeich
net), insbesondere bei der Verbrennung gasförmiger, dampf
förmiger oder flüssiger Brennstoffe, insbesondere in
Brennkraftmaschinen von Fahrzeugen sowie ein Verfahren zum
Herstellen einer solchen Vorrichtung.
Vor allem auf dem Gebiet der Fahrzeugmotoren werden derzeit
große Anstrengungen zur Optimierung des Verbrennungsprozes
ses unternommen. Ziel dieser Bemühungen ist einerseits die
Senkung des Kraftstoffverbrauches und andererseits eine Ver
ringerung der Umweltbelastung, zum Beispiel durch Verwendung
von weniger Blei und weniger Benzol. Auch Leistungsverbesse
rungen sind durchaus erwünscht. Zur Erreichung dieser Ziele
gibt es mehrere Lösungswege, die einander zum Teil überlap
pen. Wege zur Leistungsverbesserung und/oder Verbrauchsver
minderung bestehen unter anderem in der Optimierung der Ver
brennungsluftzufuhr, insbesondere mit Hilfe von Vier-Ven
til-Motoren, Turbo-Ladern und dergleichen. Wege zur Schad
stoffverminderung bestehen unter anderem in der Verwendung
von Katalysatoranordnungen zum Nachbehandeln der Verbren
nungsabgase, Veränderungen der Kraftstoffzusammensetzung
oder dergleichen. Ein anderer Weg besteht in der Abmagerung
des Luft/Kraftstoff-Gemisches. Darüber hinaus ist auch be
reits die Anwendung elektrischer Felder praktiziert worden;
allerdings erwies sich die Wirkung solcher Anwendungen auf
die Reaktionspartner am Verbrennungsort in praktischen An
wendungsfällen als zu gering.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein weiteres Ver
fahren sowie eine weitere Vorrichtung der eingangs genannten
Art und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Vorrich
tung bereitzustellen, insbesondere den praktischen Nutzen
der Einwirkung elektrischer Felder auf die Reaktionspartner
zu verbessern.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird hinsichtlich eines Behand
lungsverfahrens die Vorgehensweise gemäß Anspruch 1 vorge
schlagen, durch welche der Verbrennungsprozeß intensiviert
wird, indem er vollständiger und/oder schneller abläuft, was
- behandlungsbedingt - durch eine Erhöhung der Reaktionsfä
higkeit zumindest eines Reaktionspartners und/oder eine ver
besserte Homogenität der Mischung der Reaktionspartner
und/oder des Reaktionsablaufes erreicht wird. Hierdurch kön
nen insbesondere bei der erfindungsgemäß bevorzugten Anwen
dung an Brennkraftmaschinen von Fahrzeugen die Schadstoffe
im Abgas und/oder der Brennstoffverbrauch vermindert
und/oder die Motorenleistung, insbesondere im Teillastbe
reich, verbessert werden. - Hinsichtlich der Vorrichtung
wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 24 gelöst,
wobei die vorgenannten Vorteile sinngemäß erreicht werden.
Schließlich wird die Aufgabe hinsichtlich eines Herstel
lungsverfahrens für die Vorrichtung durch die Merkmale des
Anspruchs 26 gelöst.
Im Sinne der Erfindung sind unter "Brennstoffen" alle, ins
besondere feinteiligen Brennstoffe, also auch feinteilige
feste Brennstoffe zu verstehen - vorzugsweise aber flüssige,
dampfförmige und/oder gasförmige Brennstoffe. Die Erfindung
ist mithin grundsätzlich in allen Bereichen der Verbren
nungstechnik, insbesondere fossiler aber auch künstlich
hergestellter Brennstoffe anwendbar, also auch zum Beispiel
im Bereich von Kraftwerksfeuerungen und dergleichen. Beson
ders bevorzugtes Anwendungsgebiet sind Brennkraftmaschinen
von Fahrzeugmotoren jeder Art von Wasser-, Land- und Luft
fahrzeugen, also auch Düsen- oder Raketenantrieben.
Erfindungsgemäß können sowohl die Reaktionspartner gemein
sam, das heißt vor, während und/oder nach deren Mischung be
handelt werden. Vorzugsweise werden die Reaktionspartner
bzw. Gruppen von Reaktionspartnern getrennt und in der Regel
auch unterschiedlich, vorzugsweise mit entgegengesetzter
elektrischer Polarität behandelt. Besonders bevorzugt wird
der Brennstoff, der seinerseits ein Gemisch mehrerer Stoffe,
insbesondere mehrerer Brennstoffe sein kann, getrennt von
der Verbrennungsluft, bei der es sich auch um ein Gasgemisch
handeln kann, behandelt. Grundsätzlich reicht es aber be
reits aus, lediglich einen der Reaktionspartner, insbeson
dere eine Gruppe von Reaktionspartnern wie das Brennstoffge
misch einerseits oder die Verbrennungsluft andererseits er
findungsgemäß zu behandeln.
Als "Oberfläche", mit der der zumindest eine Reaktionspart
ner erfindungsgemäß in Kontakt gebracht wird, kommen grund
sätzlich alle Oberflächenbereiche der Verbrennungsanlage in
Betracht, die von dem mindestens einen Reaktionspartner,
insbesondere unmittelbar vor der Verbrennung, passiert wer
den und zwar grundsätzlich auch die Oberfläche von Vorrats
behältern des mindestens einen Reaktionspartners. Vorzugs
weise handelt es sich bei diesen Oberflächen um die Wandun
gen der von dem zumindest einen Reaktionspartner zu passie
renden Transportwege in den Verbrennungsraum. Grundsätzlich
kann der Verbrennungsraum davon mit umfaßt sein. Grenzen
werden lediglich dadurch gesetzt, daß die erfindungsgemäß
hergestellte oder behandelte Oberfläche durch äußere Einwir
kung, wie etwa zu hohe Temperaturen oder dergleichen nicht
geschädigt wird, das heißt, daß die Wirkungen der Oberfläche
auf den mindestens einen Reaktionspartner auch erhalten
bleiben und nicht oder nur möglichst selten nachgebessert
werden müssen. Ein "In-Kontakt-Bringen" des mindestens einen
Reaktionspartners mit der erfindungsgemäßen Oberfläche bein
haltet demnach, daß die einzelnen Moleküle oder zumindest
ein Teil der Moleküle des mindestens einen Reaktionspartners
mit der Oberfläche entweder in Berührungskontakt gelangen
oder in nicht zu großem Abstand an der Oberfläche vorbeige
führt werden, weil mit zunehmendem Abstand von der erfin
dungsgemäßen Oberfläche die Wirkung auf den Reaktionspartner
nachläßt. Es hat sich zum Beispiel bei der Anwendung an ei
nem Einspritzmotor für eine Fahrzeugmaschine als völlig aus
reichend erwiesen, wenn die, insbesondere innenliegenden,
Oberflächen oder Teile der Oberflächen in den
Transportkanälen für den zumindest einen Reaktionspartner,
die in den Verbrennungsraum führen, erfolgt, wie zum Bei
spiel die Herstellung erfindungsgemäßer Oberflächen im Be
reich der Verbrennungsluftwege - und zwar vorzugsweise der
der Verbrennungsluft zugewandten (innenliegenden) Oberflä
che. Demgegenüber kann es bei den Transportwegen (Förder
strecken) für den, insbesondere flüssigen, Brennstoff aus
reichen, wenn die außenliegenden Oberflächen, z. B. einer
Kraftstoffleitung, eine erfindungsgemäße Oberfläche
erhalten.
Bei dem erfindungsgemäß zu verwendenden "Stoff", mit dem die
erfindungsgemäße Oberfläche behandelt wird, oder aus dem
diese Oberfläche bzw. das ganze diese Oberfläche tragende
Bauteil hergestellt wird, handelt es sich um einen solchen
Stoff, der zunächst in feinteiliger wie pulverisierter, gas
förmiger und/oder insbesondere flüssiger Form vorliegt und
der sich unter Bildung eines mehr oder weniger elastischen
oder auch eines relativ harten Materials erhärten kann, zum
Beispiel durch Abkühlung oder durch chemische Reaktion. Ein
solcher Stoff muß erfindungsgemäß elektrisch polarisierbar
und/oder durch Reibung oder dergleichen elektrostatisch auf
ladbar sein. Elektrisch polarisierbar im Sinne der Erfindung
heißt, daß zum Beispiel eine Ladungsverschiebung oder La
dungsorientierung in den Atomen, Molekülen oder Molekülgrup
pen des Stoffes möglich ist, was auch eine Orientierung gan
zer Moleküle, insbesondere in einem elektrischen Gleichspan
nungsfeld beinhaltet. Als derartige Stoffe kommen insbeson
dere die im Patentanspruch 5 aufgeführten Stoffe bzw. Gruppe
von Stoffen in Frage.
Erfindungsgemäß muß entweder dafür Sorge getragen werden,
daß während der Erhärtung des erfindungsgemäßen Stoffes die
ser bzw. seine entsprechend geeigneten Komponenten im elek
trisch polarisierten und/oder aufgeladenen Zustand ver
bleibt/verbleiben bzw. zumindest unmittelbar vor seinem Er
härten elektrisch polarisiert und/oder aufgeladen worden
ist/sind. Hierzu kann es ausreichen, den Stoff im noch nicht
erhärteten Zustand elektrisch zu polarisieren und/oder auf
zuladen - und zwar entweder bevor er auf die erfindungsge
mäße Oberfläche aufgetragen ist, und/oder während bzw. nach
dem er auf die erfindungsgemäße Oberfläche aufgetragen wor
den ist bzw. diese Oberfläche aus diesem Stoff durch Her
stellen des Bauteils erzeugt worden ist. Danach kann der
Stoff während des Erhärtens grundsätzlich sich selber über
lassen bleiben. In der Regel ist es aber erforderlich, durch
geeignete Maßnahmen auch während der Erhärtung den elektri
schen Polarisations- und/oder Aufladungszustand des Stoffes
aufrechtzuerhalten. In allen Fällen ist für die Herstellung
und Aufrechterhaltung des elektrisch polarisierten und/oder
aufgeladenen Zustandes des erfindungsgemäßen Stoffes vor und
während dessen Erhärten die Anwendung eines elektrischen
Gleichspannungsfeldes besonders geeignet. Ein solches
Gleichspannungsfeld kann auf im Grunde beliebige Weise er
zeugt und angewendet werden, zum Beispiel kann das oberflä
chenzubehandelnde Bauteil elektrisch positiv oder elektrisch
negativ aufgeladen sein oder werden und, insbesondere, die
ser Aufladungszustand bis zum Erhärten des Stoffes aufrecht
erhalten werden. Grundsätzlich ist es aber ausreichend, wenn
das elektrische Gleichspannungsfeld so ausgebildet ist, daß
der zu erhärtende Stoff vor und/oder während der Erhärtung
elektrisch polarisiert und/oder aufgeladen wird und/oder
bleibt. Elektrische Gleichspannungsfelder von wenigen kV,
zum Beispiel 1 bis 10 kV können bereits ausreichen (bevor
zugt werden Felder zwischen 10 und 100 kV), doch können auch
elektrische Felder von mehreren 100 kV im einzelnen Anwen
dungsfall sinnvoll sein. - Alternativ zu diesem Weg kann er
findungsgemäß auf das elektrische Polarisieren und/oder Auf
laden und/oder das Aufrechterhalten des polarisierten
und/oder aufgeladenen Zustandes des Stoffes dann verzichtet
werden, wenn der erhärtete Stoff durch Reibung, wie zum Bei
spiel vorzugsweise durch den vorbeiströmenden Verbrennungs
luftstrom oder dergleichen elektrisch aufladbar und/oder
polarisierbar ist. Auch in diesem Fall sollte, vorzugsweise,
ein elektrisches Gleichspannungsfeld während der Erhärtung
oder aber zumindest unmittelbar vor dem Erhärten des Stoffes
auf diesen wirken.
Die Schichtdicke des Stoffes auf der Oberfläche kann relativ
dünn sein, insbesondere eine Stärke von 0,01 bis 100 µm auf
weisen - es sind aber auch größere Schichtdicken von z. B.
0,1 bis 10 mm, insbesondere um etwa 1 mm denkbar bzw. er
folgreich angewendet worden, - wobei die Schichtdicke weder
konstant sein muß, noch die Oberfläche ununterbrochen be
schichtet sein muß - was sie bevorzugt aber ist. Die Anfor
derungen an die Dicke, Gleichmäßigkeit und Vollständigkeit
des Stoffauftrages auf die Oberfläche hängen von den Um
ständen des einzelnen Prozesses ab. In der Regel werden die
Anforderungen um so geringer sein, je intensiver der Kontakt
zwischen der Oberfläche und dem mindestens einen
Reaktionspartner sein kann.
Besonders intensive Berührungen treten zum Beispiel in Luft
filtern, Luftfiltergehäusen, an Ventilen und/oder
Einspritzdüsen und ähnlichen austauschreichen Kontaktflächen
stromauf oder unmittelbar am oder im Verbrennungsraum, ins
besondere von Brennkraftmaschinen auf.
Zur weiteren Verbesserung des Verfahrens werden die Luftan
saugkanäle und/oder die Treibstoffleitung gewendelt. Die
durch die Wendelung erzwungene Bewegung von Luft und Treib
stoff - in sich - an sich - um sich - gewährleistet einen
maximalen Kontakt von Luft und Treibstoff mit den beschich
teten Oberflächen der Kanäle und Leitungen.
Bei einer Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs um X% ver
mindert sich die Abgasemission nicht nur um den sonst im Ka
talysator nachzuverbrennenden eingesparten Kraftstoff.
Insbesondere wabenförmige Gitterstrukturen, insbesondere im
Einlaßstrom der Verbrennungsluft, sind zur Verwendung als
erfindungsgemäße Oberflächen besonders geeignet, weil sie
große Flächen bei geringem Strömungswiderstand bieten.
In jedem Falle ist es von Vorteil, wenn die Behandlungsstel
le des mindestens einen Reaktionspartners, das heißt, die
erfindungsgemäße Oberfläche möglichst nahe dem Verbrennungs
raum gelegen ist, das heißt, daß die bis zum Verbrennungs
raum noch zurückzulegenden Wege möglichst kurz sind und/oder
die dafür benötigte Zeitdauer möglichst kurz ist und/oder
daß auf diesem Wege zum Beispiel elektrisch nicht leitende
Wandungen vorgesehen sind.
Zweckmäßige Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes, die
insbesondere eine sehr schnelle und/oder vollständige, ins
besondere spontane Verbrennung gewährleisten, sind in
weiteren Ansprüchen enthalten.
Die vorgenannten, erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile
bzw. Verfahrensschritte unterliegen in ihrer Größe, Formge
staltung, Materialauswahl und technischen Konzeption bzw.
den Verfahrensbedingungen keinen besonderen Ausnahmebedin
gungen, so daß die in dem jeweiligen Anwendungsgebiet be
kannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden
können.
Bei einer Brennkraftmaschine für Fahrzeuge mit Kraftstoff
einspritzung wurde der Luftansaugweg, insbesondere der Ver
brennungsluftfilter bei laufender Maschine in folgender
Weise behandelt: Ein (Poly)dimethylsiloxan als schnell vul
kanisierende Einkomponenten-Lösung, die mit einem Lösungs
mittel aus Trichloräthylen verdünnt war, wurde über eine mit
28 kV elektrisch positiv aufgeladene Kupferplatte einer
Größe von 0,2×0,3 m in etwa tangentialer Richtung mit
Druckluft als Treibgas derart gesprüht, so daß es nach
Passieren der Kupferplatte in den Luftansaugweg der
Brennkraftmaschine gelangte. Aufgrund des sehr schnellen
Erhärtens des im elektrischen Feld versprühten Stoffes
konnte die Brennkraftmaschine unmittelbar danach gestartet
werden. Die durch die erfindungsgemäße Maßnahme erzielte
Kraftstoffersparnis betrug mehr als 20%. Außerdem wurden
Beschleunigungsverbesserungen im Teillastbereich erzielt.
Ergänzende Versuche deuten darauf hin, daß die ergänzende
Behandlung der den Kraftstoff führenden Leitungswege mit dem
gleichen Polydimethylsiloxan zu weiterer Kraftstoffersparnis
führen. Die ergänzenden Versuche wurden mit der gleichen
Versuchsanordnung und den gleichen Versuchsbedingungen
durchgeführt, wobei die Kupferplatte allerdings elektrisch
negativ aufgeladen wurde. Überraschenderweise wurde sogar
dann eine Kraftstoffersparnis festgestellt, wenn der Kraft
stoff keinen unmittelbaren Kontakt mit der erfindungsgemäß
behandelten Oberfläche, sondern nur einen mittelbaren
Kontakt hatte, in dem die äußere Oberfläche der Kraftstoff
führenden Leitungen behandelt wurde. Der Kontakt mit der
erfindungsgemäß behandelten Oberfläche und einem Reak
tionspartner muß also nicht zwingender Weise unmittelbar
sein - auch wenn die Unmittelbarkeit in der Regel bevorzugt
wird -, sondern es reicht aus, wenn der Abstand zwischen der
erfindungsgemäß behandelten Oberfläche und den vor
beistreichenden Reaktionspartner relativ gering, etwa in der
Größenordnung von wenigen Millimetern, ist. Natürlich ist
die Wirkung um so besser, je geringer die Abstände zu der
Oberfläche sind und je unmittelbarer und intensiver der
Kontakt ist.
Der gleiche Versuch wurde mit einem anderen, von Hause aus
elektrisch gut isolierenden Stoff wiederholt. Bei dem Stoff
handelte es sich um eine Mischung aus 2% Vol.-% Dimethyl
polysiloxan und 98% Vol.-% Parafinen, welche Mischung vor
dem Erhärten in in Tetrachlorkohlenstoff gelöster Form mit
89,7% Vol.-% Feststoffanteil vorlag. Die damit erzielten
Erfolge waren ähnlich gut wie im erstgenannten Versuch.
Bei einer weiteren Versuchsreihe wurde im wesentlichen in
der gleichen Weise verfahren wie beim ersten Ausführungsbei
spiel mit folgenden Unterschieden: Nicht der Luftfilter sel
ber, sondern die innere Oberfläche des Luftfiltergehäuses
wurde erfindungsgemäß behandelt, wobei eine elektrisch posi
tiv aufgeladene Kupferplatte einer Größe von 0,4×0,3 m
etwa in Strömungsrichtung des mittels Druckluft versprühten
Beschichtungsstoffes aufgestellt war, und zwar mit kleinst
möglichem Abstand von dem geöffneten Filtergehäuse, wobei
durch elektrisch isolierendes Flächenmaterial ein Funken
überschlag unterbunden wurde. Die Behandlung wurde bei lau
fender Brennkraftmaschine solang fortgesetzt, bis in den
Auspuffgasen Überschußanteile (verbrannte und/oder unver
brannte) Beschichtungsstoffe austraten, wobei die Behandlung
von Fall zu Fall auch noch deutlich länger fortgesetzt wurde,
nämlich bis auf den behandelnden Oberflächen ein dauerhaftes,
also permanentelektrisches Feld auf hohem Niveau von um etwa
20 kV erzielt worden war. Bei
diesem Ausführungsbeispiel wurde als Beschichtungsstoff ein
dem Material aus dem ersten Ausführungsbeispiel sehr ähnli
cher Stoff verwendet, der auf Siliconbasis (mit guter
Benetzbarkeit auf glatten Oberflächen) beruht und bei
dem das Lösungsmittel (50%) statt aus Trichloräthylen aus einem
Kristalloel (Schwerbenzin-Siedebereich 150-200°C) bestand, wobei die Vernetzungsge
schwindigkeit dieses Stoffes geringer als die Vernetzungsge
schwindigkeit des Stoffes des ersten Ausführungsbeispieles
war.
Sowohl bei dem ersten als auch bei dem hier vorliegenden
Ausführungsbeispiel handelte es sich bei dem Stoff um ein
selbstvernetzendes filmbildendes Beschichtungsmittel. Bei
dem Stoff, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet
wurde lag der Flammpunkt vor dem Versprühen bei etwa 38°C,
während der ausgehärtete Stoff hitzebeständig bis oberhalb
von 200°C und mehr war. Die bei der Beschichtung laufende
Brennkraftmaschine war, was besonders bevorzugt wird, elek
trisch völlig isoliert aufgestellt.
Dauertests mit einer in vorgehender Weise behandelten Brenn
kraftmaschine haben bedeutende Verbrauchseinsparungen an
Kraftstoff sowie erhebliche Leistungssteigerungen erbracht,
wobei auch nach sehr langer Motorlaufdauer die erfindungsge
mäße Beschichtung nicht erneuert zu werden brauchte. Die Be
schichtung ist auf dem beschichteten Teil optisch und che
misch nachweisbar und weist ein permanentes elektrisches
Feld von etwa 20 kV auf. Aufgrund der Versuchsergebnisse ist
davon auszugehen, daß nach dem Sicheinstellen einer be
stimmten Motordrehzahl ein Zurücknehmen der Kraftstoffein
spritzmenge sogar noch gewisse Leistungssteigerungen festzu
stellen sind, so daß es vorteilhaft erscheint, mit besonders
großen Verbrennungsluftmengen und besonders geringen Kraft
stoffmengen die Brennkraftmaschine zu betreiben. Außerdem
wurde festgestellt, daß bei relativ kalter Verbrennungsluft
noch bessere Leistungsergebnisse erzielt wurden, weshalb die
Verwendung kalter Verbrennungsluft bzw. das Erzeugen kalter
Verbrennungsluft zum Betreiben von erfindungsgemäß behandel
ten Brennkraftmaschinen bevorzugt wird. Die Anwendung der
Erfindung bei Motoren von Luftfahrzeugen wird daher als be
sonders vorteilhaft betrachtet.
Die mindestens eine Oberfläche ist also, bevorzugt als Elektret
ausgebildet.
Schließlich wurde gefunden, daß eine Beschichtung von Kraft
stoffleitungen mit einer Isolierschicht auf der äußeren
Oberfläche der Kraftstoffleitung, insbesondere mit den in
den Ausführungsbeispielen genannten Ausgangsstoffen, beson
ders vorteilhaft ist, und zwar insbesondere aufgrund der Anwendung elek
trischer Felder.
Claims (27)
1. Verfahren zur Verbesserung des Verbrennungsprozesses von
Brennstoffen mit Sauerstoff enthaltenden Gasen,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Reaktionspartner einzeln oder gemeinsam oder zumindest ei
ner der Reaktionspartner, insbesondere unmittelbar vor der
Verbrennung mit mindestens einer Oberfläche in Kontakt
gebracht wird/werden,
welche mindestens eine Oberfläche zumindest teilweise einen
erhärteten Stoff (Material) trägt oder aus einem erhärteten
Stoff (Material) besteht, welcher Stoff vor und/oder während
seines Erhärtens elektrisch polarisier- und/oder aufladbar ist
und dessen Erhärtung auf der oder zu der Oberfläche oder des
sen gemeinsame Erhärtung mit dem die Oberfläche aufweisenden
Bauteil im elektrisch polarisierten und/oder aufgeladenen Zu
stand des Stoffes und/oder zumindest, insbesondere unmittel
bar, nach einer elektrischen Polarisations- und/oder Aufla
dungsbehandlung stattgefunden hat, oder welcher Stoff zumin
dest nach seinem Erhärten durch Reibung oder dergleichen elek
trostatisch aufladbar und/oder polarisierbar ist oder welcher
Stoff elektrisch polarisierbar und/oder aufladbar und elektro
statisch aufladbar ist und im polarisierten und/oder aufgelade
nen Zustand erhärtet und/oder zumindest, insbesondere unmit
telbar, vor seinem Erhärten elektrisch polarisiert und/oder
aufgeladen worden ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine
elektrische Behandlung des Stoffes, insbesondere die elektri
sche Polarisation und/oder Aufladung des Stoffes, in einem
elektrischen Gleichspannungsfeld zumindest unmittelbar vor dem
Erhärten des Stoffes erfolgt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrische Behandlung des Stoffes insbesondere
die elektrische Polarisation und/oder Aufladung, während
und/oder auch während des Erhärtens des Stoffes durch ein
elektrisches Gleichspannungsfeld aufrechterhalten worden
ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gleichspannung mindestens 1 kV beträgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Stoff aus einem polymeren Kunst
stoff, insbesondere Polyorganosiloxan, PTFE, Polyester,
Polypropylen, kondensiertem Silikonharz und/oder
Polymethylsiloxan, insbesondere Polydimethylsiloxan
und/oder aus Parafinen und/oder Mischungen dieser Kompo
nenten besteht, wobei der Stoff vor seiner Verarbeitung
in einem Lösungsmittel, wie Trichloräthylen oder Kri
stalloel (Benzinfraktion) gelöst sein kann und auch wei
tere Komponenten wie Parafine enthalten kann.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß jeder Reaktionspartner mit einer ande
ren Oberfläche in Kontakt gebracht wird, von denen der
Stoff der einen Oberfläche entgegengesetzt zum Stoff der
anderen Oberfläche polarisiert und/oder aufgeladen worden
ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Stoff (Material) zunächst durch ein
elektrisches Feld geleitet, insbesondere gedüst, worden
ist, und sich nachfolgend auf der mindestens einen Oberflä
che niedergeschlagen hat bzw. dort abgelagert oder aufge
tragen worden ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß die mindestens eine Oberfläche zumin
dest ein Teil, insbesondere die innere Oberfläche des
Luftfiltergehäuses einer Brennkraftmaschine ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zu
der mindestens einen Oberfläche auch weitere Oberflächen des
Luftweges stromab des Luftfiltergehäuses gehören.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Stoff (Material) bei laufendem Mo
tor (Brennkraftmaschine) in den Luftansaugtrakt eingelei
tet, insbesondere eingesprüht (-düst) worden ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stoff (Material) solange eingeleitet worden ist, bis
seine Überschußanteile, verbrannt oder unverbrannt, im
Abgassystem der Brennkraftmaschine feststellbar sind.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß die mindestens eine Oberfläche einen
mehrschichtigen Aufbau aufweist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Schicht des Mehrschichtenaufbaus aus einer
elektrisch nicht oder nur schwach leitenden Schicht oder
einer solchen Schicht besteht, die überwiegend aus Para
finen und zu einem geringen Anteil aus einem polymeren
Kunststoff, insbesondere einem Polyorganosiloxan, insbe
sondere einem Dimethylsiloxan besteht, wobei diese erste
Schicht insbesondere unter Einwirkung eines elektrischen
Feldes hergestellt worden ist.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeich
net, daß die zuletzt aufgebrachte Schicht die mindestens
eine Oberfäche (insbesondere nach Anspruch 1) ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge
kennzeichnet, daß die mindestens eine Oberfläche auf ei
ner elektrischen Isolierschicht oder einem elektrischen
Isolator bzw. nur geringfügig leitenden Materialien vor
gesehen ist.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge
kennzeichnet, daß zumindest einer der Reaktionspartner,
insbesondere die Verbrennungsluft vor und/oder während des
Inkontaktbringens mit der mindestens einen Oberfläche
gekühlt worden ist.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Kühlung ein Wirbelrohr verwendet wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge
kennzeichnet, daß zumindest einer der Reaktionspartner
mit einem Drall versehen wird, insbesondere durch eine
Leitung mit einer Wendelung geleitet wird, wobei der
Reaktionspartner vor, während oder nach der Wendelung
oder dem Indrallversetzen mit der mindestens einen Ober
fläche in Kontakt gebracht wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die
Wendelung oder das Indrallversetzen kurz vor dem Eintritt
in den Verbrennungsraum stattfindet.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch ge
kennzeichnet, daß zumindest einer der Reaktionspartner,
insbesondere die Verbrennungsluft, durch eine, insbeson
dere wabenförmige, Gitterstruktur, insbesondere bei ei
nem Düsentriebwerk als Brennkraftmaschine, geleitet
wird, wobei das Inkontaktbringen mit der mindestens ei
nen Oberfläche vor und/oder während und/oder nach dem
Passieren der Gitterstruktur erfolgt.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch ge
kennzeichnet, daß zur elektrischen Behandlung des
Stoffes eine elektrisch leitende aufgeladene Platte ver
wendet wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß
die elektrisch leitende Platte von den mindestens einen
Oberfläche und/oder elektrisch leitenden Teilen ausrei
chend weit entfernt aufgestellt oder angeordnet ist, ge
gebenenfalls unter Anwendung einer Isolierschicht, so daß
ein Überspringen elektrischer Funken vermieden wird.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch
gekennzeichnet, daß die mindestens eine Oberfläche als ein Elektret
ausgebildet ist.
24. Vorrichtung zur Verbesserung des Verbrennungsprozesses
von Brennstoffen mit Sauerstoff enthaltenden Gasen,
dadurch gekennzeichnet, daß
sie zumindest eine Oberfläche aufweist, die mit den
Reaktionspartnern oder zumindest einem der Reaktions
partner, insbesondere unmittelbar, vor der Verbrennung
in Kontakt kommt/kommen,
welche zumindest eine Oberfläche zumindest teilweise
einen erhärteten Stoff (Material) trägt oder aus einem
erhärteten Stoff (Material) besteht, welcher Stoff vor
und/oder während seines Erhärtens elektrisch polari
sier- und/oder aufladbar ist und dessen Erhärtung auf
der oder zu der Oberfläche oder dessen gemeinsame Erhär
tung mit dem die Oberfläche aufweisenden Bauteil im
elektrisch polarisierten und/oder aufgeladenen Zustand
des Stoffes und/oder zumindest, insbesondere unmittel
bar, nach einer elektrischen Polarisations- und/oder
Aufladungsbehandlung stattgefunden hat, oder welcher
Stoff zumindest nach seinem Erhärten durch Reibung oder
dergleichen elektrostatisch aufladbar ist oder welcher
Stoff elektrisch polarisier- und/oder aufladbar und
elektrostatisch aufladbar ist und im elektrisch polari
sierten und/oder aufgeladenen Zustand erhärtet und/oder
zumindest, insbesondere unmittelbar, vor seinem Erhärten
elektrisch polarisiert und/oder aufgeladen worden ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet,
daß die zumindest eine Oberfläche nach einem Verfahren
nach einem der Ansprüche 2 bis 23 hergestellt ist.
26. Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung nach Anspruch
24 oder 25,
dadurch gekennzeichnet, daß
auf die zumindest eine Oberfläche zumindest teilweise
ein erhärtbarer Stoff (Material) aufgetragen und/oder
daß die Oberfläche aus einem erhärtbaren Stoff (Ma
terial) gebildet wird und/oder daß das ganze Bauteil aus
einem erhärtbaren Stoff (Material) hergestellt wird,
welcher Stoff vor und/oder während seines Erhärtens
elektrisch polarisier- und/oder aufladbar ist, wobei die
Erhärtung des Stoffes auf der oder zu der Oberfläche
und/oder die Erhärtung des Bauteiles und/oder die ge
meinsame Erhärtung des Bauteiles mit dem erhärtbaren
Stoff im elektrisch polarisierten und/oder aufgeladenen
Zustand des Stoffes oder zumindest, insbesondere unmit
telbar, nach einer elektrischen Polarisations- und/oder
Aufladungsbehandlung stattfindet, oder welcher Stoff zu
mindest nach seinem Erhärten durch Reibung oder derglei
chen elektrostatisch aufladbar ist oder welcher Stoff
elektrisch polarisier- und/oder aufladbar und elektro
statisch aufladbar ist und im elektrisch polarisierten
und/oder aufgeladenen Zustand erhärtet oder zumindest,
insbesondere unmittelbar, vor seinem Erhärten elektrisch
polarisiert und/oder aufgeladen wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 2 bis 23
durchgeführt werden.
Priority Applications (6)
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---|---|---|---|
DE3940654A DE3940654A1 (de) | 1989-12-07 | 1989-12-08 | Verfahren und vorrichtung zur verbesserung des verbrennungsprozesses von brennstoffen mit sauerstoff enthaltenden gasen sowie verfahren zum herstellen einer solchen vorrichtung |
EP91900251A EP0502937A1 (de) | 1989-12-07 | 1990-12-07 | Verfahren und vorrichtung zur verbesserung des verbrennungsprozesses von brennstoffen mit sauerstoff enthaltenden gasen sowie verfahren zum herstellen einer solchen vorrichtung |
JP3500654A JPH05502281A (ja) | 1989-12-07 | 1990-12-07 | 酸素を含む気体による燃料の燃焼過程を改善する方法及び装置とこのような装置を製造する装置 |
AU79949/91A AU7994991A (en) | 1989-12-07 | 1990-12-07 | Process and device for improving the combustion of fuels with gases containing oxygen, and process for manufacturing said device |
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US08/187,198 US5507267A (en) | 1989-12-07 | 1994-01-25 | Process and apparatus for improved combustion of fuels with air |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2456163A1 (de) * | 1974-11-28 | 1976-08-12 | Daimler Benz Ag | Verfahren und anordnung zur beeinflussung thermochemischer reaktionen |
DE3337220A1 (de) * | 1983-10-13 | 1985-04-25 | Manfred Dipl.-Ing. 4000 Düsseldorf Brandstädter | Foerdersysteme mit elektrostatisch aufgeladenen fluid-luft-gemischen speziell brennstoff-luft-gemischen |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1152957A (en) * | 1967-04-24 | 1969-05-21 | Cecil Arthur Creber | Improvements in or relating to Internal-Combustion Engines |
DE2002279A1 (de) * | 1969-01-22 | 1970-07-30 | Dow Chemical Co | Verbrennungskraftmaschine mit wesentlich verringerter Emission von Kohlenwasserstoffen durch Innenbeschichtung des Zylinderkopfes |
DE2542997C2 (de) * | 1975-09-26 | 1982-11-11 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren und Vorrichtung zum Starten eines Gasgenerators zur Umsetzung von Kohlenwasserstoffen in ein Brenngas und einer mit dem Brenngas zu speisenden Brennkraftmaschine |
IT1135400B (it) * | 1981-02-11 | 1986-08-20 | Tiziano Cavani | Motori endotermici a carica cava |
EP0349663A1 (de) * | 1988-07-06 | 1990-01-10 | Willy Stüer | Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung des Verbrennungsprozesses von Brennstoffen mit Sauerstoff enthaltenden Gasen sowie Verfahren zum Herstellen einer solchen Vorrichtung |
-
1989
- 1989-12-08 DE DE3940654A patent/DE3940654A1/de not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-12-07 WO PCT/EP1990/002131 patent/WO1991009216A1/de not_active Application Discontinuation
- 1990-12-07 JP JP3500654A patent/JPH05502281A/ja active Pending
- 1990-12-07 EP EP91900251A patent/EP0502937A1/de not_active Withdrawn
- 1990-12-07 AU AU79949/91A patent/AU7994991A/en not_active Abandoned
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2456163A1 (de) * | 1974-11-28 | 1976-08-12 | Daimler Benz Ag | Verfahren und anordnung zur beeinflussung thermochemischer reaktionen |
DE3337220A1 (de) * | 1983-10-13 | 1985-04-25 | Manfred Dipl.-Ing. 4000 Düsseldorf Brandstädter | Foerdersysteme mit elektrostatisch aufgeladenen fluid-luft-gemischen speziell brennstoff-luft-gemischen |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
RÖMPP: 8. Aufl., 1981, S. 1084 * |
Also Published As
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---|---|
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WO1991009216A1 (de) | 1991-06-27 |
JPH05502281A (ja) | 1993-04-22 |
AU7994991A (en) | 1991-07-18 |
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