DE4429020A1 - Emissions-free power unit for automobile - Google Patents

Emissions-free power unit for automobile

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DE4429020A1
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Lajos Kovacs
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00Other machines or engines
    • F03B17/005Installations wherein the liquid circulates in a closed loop ; Alleged perpetua mobilia of this or similar kind
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K8/00Arrangement or mounting of propulsion units not provided for in one of the preceding main groups

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Abstract

The environmentally friendly power system for a vehicle has a turbine (2) driven by high pressure water from a high pressure reservoir (7). The reservoir is primed by two pumps (4), one driven off the turbine and one driven by an electric motor. The battery (11) is recharged by a generator (5) driven by the turbine. The closed system required no IC engine and is self- sustaining. Excess heat generated in the water circuit is removed by fan cooled radiators (9) and the return flow water is collected in a low pressure tank (8). An expansion tank (10) compensates for thermal expansion of the fluid.

Description

Es ist bekannt, daß die Fahrzeugherstellung mit Verbrennungsmotoren in der Größe zuge­ nommen hat, daß die Umwelt die Abgase nicht mehr erträgt und dadurch kaputt geht. Die Elektroautos eignen sich nicht für Langzeit- oder Autobahnfahrten, daher sind sie keine wirksame Lösung.It is known that vehicle manufacturing with internal combustion engines in size has taken that the environment does not exhaust endures more and breaks. The electric cars are not suitable for Long-term or highway trips, therefore they are not an effective solution.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfin­ dung liegt das Problem zugrunde, die Ver­ brennungsmotoren zu vermeiden und zu erset­ zen bei der Fahrzeugherstellung.The inven specified in claim 1 is based on the problem that Ver to avoid and replace internal combustion engines zen in vehicle manufacturing.

Dieses Problem wird durch die im Patentan­ spruch 2 aufgeführten Merkmale, - Motor wird durch ein Öko-Antriebssystem ersetzt - gelöst.This problem is solved by the patent pronounced 2 characteristics, - engine is replaced by an eco drive system - solved.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß es von dem Betroffenem Fahrzeug keine Abgase, damit auch keine Schadstoffe mehr erzeugt werden. So wird erstens die Umwelt ver­ schont, zweitens was wichtig für die heutige technische Entwicklung ist, mit der Erfindung bleibt die Leistung entspre­ chend der Fahrzeugtyps konstant.The advantages achieved with the invention consist in particular of the fact that of no emissions to the vehicle concerned, so that no more pollutants are generated will. First, the environment is ver spares, secondly what is important for them today's technical development is with the invention remains the performance correspond constant according to the vehicle type.

Größter Vorteil der Erfindung liegt darin, daß das Autofahren billiger wird daher kein Kraftstoff mehr benötigt wird.The greatest advantage of the invention is that that driving becomes cheaper no more fuel is needed.

Das Öko-Antriebssystem bedarf lediglich einer Wartung. The eco drive system only needs a maintenance.  

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 angegeben. Die Weiter­ bildung nach Patentanspruch 2 ermöglicht es für jeden Fahrzeugtyp mit entsprechenden Leis­ tungsgabe die Herstellung.An advantageous embodiment of the invention is specified in claim 2. The next education according to claim 2 makes it possible for each vehicle type with the corresponding Leis production.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgen­ den näher beschrieben.An embodiment of the invention is in shown the drawing and will follow the described in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Plan über die Aufbauart der geschlos­ senem Anlage, mit Positionierung der Haupt­ aufbauteile nach Arbeitsmethode des Systems. Die Hauptaufbauteile der geschlossenem Anlage sind mit Nummern versehen und werden in - Erläuterung nach Aufbau und Wirkungsweise - näher beschrieben. Fig. 1 plan on the type of construction of the closed system, with positioning of the main components according to the working method of the system. The main components of the closed system are numbered and are described in more detail in - Explanation according to structure and mode of operation.

Fig. 2 in Seitenansicht die Aufbauart des Hauptteiles, eine 4-Stufen-Turbine, daß den Verbrennungsmotor im Fahrzeug ersetzen und antreiben soll. Fig. 2 in side view of the construction of the main part, a 4-stage turbine that is to replace and drive the internal combustion engine in the vehicle.

Näher wird ebenfalls in die Erläuterung beschrieben.Further details are also given in the explanation described.

In der Erläuterung sind Aufbauart, Funktion und Wirkungsweise, die einzelnen Aufbauteile des Systems soweit detailliert beschrieben, daß fachmännisch verständlich ist, daher bedarf es keiner weiteren Zeichnungen. In the explanation are construction type, function and mode of operation, the individual structural parts of the system as far as described in detail, that is understandable by experts, therefore no further drawings are required.  

Der DruckreglerThe pressure regulator

Der Druckregler ist am Hauptspeicher in der Druckleitung eingebaut und hat die Aufgabe je nach Leistungsbedarf den Wasserdruck aus dem Hauptspeicher in die Turbine zu leiten. Der Druckregler besteht aus einem speziellen Ventil, daß mechanisch vom Gaspedal aus mit ausgeübtem Fußdruck gesteuert werden kann. Mit Bezug auf den hohen Wasserdruck, ist das Ventil mit einer Vorrichtung versehen, daß eine leichte und wirksame Bedienung ermöglicht. Das Ventil öffnet und schließt in Drehbewegung und hat nur eine Bewegung von einer halber Umdrehung.The pressure regulator is in the main memory in the Pressure line installed and has the task depending on the power requirement the water pressure to lead the main memory into the turbine. The pressure regulator consists of a special one Valve that mechanically with the accelerator pedal exercised foot pressure can be controlled. In terms of high water pressure, that is Provide valve with a device that enables easy and effective operation. The valve opens and closes in rotary motion and only has a move of half Revolution.

Vom Gaspedal aus erfolgt die Bedienung mit Hilfe eines Seilzuges. Eine Rückzugsfeder sorgt für die Schließung des Ventiles, wenn auf das Gaspedal kein Druck ausgeübt wird. Der Vorrichtung ist so konstruiert, daß eine Leerlaufeinstellung möglich ist.Operation is carried out from the accelerator pedal Help of a cable. A return spring ensures the valve closes when no pressure is applied to the accelerator pedal. The device is designed so that a Idle adjustment is possible.

Die fachmännische Entscheidung über die Bau­ art des Druckreglers ist dem Hersteller überlassen, da es mehrere wirksame Möglich­ keiten gibt. The professional decision on construction type of pressure regulator is the manufacturer left as there are several effective options capabilities.  

Vorratsbehälter, DehnbehälterStorage tanks, expansion tanks

Der Vorratsbehälter ist ein Wasserbehälter mit ca. 40 l Volumen. Fig. 1 Nr. 8.The storage container is a water container with a volume of approx. 40 l. Fig. 1 No. 8.

Wegen der Wasserbewegungen ist der Behälter mit Trennwänden ausgerüstet.Because of the water movements, the container is equipped with partitions.

Der Vorratsbehälter hat die Aufgabe das ver­ brauchte Wasser aufzunehmen, den Restdruck abzubauen und die Pumpen zu versorgen.The storage container has the task of ver needed to take up water, the residual pressure dismantle and supply the pumps.

Durch eine Einfüllstutze kann je nach Bedarf Wasser nachgefüllt werden.A filler neck can be used as required Water can be refilled.

Wegen der Wasserbewegung und Erwärmung ist ein Dehnbehälter mit Belüftungsöffnung angebracht. Fig. 1 Nr. 10.Due to the movement of water and heating, an expansion tank with a ventilation opening is attached. Fig. 1 No. 10.

Der Dehnbehälter ist mit einen Schlauch am Vorratsbehälter angeschlossen.The expansion tank is with a hose on Storage container connected.

Für die Anlage im Winterbetrieb Frostschutz­ mittel anzuwenden erforderlich.Frost protection for the system in winter operation means to use required.

Der Vorratsbehälter ist kein Druckbehälter, deshalb ist die Anbringung im Notorraum nicht notwandig.The reservoir is not a pressure vessel, therefore the installation is not in the emergency room emergency wall.

Die Bauart und Anbringung der Vorratsbehälter am Fahrzeug ist dem Hersteller überlassen. The design and attachment of the storage container on the vehicle is left to the manufacturer.  

Die TurbineThe turbine

Das Antriebssystem arbeitet mit Wasserkraft, die Energie wird in die Anlage durch eine 4-Stufen-Turbine gewonnen. Fig. 2.The drive system works with hydropower, the energy is generated in the system by a 4-stage turbine. Fig. 2.

Die Turbinenräder haben einen Durchmesser von 350-300-250-200 mm, eine Breite von 25 mm. Das Gehäuse besteht aus Gußalu­ minium mit Wandstärke ca. 15 mm, Turbinen­ welle ⌀ 30 mm.The turbine wheels have a diameter from 350-300-250-200 mm, a width of 25 mm. The housing is made of cast aluminum minium with wall thickness approx. 15 mm, turbines shaft ⌀ 30 mm.

Die Turbine hat Anschluß zur Kupplung und in seine Arbeitsweise ersetzt den Verbren­ nungsmotor.The turbine has connection to the clutch and in his way of working replaces burning motor.

Am anderen Ende der Turbinenwelle ist eine Keilriemenscheibe, für die Antriebe der Lichtmaschine und der Hochdruckpumpe.At the other end of the turbine shaft is one V-belt pulley, for the drives of the Alternator and the high pressure pump.

Die Keilriemenscheibe treibt die Lichtma­ schine und Pumpe mit ca. halber Umdrehun­ gen der Turbine an.The V-belt pulley drives the Lichtma machine and pump with about half a turn towards the turbine.

Die Turbine arbeitet in 4-Stufen-Sys­ tem, somit wird die hohe Druckkraft des Wassers ca. 250 bar ökonomisch ausgenutzt. Aus der Turbine strömt das Wasser mit dem Restdruck durch den Wasserkühler zurück in den Vorratsbehälter.The turbine works in 4-stage sys tem, thus the high pressure of the Water about 250 bar used economically. The water flows out of the turbine with the Residual pressure back through the water cooler in the storage container.

Das zweite Turbinenrad hat ein Anschluß für den Druckabbau des Sicherheitsventiles. Bauart und materielle Entscheidungen sind dem Hersteller überlassen. The second turbine wheel has a connection for pressure relief of the safety valve. Construction and material decisions are left to the manufacturer.  

Elektrische AnlageElectrical system

Hauptbestandteile:
Drehstromlichtmaschine
Elektromotor
Relais
Sicherungen
Elektromagnetventile
Batterie.
Main components:
Three-phase alternator
Electric motor
relay
Fuses
Solenoid valves
Battery.

Die Anlage braucht eine leistungsstarke elektrische Anlage, deshalb ist sie auf 24 V ausgerüstet.The system needs a powerful one electrical system, that's why it's on 24 V equipped.

Eine Lichtmaschine sorgt während der Laufzeit für die Stromversorgung und für die Batterieladung.An alternator ensures during the Running time for the power supply and for battery charging.

Eine leistungsstarke 24 V Batterie steht als Stromreserve zur Verfügung.A powerful 24 V battery is available available as a power reserve.

Die Relais regeln die elektrische Ab- und Zuschaltungen dem einzelnen Aggre­ gate und Ventile in der Anlage.The relays regulate the electrical and connections to the individual aggre gate and valves in the system.

Eine Entscheidung über die Bauart der elektrischen Anlage steht dem Hersteller frei. A decision about the design of the electrical system is available to the manufacturer free.  

Kühler, HeizungCooler, heating

Bei längerer Laufzeit erwärmt sich das Wasser in der Anlage, deshalb gehört dazu ein Wasserkühler. Fig. 1 Nr. 9.The water in the system heats up over a longer period of time, which is why a water cooler is required. Fig. 1 No. 9.

Der Wasserkreislauf ist derselbe wie beim Verbrennungsmotoren mit einer Abweichung, daß dieser Anlage im Wasser­ kreislauf keinen Thermostat hat, denn der Wasserkreislauf darf nicht unter­ brochen, oder gekürzt werden.The water cycle is the same as with internal combustion engines with a deviation, that this plant in the water circuit does not have a thermostat, because the water cycle must not be below broken, or shortened.

Der Restdruck aus der Turbine strömt durch den Wasserkühler in dem Vorrats­ behälter zurück, wo es sich vollständig abbaut.The residual pressure flows out of the turbine through the water cooler in the store container back where it is completely breaks down.

Einer am Kühler angebrachter elektrisch angetriebener Ventilator schaltet sich bei zu hohe Erwärmung ein, wie bei herkömmlichen Kühlern.One electrically attached to the radiator driven fan switches if the temperature is too high, as for conventional coolers.

Die Heizung wird aus der Rücklaufleitung versorgt durch ein Verteiler, der ab- und zuschaltbar ist mit ein Elektromag­ netventil.The heating is from the return line supplied by a distributor that and can be switched on with an electromag net valve.

Für kurze Laufdauer ist ein zusätzlicher Schnellheizlüfter eingebaut, der von der Lichtmaschine versorgt wird. For a short run is an additional Rapid heater installed by the Alternator is supplied.  

Der HauptspeicherThe main memory

Der Hauptspeicher ist ein Druckbehälter mit einem Umfang von ca. 15-20 l Volumen. Fig. 1 Nr. 7.The main storage is a pressure vessel with a volume of approx. 15-20 l volume. Fig. 1 No. 7.

Da er ständig unter hohem Druck steht, ca. 250 bar, wird danach entsprechend her­ gestellt. Entsprechend der Belastung wird vom einen bzw. von zwei Hochdruckpumpen gespeist. Der Betriebsdruck, nach Bedarf der Anlage muß geprüft werden und danach müssen Einlaßventile, wie Überdrucksventil am Hauptspeicher eingestellt werden.Because he's under a lot of pressure, approx. 250 bar, will be produced accordingly posed. According to the load one or two high pressure pumps fed. The operating pressure, as needed the system must be checked and then need inlet valves, such as pressure relief valve can be set in the main memory.

Der Hauptspeicher ist vor Überdruck mit ein Sicherheitsventil geschützt, das mit ein Druckleitung zusätzlich an die Turbine angeschlossen ist und den Überdruck in die Turbine abführt.The main memory is with overpressure a safety valve protected with an additional pressure line to the turbine is connected and the overpressure in removes the turbine.

Der Hauptspeicher nach Abschaltung der Anlage bleibt unter Restdruck, das mögli­ cherweise für eine neue Anfahrt ausreicht, im Gegenfall schaltet sich die elektrisch angetriebenen Pumpe ein. The main memory after switching off the System remains under residual pressure, that is possible is sufficient for a new arrival, in the opposite case, the switches on electrically driven pump.  

Die HochdruckpumpeThe high pressure pump

Das Antriebssystem ist eine geschlossene Anlage die mit hohen Wasserdruck arbeitet, deshalb braucht es einen entsprechenden leistungsstarken Pumpe. Fig. 1, Nr. 4. Es handelt sich um eine 5-Kolben-Axial­ pumpe, dessen Leistung unbegrenzt ist. Die Pumpe, wie einige Aufbauteil im System wird im Fahrzeugindustrie schon verwendet. Für den Betrieb dieser Anlage werden zwei Pumpen benötigt.The drive system is a closed system that works with high water pressure, so a powerful pump is required. Fig. 1, No. 4. It is a 5-piston axial pump, the performance of which is unlimited. The pump, like some components in the system, is already used in the automotive industry. Two pumps are required to operate this system.

Eine Pumpe die elektrisch angetrieben wird, erzeugt den Betriebsdruck zum anfahren der Anlage, dann wird der Elektromotor vom einen Druckschalter am Hauptspeicher abge­ schaltet und gleichzeitig schließt das Einlaßventil zum Hauptspeicher.A pump that is powered electrically generates the operating pressure to start the System, then the electric motor from a pressure switch on the main memory switches and closes at the same time Inlet valve to the main memory.

Die zweite Pumpe wird durch Keilriemen von der Turbinenwelle angetrieben und arbeitet so lange die Turbine läuft.The second pump is driven by a V-belt the turbine shaft driven and working as long as the turbine is running.

Bei extremer Belastung z. B. Steigungen befah­ ren, arbeiten beide Pumpen, sobald eine bestimmte Druck im Hauptspeicher konstant bleibt, schaltet sich die elektrisch betrie­ bene Pumpe wieder ab.With extreme loads such. B. commanded gradients both pumps work as soon as one certain pressure in the main memory constant remains, the electrically operated the same pump again.

Die Druckleitungen am Hauptspeicher werden mit Elektromagnetventile auf- oder zugesch­ lossen.The pressure lines on the main memory with solenoid valves open or closed loose.

BezugszeichenlisteReference list

1 Getriebe
2 Kupplung
3 4-Stufen-Turbine
4 5-Kolben-Axialpumpe
5 Drehstromlichtmaschine
6 Elektromotor
7 Hauptspeicher
8 Vorratsbehälter
9 Wasserkühler
10 Dehnbehälter
11 Batterie 24 V
12 Druckregler
13 Sicherheitsventil
14 Einlaßventile
15 Relais, Sicherungen.
1 gear
2 clutch
3 4-stage turbine
4 5-piston axial pump
5 three-phase alternator
6 electric motor
7 main memory
8 storage containers
9 water cooler
10 expansion tanks
11 24 V battery
12 pressure regulators
13 safety valve
14 inlet valves
15 relays, fuses.

Claims (2)

1. Öko-Antriebssystem für Kraftfahrzeuge insbesondere für PKW aller Art, baut sich auf die Vermeidung von umweltbelas­ tenden Schadstoffen auf, die von Verbren­ nungsmotoren erzeugt werden. Das System besteht aus einer Anlage, die auf der Basis von Verwendung der Wasserkraft arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsmotor durch eine Anlage ersetzt wird, daß nach dem System arbeitet und der Laufdauer des Fahrzeuges nicht mehr vom Benzin- oder Dieselkraft­ stoff abhängig ist, sondern je nach Bedarf unendlich.1. Eco-drive system for motor vehicles, especially for all kinds of cars, is based on the avoidance of polluting pollutants that are generated by internal combustion engines. The system consists of a system that works on the basis of the use of hydropower, characterized in that the internal combustion engine is replaced by a system that works according to the system and the running time of the vehicle is no longer dependent on gasoline or diesel fuel, but infinite as needed. 2. Öko-Antriebssystem für Kraftfahrzeuge nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das System aus einer Anlage besteht, das in einem geschlossenen Kreislauf- System arbeitet. Als Treibstoff wird Wasser genutzt, dessen Druckkraft in einer Turbine in Energie umgewandelt wird.2. Eco drive system for motor vehicles according to claim 1, characterized, that the system consists of one system, that in a closed cycle System works. As fuel Water used, the pressure force in one Turbine is converted into energy.
DE4429020A 1994-08-16 1994-08-16 Emissions-free power unit for automobile Withdrawn DE4429020A1 (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002099274A1 (en) * 2001-06-05 2002-12-12 Martin Ziegler Turbine machine
GB2389642A (en) * 2002-04-17 2003-12-17 David Duckett Electric hydraulic engine which claims to be able to recharge its own battery
WO2008009069A1 (en) * 2006-07-21 2008-01-24 Jozef Goj Engine

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