DE4315034C2 - Mehrstufenprozeß zum Betrieb eines Zweitakt-Verbrennungsmotors und Zweitakt-Verbrennungsmotor-Anlage zur Durchführung des Prozesses - Google Patents
Mehrstufenprozeß zum Betrieb eines Zweitakt-Verbrennungsmotors und Zweitakt-Verbrennungsmotor-Anlage zur Durchführung des ProzessesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Mehrstufenprozeß zum Betrieb eines Zweitakt-
Verbrennungsmotors, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1
und eine Zweitakt-Verbrennungsmotor-Anlage zur Durchführung des
Prozesses.
Ein solcher Mehrstufenprozeß und eine solche Zweitakt-
Verbrennungsmotor-Anlage sind aus der DE-OS 41 25 275 bekannt. Der Prozeß
vermeidet Umweltbelastungen durch Stickoxide und die Zweitakt-
Verbrennungsmotor-Anlage arbeitet besonders ökonomisch, weil der Motor,
bezogen auf den Hubraum, ein gute Leistungsausbeute hat. Andererseits geht der
hier praktizierte Mehrstufenprozeß vom Prinzip her nicht über die übliche
Zweckbestimmung eines herkömmlichen Verbrennungsmotors hinaus, nämlich
mechanische Arbeit zu verrichten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch einen mehrstufigen Prozeß bei
einem Zweitakt-Verbrennungsmotor zu erreichen, daß der Verbrennungsmotor
neben der Verrichtung mechanischer Arbeit auch Wasserstoff produziert.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung
durch die kennzeichnenden Merkmale des
Patentanspruchs 1 und des Patentanspruchs 3 gelöst.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Mehrstufenprozesses ist in Patentanspruch 2
niedergelegt.
Es ist überraschend, daß die erfindungsgemäße Kombination von mehreren,
teilweise für sich bekannten Prozeßstufen einen Motorprozeß zum Betrieb eines
Zweitakt-Verbrennungsmotors dahingehend ertüchtigt, daß der Motor nicht nur die
bisher übliche mechanische Arbeit verrichtet, sondern gleichzeitig und sogar
bevorzugt als Wasserstofferzeuger verwendbar ist. Während in einem Motor
üblicherweise durch Verbrennung Abgase mit den Hauptkomponenten CO2 und
H2O entstehen, erfolgt in dem erfindungsgemäßen Motor - abgesehen von der
Anfangsphase - keine vollständige Verbrennung der zugegebenen Kohlenwasser
stoff-Brennstoffe überwiegend aliphatischen Charakters, sondern die Zusammen
setzung der abfließenden Gase wird durch steuerbare Vergasungsreaktionen
bestimmt.
Das stickstofffreie und durch die Ozonbeimischung zum Sauerstoff hochreaktive
Oxidationsgasgemisch, das in der Prozeßstufe a) in den Reaktionsraum eingefüllt
wird, reagiert mit dem in der Prozeßstufe b) eingedüsten Kohlenwasserstoff-
Brennstoff überwiegend aliphatischen Charakters in der Sauerstoffüberschuß
atmosphäre unter Selbstzündung und Bildung einer sehr heißen glühenden
Gasmasse. Die Reaktion verläuft unter vollständiger Oxidation des Kohlenwasser
stoff-Brennstoffes überwiegend aliphatischen Charakters zu CO2 und H2O.
In der Prozeßstufe c), in der die Eindüsung des Kohlenwasserstoff-Brennstoffes
überwiegend aliphatischen Charakters andauert, wobei die Verbrennung
unvollständig abläuft und eine Teiloxidation des Brennstoffes zu CO bzw. zu
hochkohlenstoffhaltigen Verbrennungsprodukten führt. Bei Beginn dieses
Reaktionsstadiums wird in der Prozeßstufe c) mit der Eindüsung von Wasserdampf
in die unterstöchiometrische Oxidationsatmosphäre begonnen, wobei der
Wasserdampf bei den vorliegenden hohen Temperaturen mit den Kohlen
wasserstoffen in einer Spaltgasreaktion unter Bildung von CO und H2 reagiert, wie
die nachfolgend angeführte Reaktionsgleichung (1) verdeutlicht:
CxHy + xH₂O ⇆ xCO + (y/2+x)H₂ (1)
Vorhandener Kohlenstoff reagiert in einer Wassergasreaktion, wie aus der nach
folgend angeführten Reaktionsgleichung (2) hervorgeht:
C + H₂O ⇆ CO + H₂ (2)
In der Prozeßstufe d) wird dann nur noch die Eindüsung von Wasserdampf fort
gesetzt, wobei in einer Kohlenoxid-Konvertierungsreaktion zuvor gebildetes CO in
der schnell abgekühlten Atmosphäre (auf ca. 400°C) durch Verschiebung des
Reaktionsgleichgewichtes zur weiteren Wasserstofferzeugung beiträgt, wie die
nachfolgend gezeigte Reaktionsgleichung (3) darlegt:
CO + H₂O ⇆ CO₂ + H₂ + 41,10 kJ (3)
Durch die Abkühlung wird außerdem ein Wiederverbrennen des zuvor gebildeten
Wasserstoffs verhindert.
Durch eine sorgfältige, zeitlich und mengenmäßig abgestimmte Injektion von
Brennstoff und Wasserdampf sowie eine genaue Kontrolle des Oxidationsmediums
und der Temperaturbedingungen wird im Abgas neben Kohlendioxid ein wesent
licher Anteil an Wasserstoff erzeugt.
In der Prozeßstufe e) wird der größere Anteil des CO2- und H2-haltigen Abgases
aus dem Auslaßschlitz ausgetragen und als weiterer zusätzlicher wärmetechnischer
sowie wirtschaftlicher Vorteil zur Wärmerückgewinnung einem Wärmeaustauscher
zugeführt und prozeßintern zur Erhitzung des Prozeßwasserdampfes genutzt.
Schließlich wird in der Prozeßstufe f) durch die Kaltwassereindüsung in den heißen
Kolbenraum weiterer Wasserdampf gebildet, der über das Abgasventil ausgetragen
und mit dem übrigen Abgas vereinigt wird und der eine weitere Kohlenoxid-
Konvertierung nach Reaktionsgleichung (3) bewirkt und damit zu einer Wasser
stoffanreicherung im Abgas führt.
In der letzten Prozeßstufe g) wird die H2-Abtrennung vom CO2 in einem Molekular
sieb betrieben. Damit steht ein hochwertiger und umweltfreundlicher Brennstoff zur
Verfügung, der beispielsweise mit einem Wirkungsgrad von etwa 70% in Energie
zellen verbrannt werden oder in anderen Anwendungen der Wasserstofftechnologie
eingesetzt werden kann, die als Zukunftstechnologie schlechthin anzusprechen ist.
Das anfallende CO2 kann komprimiert und verflüssigt sowie kommerziell verwendet
werden.
Es kann sich gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung empfehlen, zum
Kohlenwasserstoff-Brennstoff überwiegend aliphatischen Charakters einen Kata
lysator hinzuzufügen, um die erwünschten Reaktionen zu fördern, die zu einer
möglichst hohen Wasserstoffausbeute beitragen.
Bei dem erfindungsgemäßen Mehrstufenprozeß wird weiterhin auch mechanische
Arbeit verrichtet, um beispielsweise einen Stromgenerator anzutreiben. Diese
Doppelfunktion ist ein spezieller technischer und wirtschaftlicher Vorteil des
erfindungsgemäßen Mehrstufenprozesses.
Zur Durchführung des Mehrstufenprozesses nach der Erfindung wird eine Zweitakt-
Verbrennungsmotor-Anlage vorgeschlagen, deren Merkmale teilweise für sich
bekannt und teilweise neu sind. Ihre technischen und wirtschaftlichen Vorteile
gegenüber vergleichbaren herkömmlichen Anlagen dieser Gattung werden anhand
der beigefügten Zeichnung und der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung
beispielhaft näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 einen Teilquerschnitt eines Zylinders mit einem im oberen
Zylinderbereich angeordneten Kolben einer erfindungsgemäßen
Zweitakt-Verbrennungsmotor-Anlage in einer im übrigen schema
tischen Darstellungsweise und
Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 mit einem im unteren Zylinderbereich
angeordneten Kolben.
Eine in der Zeichnung dargestellte Zweitakt-Verbrennungsmotor-Anlage 18 wird im
Beispiel aus einem Einzylinder-Zweitakt-Verbrennungsmotor 19, einem Wärmeaus
tauscher 9 und einem Molekularsieb 15 gebildet.
Der Einzylinder-Zweitakt-Verbrennungsmotor 19 besteht aus einem Zylinder 1 mit
einem Zylinderkopf 3. Im Zylinder 1 ist ein Kolben 16 untergebracht, der mit einer
Pleuelstange 11 verbunden ist. Oberhalb der tiefsten Stellung des Kolbens 16 ist in
der Wandung des Zylinders 1 ein Auslaßschlitz 2 für einen größeren Anteil des
Abgases vorgesehen, das somit nach der Ausführung eines Arbeitshubes, wie durch
Pfeil 20 in Fig. 2 angedeutet ist, aus dem Zylinderraum 21 austreten kann. Das
restliche Abgas, das sich beim Rückhub des Kolbens 16 noch im Zylinderraum 21
befindet, kann über ein mit einem Ventilstößel 10 betriebenes Auslaßventil 4 im
Zylinderkopf 3 ausströmen, wie durch den Pfeil 23 in Fig. 1 ausgewiesen ist.
Im Zylinderkopf 16 sind des weiteren vier Öffnungen vorgesehen, die in den Zylin
derkopfraum 22 hineinführen, und zwar eine Einlaßdüse 5 für ein O2/O3-Gemisch,
eine Einlaßdüse 6 für einen Kohlenwasserstoff-Brennstoff mit aliphatischem
Charakter, eine Einlaßdüse 7 für Wasserdampf sowie eine Einlaßdüse 8 für
Kaltwasser, die jeweils über entsprechende - hier teilweise nicht abgebildete -
Anschlußleitungen mit - hier teilweise ebenfalls nicht dargestellten - Einspeisequellen
verbindbar sind.
An den Auslaßschlitz 2 des Zylinders 1 ist der Wärmeaustauscher 9 angeschlossen,
in dem die Abgaswärme an den Wasserdampf abgegeben wird, der als
Prozeßwasserdampf dient und in einer Wasserdampfleitung 14 vom Wärme
austauscher 9 zur Einlaßdüse 7 geführt wird. Das abgekühlte Abgas aus dem
Auslaßschlitz 2 gelangt aus dem Wärmeaustauscher 9 über eine Abgasleitung 12 in
eine Anschlußleitung 17, die zum Molekularsieb 15 führt. An die Anschlußleitung 17
ist weiterhin eine Abgasleitung 13 angeschlossen, in die das restliche Abgas aus
dem Zylinder 1 über das Auslaßventil 4 eingeleitet wird.
Der Mehrstufenprozeß zum Betrieb der Zweitakt-Verbrennungsmotor-Anlage 18 läuft
wie folgt ab:
Der Kolben 16 hat zunächst die Stellung im Zylinder 1, wie sie in Fig. 1 dargestellt
ist. In den geschlossenen Zylinderkopfraum 22 des Zylinders 1 wird zu Beginn des
Mehrstufenprozesses ein O2/O3-Gasgemisch über die Einlaßdüse 5 eingefüllt.
Anschließend wird über die Einlaßdüse 6 mit der Eindüsung des Kohlenwasserstoff-
Brennstoffs überwiegend aliphatischen Charakters begonnen. Aufgrund der starken
Oxidationswirkung des O2/O3-Gasgemischs auf diesen Brennstoff findet eine
Selbstzündung statt. Nach der Zündung und noch während der Eindüsung des
Brennstoffs wird in das glühendheiße Gas durch die Einlaßdüse 7 sehr heißer
Wasserdampf in den Zylinderraum 21 injiziert. Die Mengen der Reaktionspartner
werden so bemessen, daß nach dem Beenden des Arbeitshubes des Kolbens 16
neben der geleisteten mechanischen Arbeit als weitere - im Abgas enthaltene -
Hauptendprodukte Wärme, Wasserstoff und Kohlendioxid entstanden sind. Nach
dem Arbeitshub öffnet der Kolben 16 vor dem Erreichen seines unteren Totpunktes
den Auslaßschlitz 2 , wie Fig. 2 zeigt, und die heißen Abgase strömen aus dem
Zylinderraum 21 heraus.
Nach dem Wiederverschließen des Auslaßschlitzes 2 wird über die Einlaßdüse 8
Kaltwasser beim beginnenden Rückhub des Kolbens 16 in den Zylinderraum 21 zur
Abkühlung von Kolben 16 und Zylinder 1 injiziert. Gleichzeitig öffnet sich das
Auslaßventil 4, so daß der Wasserdampf und das restliche Abgas den Zylinderraum
21 verlassen können. Bevor der Kolben 16 seinen oberen Totpunkt erreicht, wird das
Auslaßventil 4 wieder geschlossen und es kann erneut O2/O3-Gasgemisch in den
Zylinderkopfraum 22 eingefüllt werden.
Der für die Wasserstoffproduktion erforderliche heiße Wasserdampf wird, wie bereits
erwähnt worden ist, durch Rückgewinnung der fühlbaren Wärme aus dem Abgas im
Wärmeaustauscher 9 bereitgestellt. Der Wärmeaustauscher 9 kühlt dabei das aus
dem Auslaßschlitz 2 herausströmende Abgas soweit ab, daß daraus und aus dem
Abgas aus dem Auslaßventil 4 in den Abgasleitungen 12 und 13 sowie in der
Anschlußleitung 17 weiteres H2 durch Konvertierung gewinnbar wird.
Wie ebenfalls bereits erwähnt worden ist, wird in der den Mehrstufenprozeß ab
schließenden H2-Erzeugungsstufe das wesentlich massereichere CO2 im Moleku
larsieb 15 vom Wasserstoff abgetrennt.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Zweitakt-Verbrennungsmotor-Anlage 18 liegen
insbesondere in Folgendem begründet:
- - Der im Beispiel als Einzylinder-Zweitakt-Verbrennungsmotor 19 ausgestaltete Motor ist umweltfreundlich, arbeitet sehr ökonomisch und hat kleinere Abmessungen als herkömmliche Otto-Motoren gleicher Leistung,
- - Da bei jeder Drehung der Kurbelwelle ein Arbeitszyklus stattfindet, wird, bezogen auf den Hubraum des Motors, eine gute Leistungsausbeute erzielt,
- - Der aus dem Abgas erzeugte Wasserstoff ist ein hochwertiger und umweltfreundlicher Brennstoff,
- - Das dabei anfallende CO2 kann komprimiert und verflüssigt werden,
- - Die Prozeßwärme des Motors trägt prozeßintern teilweise mit zu der Was serstoffproduktion bei.
Bezugszeichenliste
1 Zylinder
2 Auslaßschlitz
3 Zylinderkopf
4 Auslaßventil
5 Einlaßdüse für O₂/O₃
6 Einlaßdüse für KWS
7 Einlaßdüse für H₂O-Dampf
8 Einlaßdüse für Kaltwasser
9 Wärmeaustauscher
10 Ventilstößel
11 Pleuelstange
12 Abgasleitung
13 Abgasleitung
14 Wasserdampfleitung
15 Molekularsieb
16 Kolben
17 Anschlußleitung
18 Zweitakt-Verbrennungsmotor-Anlage
19 Einzylinder-Zweitakt-Verbrennungsmotor
20 Pfeil
21 Zylinderraum
22 Zylinderkopfraum
23 Pfeil
2 Auslaßschlitz
3 Zylinderkopf
4 Auslaßventil
5 Einlaßdüse für O₂/O₃
6 Einlaßdüse für KWS
7 Einlaßdüse für H₂O-Dampf
8 Einlaßdüse für Kaltwasser
9 Wärmeaustauscher
10 Ventilstößel
11 Pleuelstange
12 Abgasleitung
13 Abgasleitung
14 Wasserdampfleitung
15 Molekularsieb
16 Kolben
17 Anschlußleitung
18 Zweitakt-Verbrennungsmotor-Anlage
19 Einzylinder-Zweitakt-Verbrennungsmotor
20 Pfeil
21 Zylinderraum
22 Zylinderkopfraum
23 Pfeil
Claims (3)
1. Mehrstufenprozeß zum Betrieb eines Zweitakt-Verbrennungsmotors, wobei Was
serdampf in ein brennendes Gemisch aus Brennstoff und Sauerstoff eingeblasen
wird, gekennzeichnet durch die Kombination nachfolgender, teilweise für sich
bekannter Prozeßstufen:
- a) Einfüllen eines Oxidationsgasgemisches aus O2 und O3 in die Brennkammer in einer "Einfüllstufe",
- b) Eindüsen von Kohlenwasserstoff-Brennstoff überwiegend aliphatischen Cha rakters unter Bildung einer glühenden Gasmasse in einer "Prozeßvorstufe",
- c) andauernde Eindüsung von Kohlenwasserstoff-Brennstoff aliphatischen Charakters und beginnende Eindüsung von Wasserdampf in die unterstöchiometrische Oxidationsatmosphäre in einer "Kohlenoxid- und Wasserstoffbildungsstufe",
- d) andauernde Eindüsung von Wasserdampf in einer "1. Kohlenoxid-Konvertie rungsstufe",
- e) Austragen des größeren Anteils des CO2- und H2-haltigen Abgases aus dem Auslaßschlitz in einen Wärmetauscher zur Wasserdampferhitzung in einer "Wärmerückgewinnungsstufe",
- f) Eindüsung von Kaltwasser und Austragen des restlichen Abgases aus dem Abgasventil und Zusammenführen mit dem Abgas aus dem Auslaßschlitz in einer "2. Konvertierungsstufe" und
- g) H2-Abtrennung vom CO2 mittels Molekularsieb in einer "Wasserstoffgewin nungsstufe".
2. Mehrstufenprozeß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit
Katalysatoren versetzter Kohlenwasserstoff-Brennstoff überwiegend aliphatischen
Charakters verwendet wird.
3. Zweitakt-Verbrennungsmotor-Anlage zur Durchführung des Mehrstufenprozes
ses nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (1)
einen Auslaßschlitz (2) aufweist und im Zylinderkopf (3) eine Einlaßdüse (5)
für O2/O3, eine Einlaßdüse (6) für Kohlenwasserstoff-Brennstoff, eine
Einlaßdüse (7) für Wasserdampf und eine Einlaßdüse (8) für Kaltwasser sowie
ein Auslaßventil (4) enthalten sind, an den Auslaßschlitz (2) eine Abgasleitung
(12) und an das Auslaßventil (4) eine Abgasleitung (13) angeschlossen sind,
die Abgasleitungen (12, 13) untereinander verbunden und über eine
gemeinsame Anschlußleitung (17) an ein Molekularsieb (15) angeschlossen
sind und in die Abgasleitung (12) ein Wärmeaustauscher (9) integriert ist, von
dem aus eine Wasserdampfleitung (14) zur Einlaßdüse (7) für Wasserdampf
führt.
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DE4315034A DE4315034C2 (de) | 1992-05-12 | 1993-05-06 | Mehrstufenprozeß zum Betrieb eines Zweitakt-Verbrennungsmotors und Zweitakt-Verbrennungsmotor-Anlage zur Durchführung des Prozesses |
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DE4215557A DE4215557A1 (de) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | Schadstoffarmer verbrennungsmotor |
DE4315034A DE4315034C2 (de) | 1992-05-12 | 1993-05-06 | Mehrstufenprozeß zum Betrieb eines Zweitakt-Verbrennungsmotors und Zweitakt-Verbrennungsmotor-Anlage zur Durchführung des Prozesses |
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Publication Number | Publication Date |
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DE4315034A1 DE4315034A1 (de) | 1993-11-18 |
DE4315034C2 true DE4315034C2 (de) | 1995-01-05 |
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ID=6458633
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4215557A Withdrawn DE4215557A1 (de) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | Schadstoffarmer verbrennungsmotor |
DE4315034A Expired - Fee Related DE4315034C2 (de) | 1992-05-12 | 1993-05-06 | Mehrstufenprozeß zum Betrieb eines Zweitakt-Verbrennungsmotors und Zweitakt-Verbrennungsmotor-Anlage zur Durchführung des Prozesses |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005039296A1 (de) * | 2005-08-19 | 2007-02-22 | Ulrich Friesen | Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998055745A1 (en) * | 1997-06-06 | 1998-12-10 | Angelos Nicephoros Dalekos | Electrolysis apparatus for internal combustion engine with enhanced fuel efficiency |
CA2324533A1 (en) | 2000-10-27 | 2002-04-27 | Carl Hunter | Oxygen enrichment in diesel engines |
WO2002042628A2 (en) * | 2000-10-27 | 2002-05-30 | Questair Technologies, Inc. | Feed composition modification for internal combustion engines |
JP4393002B2 (ja) | 2001-02-01 | 2010-01-06 | ヤンマー株式会社 | ガスエンジン |
FR2946098A1 (fr) * | 2009-05-26 | 2010-12-03 | Patrick Wathieu | Procede de fonctionnement d'un moteur a explosion et moteur a explosion fonctionnant selon ce procede. |
FR3014486B1 (fr) * | 2013-12-11 | 2017-11-17 | Cotaver | Procede de combustion de matieres hydrocarbonees dans un moteur thermique, moteur thermique et systeme de production d'energie mettant en oeuvre un tel procede |
CN110685827A (zh) * | 2019-10-09 | 2020-01-14 | 合肥工业大学 | 一种发动机进气理化特性调节结构 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4125275A1 (de) * | 1991-07-31 | 1992-04-09 | Hilarius Dipl Ing Drzisga | Schadstoffarmer verbrennungsmotor |
-
1992
- 1992-05-12 DE DE4215557A patent/DE4215557A1/de not_active Withdrawn
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1993
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005039296A1 (de) * | 2005-08-19 | 2007-02-22 | Ulrich Friesen | Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors |
DE102005039296B4 (de) * | 2005-08-19 | 2011-08-18 | Friesen, Ulrich, 73760 | Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors |
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Publication number | Publication date |
---|---|
DE4215557A1 (de) | 1993-01-28 |
DE4315034A1 (de) | 1993-11-18 |
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