DE739518C

DE739518C - Vergaservorrichtung mit katalytischer Aufbereitung des Brennstoffes fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE739518C
Application number: DEB187105D
Authority: DE
Original assignee: DIMITRY BALACHOWSKI
Current assignee: DIMITRY BALACHOWSKI
Priority date: 1934-03-20
Filing date: 1935-03-15
Publication date: 1943-09-28
Also published as: NL47941C; GB442331A; DE720535C; NL47942C

Description

Belcannt sind Reiniger zum Ausschleudern oder Ausfiltern von Brennstofrtropfchen u. dgl. aus einem vollkommen fertigen armen Gasgemisch, die zwischen einen normalen Vergaser und die Zylinder von Brennkraftmaschinen, also unmittelbar dan' Zylindern der Brennkraftmaschine, vorgeschaltet sind. Eine aus einem Zylinder zurückschlagende Flamme kann hierbei den Reiniger leicht durchschlagen und zu Vergaserbränden führen,, da das Gasgemisch ja bis zum Vergaser reich an Luft ist, im Gegensatz zu Vergaservorrichtungen, die den Brennstoff katalytisch mit einer geringen Menge Erstluftmenge aufbereiten und bei denen der wesentliche Teil der Brennluft erst kurz vor den Zylindern in die Gasleitung geführt wird.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vergaservorrichtung mit katalytischer Aufbeireitung des. BrennBtoßeis für Brennkraftmaachinen, bei der der Brennstoff mit einer Erstluftmenge einen beheizten Katalysator durchläuft, 'und dieses Vorgemisch die für die Verbrennung nötige Luft als Zweitluft erhält, und das Wesentliche besteht darin, daß der Reiniger zwischen den Katalysator und die letzte Luftzuführung eingeschaltet ist und mit Absorptionskörpern für Schwefelverbindungen, Fett- und Mineralsäuren (Soda, Pottasche, Eisenfeilspäne) oder mit Stoffen zum Unterdrücken der Detonationsfähigkeit, des Rauches und des Auspuffgasgeruchs oder mit katalytisch wirksamen Einrichtungen, wie beispielsweise einem elektrischen Heizwiderstand aus Nickel-Kupfer oder mit mehreren derartigen Einrichtungen ausgestattet ist.

Die Erzeugnisse der Katalyse schwer brennbarer Brennstoffe, insbesondere Schweröl und sonstigen Kohlenwasserstoffen, bestehen wahrscheinlich aus:

a) Gasen (CH₄, CO usw.),

•b) leichten Kohlenwasserstoffen, vermutlich ungesättigter Art und mit oberflächlicher Oxy- dierung (C„H_2K, wo η in der Mehrzahl der Fälle nicht größer ist als 7 oder 8),

c) schweren Polymerisationserzeugnissen,

allerdings in sehr geringer Menge; dies sind wachsartige, asphaltartige, stark oxydierte Stoffe.

Die Erzeugnisse a und b bilden den grö-S ßeren Teil der erhaltenen Erzeugnisse.

Die Erzeugnisse c sind für die Arbeit und Dauerhaftigkeit des Motors sehr schädlich.

Die Vorrichtung nach der Erfindung hat den Vorteil, daß eine aus einem Zylinder der ίο Brennkraftmaschine zurückschlagende Zündflamme nicht durch den Reiniger bis zum Vergaser hindurchschlagen kann, weil ja der Reiniger nur mit einem sehr reichen, also an Brennluft sehr armen Gemisch angefüllt ist, so daß sich zwischen dem Reiniger und der letzten Luftzuführung· nur eine schwache Flamme bilden kann, die durch die Füllmittel bzw. die Metallteile des Tteinigers durch Kühlung mit Sicherheit gelöscht werden kann. Außerdem werden durch die Füllung des Reinigers nicht nur schwer zündfähige Brennstofftröpfchen, sondern auch andere bei der Katalysierung gegebenenfalls noch übrigbleibende kondensierbare Stoffe ausgeschieden, so daß sie nicht in die Vergaserleitung und in den Motor gelangen können und sich dort nicht niederschlagen können; es werden also auch Verschmutzungen oder Störungen beim Betrieb des Motors auch bei Verwendung sehr geringwertiger Heizöle wirksam verhindert. Auch das Klopfen der Brennkraftmaschine kann dadurch verhütet werden.

Eine vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, wenn der Reiniger die Mischung im Unterteil aufnimmt und die kondensierbaren Stoffe durch einen unteren Auslaß und die gereinigten Gase im oberen Teil durch ein oder zwei Rohre abführt, von denen das eine für Regelbetrieb und das andere für verminderte Leistung dienen kann. Durch diese Anordnung wird die Wirksamkeit des Reinigers verbessert, da das Schwergewicht der auszuscheidenden Teile zug-unsten der besserten Ausscheidung zur Wirkung kommt. Die Zeichnung veranschaulicht ein Aueführungsbeispiel der Erfindung in einer teilweise aufgeschnittenen Seitenansicht einer ganzen Vergasereinrichtung.

In dem die Erstluft mit dem Brennstoff So mischenden Emulsionsbereiter ist 'eine Spritzmündung ι von einem Behälter 2 gleichbleibender Flüssigkedtshöhe gespeist und trägt unten öffnungen 3 für den Eintritt eimer sehr kleinen Luftmenge, um danach eine weitere sehr kleine Luftmenge, die eigentliche Erstluft, durch Bohrungen 6 zugesetzt zu erhalten. Diese "beiden Luftmengen bilden die gesamte Ersthift oder chemische Aufbereitungsluft zur Voroxydierung des Brennstoffes. Zu besonders inniger Mischung tritt die Erstluft aus einem Filter 4 zu einer Kammer 5, deren obere Wand von Löchern 6 durchbrochen ist und unterhalb des Katalysators 7 liegt, von dem sie durch ein Zwischenstück 8 getrennt ist, das von Kanälen 9 zum Verteilen der Emulsionen durchbrochen ist.

Der Abstand dieses Verteilers 8 gegenüber der oberen Wand der Kammer 5 und dem Eintritt der Katalysatorrohre ist regelbar.

Der Katalysator besteht in bekannter Art aus einer großen Zahl oberhalb der Kanäle 9 in zwei Platten 11 befestigter und durch die bei 12 eintretenden und bei 13 abströmenden Auspuffgase des Motors beheizter Rohre 10.

Die Temperatur der Katalysatorrohre muß über ungefähr 250 bis 280⁰ liegen und am besten bei 300 bis 350°. Jedes Katalysatorrohr kann aus einem äußeren Rohr aus Stahl oder Bronze und einem Innenrohr aus katalysierendem Stoff bestehen, wie z. B. einer Kupfer-Nickel-Legierung, Kupfer oder verchromtem Kupfer. Am Eintritt der Katalysatorrohre können zweckmäßig Kupfer-Nickel-Legierungen zum Spalten der schweren Moleküle und am Austritt reines Kupfer, verchromtes Kupfer usw. zum Schaffen einer schwachen Voroxydierung vorgesehen sein.

Die katalysierte Mischung kommt durch ein Rohr 16 in einen Reiniger 17, und zwar in dessen unteren Teil 18, wo sie durch Verlangsamung und Kühlung, hauptsächlich infolge der aus dem großen Inhalt der Kammer 17 sich ergebenden Entspannung, die schweren polymerisierten Bestandteile, die stark kondensierbar sind, verliert, und zwar zugleich mit Tröpfchen flüssigen Brennstoffes und gegebenenfalls vom Gasstrom mitgerissenem Staub. Diese Ablagerungen werden von Zeit zu Zeit durch einen Grundablaß 19 abgezogen.

Vom oberen Teil der Kammer 17 führen »00 zwei Rohre 20, 21 von verschiedenen Durchmessern die Mischung weiter. Diese brennbare Mischung ist bei der Temperatur des Motors und selbst bei den tieferen Temperaturen der von ihr noch zu durchströmenden Vorrichtungsteile nicht kondensierbar.

Um dem Gasstrom etwa vorhandene Schwefelverbindungen und Fettsäuren oder Mineralsäuren zu entziehen, kann die Kammer 17 eine Füllung 22 enthalten, etwa Eisenfeilspäne und Soda oder Pottasche.

Mit Vorteil kann diese Kammer 17 auch benutzt werden, um die Gase zur Berührung mit Stoffen zu bringen, die die Güte der vorbereiteten Mischung erhöhen, wie beispielsweise mit Carbonylen, Anilin, mit wohlriechenden Bestandteilen usw., um die Detonationsfähigkeit, den Rauch und den Auepuff gasgeruch des Motors zu beseitigen.

Endlich kann je nach der Sachlage diese Kammer mit Katalysatoren ausgerüstet sein, e beispielsweise Zinkchlorür, Aluminium-

ehloriir, um eine das Brenngemisch, noch weiter verbessernde zusätzliche Katalysserung herbeizuführen.

Schließlich kann der Reiniger 17 mit Heizvorrichtungen versehen Siein, beispielsweise durch die Auspuffgase des Motors und durch eine ElektrizÄtätsquielle.

Das weiträumige Rohr 20 des Reinigers 17 mündet 'bei 23 an dem Umfang; eines Venturirohrs 24, in dessen mittleren Teil eine Düse 25 die den größten Teil der Gesamtluft bildende Zweitluft einfuhr):. Das Venturirohr 24 ist am Ende eines Rohres 26 angebracht, das in das Ansaugrohr 27 des Motors mündet und eine äußere Drossel 28 sowie eine innere Drossel 29 enthält. Die Welle'der äußeren Drossel 28 trägt einen Daumen 30 mit Antrieb durch 'eine Stange des Beschleunigerfußhebels und beherrscht damit einen Rollenhebel 32, der auf der Welle der inneren Drossel 29 sitzt. Die Gestalt des Daumens 30 ist so ausgebildet, daß sie für jede Geschwindigkeit 'die günstigsten Aufbereitungsverhältnisse ergibt.

In bestimmten Fällen ist der Reiniger 17 höher als die Venturirohre 24, 25 des Mischers angebracht; dies bietet den Vorteil, daß die reichen Gase, die im allgemeinen schwerer als Luft sind, leicht durch das Venturirohr ausströmen.

In anderen Fällen kann es zweckmäßig sein, den Reiniger 17 innerhalb des Mischers anzubringen, denn es können Kondensationen.beim Mischen der reichen Gase mit der Zweitluft und dem Mischer „eintreten, und dann fallen diese Flüssigkeitsteile in den Reiniger, statt in den Motor mitgerissen zu werden.

Das Ende des Rohres 26 ist durch einen abnehmbaren Teil, 3 3 gebildet, der das Venturirohr 24, die Düse 25 und die äußere Drossel 28 trägt und auf dem Rohr 26 durch eine Schraubenmutter 34 festgehalten ist, die an einem Gewindeteil 3 5 des abnehmbaren Rohrstückes 33 angreift, indem dieser durch einen Schlitz 36 des festen Rohres 26 hindurchragt. Zum Abnehmen des Teils 33 zwecks Reinigung genügt es, die Besdäeunigerstange 31 vom Daumen 30 abzunehmen.

Dieser beschriebene Mischer dient für den gewöhnlichen Betrieb des Motors.

Das engere Rohr 21 des Reinigers 17 mündet bei 37 in einen Leerlaufmischer 38, der dem Mischer für Regelbetrieb gleicht, aber in den Abmessungen kleiner ist. Dieser Mischer mündet bei 39 in das Rohr 26 oberhalb der inneren Drossel 29. Seine Liefermenge wird durch eine Drosselschraube 40 geregelt.

Um das Starten und ein WiedierbescHeunigen des Motors beim Betrieb mit Schweröl zu verbessern, kann die Vorrichtung zusätzlich noch einen Benzin vergaser 45 auf weisen, dessen Vergaserrohr 46 in das Motoransaugrohr 27 mündet. Drosseln 47 und 48 sind durch Hebel 49, 50 und eine Stoßstange 51 verbunden und werden durch eine (nicht dargestellte) Stange so angetrieben, daß entweder die Mischer für schweren Brennstoff oder der 'Benzinvergaser an die Leitung 27 anschließbar ist.

Claims

Patentansprüche:

1. ,Vergaservorrichtung mit katalytischer Aufbereitung des Brennstoffes für Brennkraftmaschinen, bei der der Brennstoff mit einer Erstluftmenge einen beheizten Katalysator durchläuft und dieses Vorgemisch die für die Verbrennung nötige Luft ,als Zweitluft erhält, mit einem %₀ Reiniger zur Beseitigung kondensierbarer Stoffe jaus einem Gasgemisch, dadurch¹· gekennzeichnet, daß der Reiniger (17) zwischen den Katalysator und die letzte Luftzuführung eingeschaltet ist und mit Ab-Sorptionskörpern für Schwefelverbindungen, Fett- und Mineralsäuren (Soda, Pottasche, Eisenfeilspäne) oder mit Stoffen zum Unterdrücken der Detonationsfähigkeit, des Rauches und des Auspuffgas- g₀ geruchs oder mit katalytisch wirksamen Einrichtungen, wie beispielsweise einem elektrischen Heizwiderstand aus Nickel-Kupfer oder mit mehreren derartigen Einrichtungen ausgestattet ist.

2. Vergaservorrichtung nach Anspruch 1, • dadurch gekennzeichnet, daß der Reiniger die Mischung im Unterteil atifnimmt und die kondensierbaren Stoffe durch einen unteren Auslaß (19) und die gereinigten Gase im oberen Teil durch ein oder zwiei Rohre (20,21) abführt, von denen das eine (20) für Regelbetrieb und das andere (21) für verminderte Leistung dienen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen