-
Verfahren zum Betriebe von Fahrzeuggeneratoren zwecks Erzeugung von
Gasen mit verschieden großem Wärmeeinheiteninhalt Die Erfindung bezieht sich auf
ein Verfahren zum Betriebe von Fahrzeuggeneratoren zwecks Erzeugung von Gasen mit
verschieden großem Wärmeeinheiteninhalt.
-
Um bei einem Gasgenerator hochwertiges Gas, d. h. Gas mit hohem Inhalt
an Wärmeeinheiten zu erzeugen, ist es erforderlich, daß die Generatorgaserzeugung
ab und zu unterbrochen wird und dafür eine Luftgaserzeugung einsetzt, d. h. es wird
nur Luft und kein Wasserdampf in den Generator gegeben. Durch dieses sogenannte
Heißblasen des Generators wird die Vorbereitung zur nachfolgenden Gewinnung von
hochwertigen Gasen getroffen, wobei das erzeugte Luftgas noch geeignet ist, das
Fahrzeug in der Ebene; also bei kleiner Belastung, zu treiben.
-
Diese an sich bei stationären Anlagen bekannte und durch besondere
Hilfsmittel zu erzielende Möglichkeit wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht,
daß der Fahrzeugmotor bei leichter Belastung, z. B. bei Talfahrten, auf Luftgas
betrieben wird, wodurch, infolge der Temperaturerhöhung im Generator, anschließend
durch Mehrerzeugung von Wasserdampf die Möglichkeit gegeben ist, auf Wassergas zu
fahren, während bei mittlerer Belastung der Betrieb auf Generatorgas eingestellt
ist.
-
Durch die Anwendung dieses Verfahrens bei Gasgeneratoren für Fahrzeuge
wird insbesondere erzielt, daß der auf Benzin eingestellte Motor gegenüber der Verwendung
von Benzingasen keinen Leistungsabfall mehr zeigt, sobald er mit reinem Wassergas
gespeist wird. Dies ist auf folgende Überlegung zurückzuführen: Die bisherigen Generatoren
für Fahrzeugantrieb erzeugten viel Wasserdampf und ein gleichmäßiges Generatorgas,
welches in Mischung mit der Motorluft etwa 6oo WE enthält. Demgegenüber wird nach
der Erfindung nicht mehr ein gleichmäßiges, sondern ein ungleichmäßiges Gas erzeugt,
und zwar je nachdem, welche Leistung der Motor aufzubringen hat. Wird vom Motor
eine Höchstleistung (Bergfahrt) gefordert, dann erzeugt der Generator reines Wassergas,
welches in Mischung mit der Motorluft etwa 8oo WE enthält. Dieser Antriebsstoff
ist also einem Benzin-Luft-Gemisch als gleichwertig zu erachten, und es fällt bei
diesem Antriebsstoff der Leistungsabfall des Motors von etwa 25 °/o, wie er beim
Betriebe mit normalem Generatorgas vorhanden ist, weg.
-
Selbstverständlich ist es nach der Erfindung möglich, auch nur mit
Generatorgas oder nur mit Luftgas zu fahren, falls keine Höchstleistungen gefordert
werden.
-
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigen Abb. t einen senkrechten Schnitt durch den Gasgenerator,
Abb.
2 einen Teilschnitt nach Linie II-11 der Abb. i durch den Walzenschieber, Abb. 3
eine schematische Anordnung der im unteren Generatormantel liegenden Kühlrippen,
Abb. 4 eine perspektivische Teilansicht <3e.-" Generators, Abb. 5 einen Schnitt
durch die Verbindung des oberen und unteren Hohlraumes, Abb.6 einen senkrechten
Schnitt durch eine Wassersicherung.
-
Der Gasgenerator gemäß der Erfindung besteht im wesentlichen aus dem
mittleren Verdampfungsmantel i, dessen innere Wände sich nach unten etwas konisch
erweitern, um ein gleichmäßiges Nachrutschen des Brennstoffes zu erzielen, dem Schachtoberteil
2 und dem unteren Teil 3 mit der Rostanordnung 4.. Der Verdampfungsmantel i ist
gegenüber bekannten Generatoren verhältnismäßig kurz gehalten. An diesem Verdampfungsmantel
schließen sich oben und unten die um den Generator herumlaufenden Hohlräume 5 und
6 an. Der obere Kühlraum 5 hat sich als notwendig erwiesen, da in dieser Höhe des
Generators eine große Wärmestrahlung vorhanden ist, die z. B. Holzverkleidungen
beim Fahrzeug zum Glühen bringen würde. Der untere Hohlraum 6 ist seinerseits wieder
durch eine horizontale Wand 7 unterteilt, wobei der abgetrennte Teil 8 durch ein
durch den Wassermantel i hindurchgeführtes Rohr 9 mit dem Dampfraum io in Verbindung
steht. In das Rohr g kann eine verstellbare Stauscheibe eingebaut sein, so daß die
in den Raum 8 gelangte Dampfmenge geregelt werden kann. Der Ringraum 8 ist am ganzen
unteren Umfang -mit Düsen i i versehen, die ins Innere des Generators kurz
oberhalb des Rostes führen. Die Hohlräume 5, 6 und 8 sind zweckmäßigerweise mit
Kühlrippen 5', 6' und 8' ausgestattet. Die Kühlrippen 6' sind rinnenförmig ausgebildet
und verlaufen in einem Winkel zur Horizontalen, und zwar so, daß jeweils die untere
. Rippe mit ihrem höchsten Ende über- das tiefste Ende der oberen Rippe hinwegfaßt,
wie es schematisch in Abb, 3 dargestellt ist. Im übrigen liegen die Rinnen dieser
Kühlrippen 6' so, daß durch ein verstellbares' Ventil 12 Wasser aus dem Wassermantel
i - auf sie gegeben . werden kann.
-
In -dem Hohlraum 5 ist in einem fest angeordneten Zylinderteil
13 ein Walzenschieber 14 drehbar gelagert und vom Führerstand aus zu betätigen.
Dieser - Walzenschieber 14 ist an@ dem einen Ende 15 (Abb. 2) offen und am anderen
Ende 16 geschlossen. Der feste Zylinderteil' 1-3 besitzt durch das Rohr 17 eine
direkte Verbindung mit der Außenluft und durch das Rohr 18 eine direkte Verbindung
mit dem Dampfraum io. Der Walzenschieber 13 ist mit vier Öffnungen ig, 20, ig' und
2o' versehen, von denen je zwei ig, 2o bzw. ig', 2o' den Zuführungen 17, 18 ctitsprechend
angeordnet sind. Die Öffnungen tg, ig' bzw. 2o, 2o' sind um einen Winkel, beispielsweise
um go°, gegeneinander versetzt. Die Öffnung ig ist durch eine Wandung 21 von dem
übrigen Raum des Walzen= Schiebers 14 getrennt und steht durch einen Anschluß 22
mit einem Wasserbehälter in Verbindung. Die Hohlräume 5 und 6 sind durch Trennwände
23, 24 (Abb. 4) unterteilt und stehen durch ein Rohr 25 (Abb. 5) miteinander in
Verbindung, während von dem Raum 6 durch den Krümmer 26 (Abb. i) eine Verbindung
mit dem unter dem Rost liegenden Raum vorhanden ist.
-
Die einzelnen Rohrleitungen liegen möglichst alle innerhalb des Generators
und sind am zweckmäßigsten in die vier Ecken a, b, c
und d zu verlegen, da
hier genügend Raum zum Einbau vorhanden ist. So ist z. B. in der Ecke rz der Dampfrohranschluß
18 zum Walzenschieber 14, in der Ecke b die Rohrverbindung 25 zwischen den Räumen
5 und 6, in der Ecke c das Verbindungsrohr 9 mit dem Verteilerraum 8 und in der
Ecke d eine Wassersicherung 28 angebracht. .
-
Die Wirkungsweise des Fahrzeuggenerators ist folgende, wobei die einzelnen
Fahrzustände erstens bei Leerlauf (Talfahrt), zweitens bei großer Leistung (Bergfahrt)
und drittens bei kleinerer Leistung (ebene Strecke) zu betrachten sind.
-
i. Bei Talfahrten ist es nicht nötig, dem Fahrzeugmotor Gas zuzuführen,
d. h. der Generator braucht in diesem Augenblick kein Gas zu erzeugen. Es wird daher
der Walzenschieber 14 in die in Abb. 2 gezeigte Stellung gebracht, so daß reine
Luft durch die Öffnung 17, den Ringraum 5, das Verbindungsrohr 25, den Ringraum
6 und den Krümmer 26 unter den Rost 4 in den Generator gelangt. Der Dampf aus dem
Raum io wird dabei über das Rohr 18 durch die abgetrennte Kammer des Walzenschiebers
und durch das Anschlußrohr 22 in einen nicht gezeigten Wasserbehälter abgeleitet,
wo er kondensiert. Durch die Luftzufuhr wird dann Luftgas erzeugt, das in Mischung
mit Außenluft (Sauerstoff) für den Motor treibend wirken würde. Es wird daher die
Luftzufuhr zum :Motor gedrosselt, das Luftgas also sauerstoffarm gemacht. Durch
diese Drosselung der Außenluft saugt der Motor über das Anschlüßrohr 27 und die
Fangglocke 29 mehr Luftgas an, so daß der Generator damit mehr oder weniger schnell
beiß geblasen werden kann. Eine Drosselung der Außenluft kann im übrigen auch unterbleiben,
da in den meisten
Fällen die Drosselung der Dampfzufuhr in den Generator
zum Heißblasen desselben ausreichen wird und das erzeugte Luftgas zum Antrieb des
Motors bei leichter Fahrzeugbelastung benutzt werden kann.
-
2. Nachdem die Talfahrt beendet und beispielsweise eine Steigung zu
nehmen ist, d. h. es wird eine Höchstleistung vom Motor gefordert, ist das Ventil
12 zu öffnen, damit das Wasser aus dem Wassermantel i auf die rinnenartigen, jetzt
sehr heißen Kühlrippen6' gelangt, dort verdampft und durch den Krümmer 26 unter
den Rost q. in den Generator geleitet wird, so daß sich jetzt reines Wassergas bildet,
das vom Motor abgesaugt wird. Gleichzeitig mit dein Öffnen des Ventils 1z wird auch
der Walzenschieber 14 um 9o° gedreht, so daß auch der im Wassermantel i erzeugte
Dampf evtl. in Mischung mit etwas Luft über den Raum 5 und das Verbindungsrohr 25
in den Raum 6 gesogen wird, von wo dieses Gemisch mit dem hier erzeugten Dampf unter
den Rost 4 geführt wird. In den Räumen 5 und 6 wird der Dampf erhitzt, wodurch die
Innenflächen des Generators durch diesen Dampf gekühlt werden. Es wird also in dem
Augenblick, wo eine hohe Leistung des Motors gefordert wird, so viel Dampf erzeugt,
daß ihm vom Generator ein reines Wassergas zugeführt werden kann, und zwar dadurch,
daß vor der Dampferzeugung ein Heißblasen und damit eine @l-orbereitung zur reinen
Wassergaserzeugung stattgefunden hat. Diese reine Wassergaserzeugung kann naturgemäß
nur so lange vorgenommen werden, als die durch das Heißblasen hervorgerufene Glut
anhält.
-
3. Die Ventilöffnung 12 ist daher zu schließen bzw. zu verkleinern,
und falls der Motor nur eine kleinere Leistung aufbringen muß (z. B. Fahren auf
ebener Strecke), wird der aus dem Dampfraum io über den Walzenschieber 14 entnommene
Dampf zur Gaserzeugung ausreichen. Gleichzeitig mit diesem Dampf wird immer durch
das Rohr 17 Luft angesogen, da der Generator allseitig geschlossen sein muß.
Durch diese geringere Dampfzufuhr wird der Generator wieder auf größere Glut gebracht.
Im übrigen wird durch die Hohlräume 5 und 6 (Vorwärmzüge), insbesondere durch den
unteren, der Dampf oder das Dampf-Luft-Gemisch vorgewärmt, so daß hierdurch ebenfalls
durch Mehrzugabe von Dampf ohne Temperaturerniedrigung im Generator das in ihm erzeugte
Gas in der Güte verbessert wird.
-
Selbstverständlich sind die Wasserzugaben durch das Ventil 12 und
das Blasen mit reiner Luft oder mit Dampf-Luft-Gemisch je nach den Belastungsgraden
des Motors zu verändern. Damit die inneren Wände des Generators nicht zu heiß werden
oder gar durchbrennen, wird durch das Rohr g Dampf aus dem Dampfraum io in den Verteilerraum
8 gegeben, von wo er durch Düsen i i dem Innern des Generators zugeführt wird. Es
bildet sich dadurch an den inneren Generatorwänden eine dünne Dampfhaut, die diese
Wände schützt. Diese so in den Generator gegebene Dampfmenge soll nicht etwa zur
Regelung der Dampferzeugung dienen und kann durch eine Stauscheibe o. dgl. in ihrer
Menge verändert werden.
-
Für den Fall, daß der Wassermantel i ohne Wasser ist bzw. zu wenig
Wasser enthält und damit die Gefahr für das Durchbrennen des Wassermantels gegeben
ist, saugt der Motor über das Rohr 28, das an das zum Motor führende Saugrohr 27
angeschlossen ist, direkt Außenluft an (Abb.6). Um dies zu erreichen, ragt das Rohr
28 normal mit dem unteren Ende ein Stück in das Wasser des Wassermantels i hinein.
Fällt nun der Wasserspiegel durch irgendwelche Ereignisse, so liegt das untere Ende
des Rohres 28 frei, und die Außenluft tritt in Richtung der eingezeichneten Pfeile
in den Wassermantel und gelangt über das Rohr 28 in das Saugrohr 27. Da der Saugwiderstand
auf diesem Wege gegenüber dem Saugwiderstand über Vorwärmzüge 5, 6, Rost und Generator
bedeutend kleiner ist, so wird in dem Fall, wo das Sicherungsrohr 28 durch Fallen
des Wasserspiegels freiliegt, dieAußenluft direkt abgesogen, also kein Gas in den
Motor gegeben, so daß dieser stehenbleibt.