DE536635C - Vergaser mit katalytischer Behandlung des Brennstoffes in der Speiseleitung von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Schweröle und besonders das Petroleum verdampfen bekanntlich nicht bei gewöhnlichem Druck und gewöhnlicher Temperatur. Aus diesem Grunde hat man schon in der Speiseleitung des Motors gegebenenfalls beheizte Katalysatoren eingebaut, die eine Zerlegung und Zerteilung des Brennstoffes bewirken, in der Art, daß das in den Motor eintretende Brennstoff-Luft-Gemisch aus Leichtöl-, Schwer öldampf und Luft besteht. Gemäß der Erfindung besteht dieser Katalysator in der Speiseleitung aus aktiver Holzkohle. Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, Brennstoff dämpf e mit derartiger Holzkohle zu behandeln, aber in einem Reinigungsprozeß außerhalb der Maschine.

Im folgenden werden beispielsweise einige Vorrichtungen zur Ausführung der Erfindung beschrieben.

Abb. ι zeigt im Längsschnitt einen Katalysator;, der an irgendeinem Punkt der Leitung zwischen Vergaser und Motor zwischengeschaltet werden kann.

Abb. 2 zeigt eine Ausführungsart, deren Katalysator aus einem Block mit inneren Kanälen gebildet wird.

Abb. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Katalysator unmittelbar auf einen Vergaser aufgesetzt ist.

Abb. 4 und 5 zeigen einen Vergaser, bei dem der Katalysator im Innern des Vergaserkörpers angeordnet ist.

Abb. 4 ist eine Seitenansicht,

Abb. 5 ein Längsschnitt.

In der Ausführungsform nach Abb. 1 wird der Katalysatora, der z.B. von einem Block aktiver Holzkohle gebildet wird, von einem Körper b gehalten, der ihn umhüllt und der durch Rohr c an den Vergaser und durch Rohr d an den Motor angeschlossen ist.

Um den Widerstand für den Durchgang des Brennstoff-Luft-Gemisches zu verringern, kann der in Blockform ausgebildete Katalysator α Kanäle e enthalten, die mittelbar oder unmittelbar in den Einlaß- und Auslaßöffnungen des Blockraumes münden. Diese Kanäle werden zweckmäßig, wie Abb. 2 zeigt, schief angeordnet, so daß die Berührungsoberfläche des Brennstoffgemisches mit dem Katalysator block so groß wie möglich wird.

In Fällen, wo es z. B., der Natur des benutzten Brennstoffes entsprechend, praktisch erscheint, die Temperatur des Katalysators zu erhöhen, kann der Körper b der Vorrichtung gemäß Abb. 3 mit einem Mantel / umgeben sein, der an der Innenseite zweckmäßig mit Rippen versehen ist und in dem eine warme Flüssigkeit oder ein wärmendes Gas kreist,

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ζ. B. das zum Kühler laufende Wasser oder die Auspußgase des Motors. Durch diese Temperatur wird die Wirkung des Katalysators verbessert und lebhafter gestaltet und somit der Prozentsatz des leichten Dampfe; erhöht, der bei der fraktionierten Destillation des Brennstoffes beim Durchdringen durch den Katalysator« abgegeben wird.

Die soeben mit Bezugnahme auf die Abb. i, ίο 2 und 3 beschriebenen Apparate können an irgendeinem Punkt der den Vergaser mit dem Motor verbindenden Leitung eingeschaltet oder wie in Abb. 3 auf dem Vergaser aufgestellt werden, in letzterem Fall auf einem Rohrg·, das die Drosselklappe/? umschließt, die den Zufluß des Brennstoff-Luft-Gemisches zum Motor regelt.

In dieser Vorrichtung ist das von dem Vergaser erzeugte und vom Motor angesaugte zerstäubte Gemisch gezwungen, vor seinem Eintritt in letzteren durch einen z. B. von aktiver Holzkohle gebildeten Katalysator hindurchzutreten. Bei der Vorrichtung nach Abb. ι wird das gesamte Gemisch gezwungen, durch die Masse der aktiven Holzkohle.« zu treten; bei der Vorrichtung nach Abb. 2 und 3 tritt ein Teil durch die Masse selbst und ein anderer Teil durch die in der Masse vorgesehenen Kanälen. Durch die Berührung mit der aktiven Holzkohle erleidet der Brennstoff durch Katalysation eine teilweise Zerlegung, wodurch leichte Dämpfe entstehen, so daß das Brennstoffgemisch beim Austreten aus dem Apparat aus Leichtöldämpfen, Schweröldämpfen und Luft zusammengesetzt ist. Beim Eintritt in den Motor entzünden sich die leichten Dämpfe dieses Gemisches äußerst lebhaft, einerlei bei welcher Zündungsart (elektrischer Funke, Glühnadel, Glührohr, Glühkopf, Kompressionszündung), und bewirken dadurch die Entzündung der schwereren Öle.

Die Abb. 4 und 5 zeigen eine andere Ausführungsart, bei der der Katalysator mit dem Vergaser verbunden ist.

Bei dieser Ausführung mündet das Zufiihrungsrohr; für den flüssigen Brennstoff, das mit einem nicht dargestellten Schwimmergefäß in Verbindung steht, durch eine große Zahl von Löchern in das Innere des Katalysatorblockes a; dieser Katalysatorblock könnte z. B. auf einem von dem Rohr / gehaltenen Sockel/ ruhen. Der flüssige Brennstoff wird auf einem Niveau x-x derart gehalten, daß ein Teil des Katalysatorblockes α beständig mit Brennstoff durchtränkt ist.

Der Vergaserkörper besteht aus einem

mittleren Teil A, einem Konusteil, der den Katalysatorblock α umschließt, an seinem unteren Teil aus einem Rohr/ für den Eintritt der Luft und an seinem oberen Teil aus einem zylindrischen Teil/n, der den Diffusor bildet und innen die Gestalt eines Venturirohres hat. Der konische TeilÄ, in dem der Katalysatorblock α angeordnet ist, wird zweckmäßig mit einem Mantel« umgeben, in dem eine warme Flüssigkeit oder ein warmes Gas (z. B. Auspuffgase oder zum Kühler laufendes Wasser) kreist, mit der Bestimmung, die Temperatur des Katalysatorblockes α und damit dessen katalytisch^ Einwirkung auf den ihn durchfließenden Brennstoff zu erhöhen.

In dem Katalysatorblock α sind schräge Kanäle e angeordnet, die mit einem Ende an der Unterseite des Katalysatorblockes α und am anderen Ende an seiner konischen Fläche in einem Zwischenraum ο zwischen dieser konischen Fläche und der konischen Innenfläche des Vergaserkörpers enden.

Der Katalysatorblock wird zweckmäßig mit einer Abschlußplatte ρ aus Metall bedeckt. Das mittlere Loch q der Oberfläche gestattet den Durchgang des Brennstoff gemisches. Die Wände der Kanälen werden aber nicht mit Metall bedeckt, um dadurch die Berührung des Gemisches mit dem Katalysator beim Durchstreichen der Kanäle zu ermöglichen.

Der Vergaserkörper kann gegen den Katalysatorblock senkrecht verschoben werden, was ein beliebiges Einstellen der Größe des Zwischenraumes ο gestattet und selbst das Schließen der oberen Öffnungen der Kanäle e ermöglicht für den Fall der langsamen Fahrt, wie weiter unten noch näher ausgeführt wird. Bei der ,dargestellten Ausführungsform steht der Katalysatorblock α fest, während der ganze Vergaserkörper I₁ k, m beweglich ist. Diese senkrechte Verschiebung des Vergaserkörpers kann durch einen Arm/" bewirkt werden, der durch ein Pedal oder einen Handgriff oder irgendeine andere Vorrichtung betätigt wird.

Das Luftzuführungsrohr/ wird zweckmäßig mit irgendeiner Regelvorrichtung versehen, die durch eine besondere Betätigung oder selbsttätig die Menge der in den Vergaser eintretenden Luft regelt.

Der zylindrische Teil oder Diffusor m des Vergasers kann sich im Innern eines feststehenden Zylinders s führen, an dessen oberes Ende die den Vergaser mit dem Motor verbindende Leitung angebracht wird; dieser zylindrische, feste Körpers hat eine regelbare Öffnung t für den Luftzutritt. Andererseits ist auf der Außenseite des Diffusors m eine Nut« angeordnet, die durch ein oder mehrere kalibrierte Löcher ν mit dem Innern des Diffusors verbunden ist; steht nun der Vergaserkörper in seiner tiefsten Stellung, d. h. bei langsamer Fahrt, so befindet sich die Nut u gegenüber der Lufteintrittsöffnung t. Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

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Bei langsamer Fahrt befindet sich der Vergaserkörper /, k, m in tiefster Stellung, in der die Nut ti sich, gegenüber der Luftzutrittsöffnung if befindet. Andererseits legt sich die konische Fläche des mittleren Vergaserkörpers k auf die konische Fläche des Katalysatorblockes α auf und verschließt damit die Öffnungen der in letzterem angebrachten Kanäle.

ίο Beim Ansaughub des Motors wird der im Vergaser auf dem Niveau x-x stehende flüssige Brennstoff angesaugt. Dieser Brennstoff dringt durch die Masse des Katalysatorblokkes α und tritt in der nicht mit Metall abgedeckten Mitte der Oberfläche in Form von Brennstoffdampf aus, wobei die zur Verbrennung benötigte Luftmenge durch das oder die kalibrierten Löcher ν in das Innere des Diffusors tritt.

Um den Gang des Motors zu beschleunigen und auf Betriebsdrehzahl zu kommen, verschiebt man den Vergaserkörper I, k, tn mit Hilfe des Armes/" senkrecht von unten nach oben. Nach dieser Verschiebung befindet sich die Nut u nicht mehr der Öffnung t gegenüber, die jetzt durch den Diffusorkörper m verschlossen ist, wodurch der unmittelbare Eintritt von Luft in letzteren unterbunden wird. Andererseits sind die oberen Öffnungen der Kanäle e geöffnet. Die durch den Motor angesaugte Außenluft tritt durch das Rohr/ ein und streicht durch die Kanälen, indem sie deren mit flüssigem Brennstoff, der bereits die katalytische Wirkung erfahren hat, getränkte Wandungen berührt, während ein Teil der Luft außerdem durch den Katalysatorblock ,α hindurchtritt. Auf diese Weise gelangt in den Diffusor m ein Gemisch von Luft und leichten und schweren Öldämpfen.

Die Menge des von dem Vergaser erzeugten Gemisches kann nach Belieben durch Bewegen des Vergaserkörpers I, k, m beeinflußt werden, indem der freie Raum 0 verändert wird.

Bei der vorliegenden Ausführung ist der Durchmesser des Brennstoffzuführungsrohres i derart beeinflußt, daß das Rohr mehr liefert, als der Motor verbraucht. Während des langsamen Laufes wird der Katalysatorblock a stark mit Brennstoff getränkt; dadurch ist das Brennstoff-Luft-Gemisch im Augenblick des Überganges vom Langsamlauf zum Normallauf sehr reich, und das Anfahren geht leicht vonstatten.

Selbstverständlich ist die angeführte Anordnung nur ein Beispiel.* Die Vorrichtung könnte auch so ausgeführt werden, daß der Vergaserkörper fest und der Katalysatorblock beweglich ist. Für diesen Fall könnte das Brennstoffzuführungsrohr ebenfalls beweglich sein, um den Bewegungen des Katalysatorblockes folgen zu können, oder noch besser fest sein, wobei sich der Katalysatorblock auf dem Rohr führen würde.

Die Form, die Ausmaße und die Einzelausführung werden je nach dem Verwendungszweck ausgebildet.

Die Erfindung kann auch ebenso für leichte Brennstoffe, wie Benzin, Alkohol und selbst Benzol, verwendet werden. Das Durchdringen dieser Brennstoffe durch den oben beschriebenen Katalysator bewirkt die Bildung von vollkommenen Dämpfen und verbessert den Wirkungsgrad beträchtlich.

Claims (6)

75 Patentansprüche:

1. Vergaser mit katalytischer Behandlung des Brennstoffes in der Speiseleitung von Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator aus aktiver Holzkohle beliebiger Form besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein an zwei Seiten offener, mit dem Vergaser bzw. dem Einlaßrohr des Motors verbundener Hüllkörper einen aus beispielsweise gepreßter oder fein zerkleinerter, aktiver Holzkohle bestehenden Katalysator derart umschließt, daß das aus dem Vergaser austretende Brennstoff-Luft-Gemisch vor seinem Eintritt in den Motor den Katalysator durchdringen muß, wobei diese Vorrichtung an irgendeiner Stelle der den Vergaser mit dem Motor verbindenden Leitung bzw. auf dem Vergaser selbst angeordnet werden kann.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in Blockform gepreßte Katalysator zweckmäßig schräg angeordnete Kanäle aufweist, die mittelbar oder unmittelbar auf die Eintritts- bzw. Austrittsflächen des Blockes münden und deren Öffnungen verschließbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß um den den Katalysatorblock einhüllenden Körper ein Mantel angeordnet ist, in den eine warme Flüssigkeit oder ein warmes Gas, z. B. no zum Kühler laufendes Wasser oder Auspuffgase des Motors, kreist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführungsrohr für den flüssigen Brennstoff in den Katalysatorblock mündet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergaserkörper aus einem unteren Luftzuführungsrohr, einer mittleren Höhlung, die einen Katalysatorblock (β) umschließt, in dem das Zuführungsrohr (/) für den ftiis-

sigen Brennstoff, das mit einem Schwimmergefäß in Verbindung steht, endigt, und einem auf den mittleren Teil aufgesetzten Diffusor besteht, wobei dieser Teil mit dem Diffusor durch einen in Form eines Kegelstumpfes oder eines Pyramidenstumpfes ausgebildeten Kanal in Verbindung steht und der in ihm eingeschlossene Katalysatorblock, in dem in der oberen und unteren Fläche mündende Kanäle vorgesehen sind, eine entsprechende Form hat und auf der Oberfläche, mit Ausnahme des mittleren Teiles, der für den Durchtritt des durch den Katalysator gedrungenen Brennstoffgemisches ausgespart ist, verschlossen ist, wobei zwischen den konischen Flächen des Vergaserkörpers und des Katalysatorblockes für den Durchtritt des aus den in dem Block angeord

neten Kanälen ausströmenden Gemisches ao ein Zwischenraum freigehalten ist, der dadurch nach Beheben verändert und bei langsamer Fahrt verschlossen werden kann, daß der Vergaserkörper und der Katalysatorblock gegeneinander senkrecht verschoben werden können, wobei der obere Teil des Vergaserkörpers, der den Diffusor bildet, sich in einem feststehenden Rohr (s) führt und an seiner Außenseite eine durch ein oder mehrere kalibrierte Löcher mit dem Innern des Venturirohres (m) in Verbindung stehende Nut (κ) aufweist, die sich bei der tiefsten Stellung des Vergaserkörpers, d. h. bei langsamer Fahrt, gegenüber einer Öffnung (t), die die Zufuhr der Luft regelt und in dem feststehenden Rohr (5) angebracht ist, befindet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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