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Verfahren zur Speisung von Verbrennungsmotoren und Apparatur zur Ausübung
desselben Man kennt bereits Verfahren zur Speisung von Verbrennungsmotoren, bei
welchen man in die Verbrennungskammern außer der vergasten Mischung eine kleine
Menge Wasserdampf einführt. Man führt so eine zusätzliche Menge Sauerstoff zu, was
die Verbrennung verbessert und sich in einer Erhöhung des Wirkungsgrads auswirkt.
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Um jedoch noch bessere Ergebnisse zu erhalten, müßte der Wasserdampfanteil
zu groß sein, und, außer daß die Gefahr der Oxydierung der Zylinder und Kolben bestünde,
könnte man keine richtige Verbrennung mehr erhalten.
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Die Apparate zur Erzeugung von Wasserdampf, welche allgemein Zerstäuber
genannt werden, arbeiten bei den bekannten Bauarten entweder nach Art eines Vergasers
mit Schwimmer oder nach Art eines Filters, wobei die feuchte Luft durch einen porösen
Schirm hindurchgeht. In anderen Apparaten verdampft man Wasser, indem man es zum
Sieden bringt, z. B. mittels eines Heizwiderstandes. Schließlich verwenden zahlreiche
Apparate ein Venturirohr, welches an die mit dem Vergaser verbundene Speiseleitung
angeschlossen ist.
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Alle diese Apparate sind im allgemeinen kompliziert und kostspielig
und erfordern eine sorgfältige Regelung. Außerdem greift das Wasser schnell die
Regelvorrichtungen an oder verstopft die Filter, was erhebliche Druckverluste erzeugt.
Das Venturirohr des Wasserdampfkreises verursacht ebenfalls Störungen in dem Arbeiten
des Venturirohrs des Vergasers.
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Es sind andererseits Speiseverfahren bekannt, bei welchen man dem
vergasten Gemisch eine kleine ?Senge Ozon zusetzt, welches in einem Ozonerzeuger
genannten Apparat erzeugt wird, welcher im allgemeinen unter Benutzung der bekannten
Wirkung
einer elektrischen Glimmerentladung arbeitet.
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Der Zusatz von Ozon ermöglicht eine vollständigere Verbrennung; zur
Erzielung besserer Ergebnisse müßte man jedoch zu große Mengen zusetzen, was schwere
Nachteile mit sich bringt. Es besteht nämlich die Gefahr einer Oxydierung der Wände
der Verbrennungskammern, und die Kosten würden übertrieben hoch sein.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung vereinigt man die Vorteile der beiden
beschriebenen Verfahren, indem man dem vergasten Gemisch gleichzeitig Ozon und Wasserdampf
zusetzt. Man erhält so genügend zusätzlichen Sauerstoff, ohne daß die Gefahr einer
Störung der Verbrennung oder einer Oxydierung der Wände der Verbrennungskammern
besteht, und die Kosten sind sehr mäßig.
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Die Hauptvorteile des Verfahrens sind die Folgen der Verbesserung
der Verbrennung, welche vollständiger ist. Insbesondere wird die Rußablagerung stark
verringert oder sogar ganz verhindert, wodurch die Reibung der Kolben vermindert
wird. Das Öl verbrennt weniger schnell, und sein Verbrauch ist geringer. Man vermeidet
ferner das Festfressen der Ventile und Kolbenringe sowie die Verstopfung der Einspritzdüsen.
Die Zündkerzen sind sauberer, was den Funken verbessert. Schließlich wird das von
der Verbrennung herrührende Volumen an Kohlenoxyd ganz erheblich verringert, und
zwar größenordnungsmäßig um 7$ °/o.
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Die Leistung des Motors wird bei einem geringeren Brennstoffverbrauch
und einer geringeren Beanspruchung der Organe des Motors gesteigert. Man kann dann
Brennstoffe verwenden, deren Oktankennzahl verhältnismäßig niedrig ist und die infolgedessen
billiger sind.
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Die vorliegende Erfindung hat ferner eine Apparatur zur Ausübung des
vorhin gekennzeichneten Verfahrens zum Gegenstand, welche insbesondere einen mit
einer elektrischen Glimmentladung arbeitenden Ozonerzeuger, z. B. mit einem Entladungsrohr,
und einen Zerstäuber aufweist, der mittels der Durchwirbelung von Wasser durch dieses
durchströmende Luft arbeitet, wobei eine mit Löchern versehene Kappe die Berührung
zwischen den Luftblasen und dem Wasser verbessert. Dieser sehr einfache und betriebssichere
Zerstäuber hat einen sehr mäßigen Gestehungspreis.
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Diese beiden Apparate werden kombiniert benutzt und sind an den Speisekreis
des Motors vor dein Vergaser angeschlossen. Die Luft wird unmittelbar durch die
beiden Apparate angesaugt und gelangt dann zu dem Vergaser, in welchem sich das
brennbare Gemisch bildet.
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Gemäß einer Eigenheit der Erfindung wird nicht die ganze Luft durch
den Ozonerzeuger und den Zerstäuber angesaugt, sondern ein zusätzlicher Teil wird
in der Leitung zwischen diesen und dem Vergaser angesaugt. Hierfür sieht man in
der biegsamen, die durch den Ozonerzeuger und den Zerstäuber gebildete Anordnung
mit dem Vergaser verbindenden Leitung ein durchbohrtes Rohr vor, welches von einer
ebenfalls durchbohrten Muffe bedeckt ist, wobei die Drehung der Muffe um das Rohr
gestattet, die Öffnungen mehr oder weniger zu schließen und so die Menge der angesaugten
Zusatzluft zu verändern.
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Gemäß einer weiteren Eigenheit wird die Füllung des Zerstäubers mittels
eines Trichters vorgenommen, der durch einen vorzugsweise mit Gewinde versehenen
Stöpsel verschlossen ist, was das leichte Eingießen von Wasser in den Zerstäuber
gestattet.
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Die praktische Anwendung der vorliegenden Erfindung wird durch die
nachstehende Beschreibung besser verständlich werden, welche auf die nur als nicht
beschränkende Beispiele angegebenen Zeichnungen Bezug nimmt.
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Fig. i zeigt den erfindungsgemäßen Zerstäuber im Schnitt; Fig. 2 zeigt
im Schnitt einen Ozonerzeuger, der mit dem Kopf des Zerstäubers ein einziges Ganzes
bildet, wobei diese Anordnung mit dem Vergaser des Motors verbunden ist, der willkürlich
in kleinerem Maßstab dargestellt ist; Fig. 3 zeigt im Schnitt die Vorrichtung zur
Regelung der Zusatzluftmenge; Fig.4 zeigt einen Ozonerzeuger ohne Vakuumröhre.
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Der in Fig.2 dargestellte Ozonerzeuger weist einen zylindrischen Körper
i auf, der an beiden Enden durch Kappen 2 und 3 aus einem durchsichtigen Werkstoff,
z. B. Glimmer, verschlossen ist. Die Stoßstellen werden mit Hilfe von Dichtungsspreizringen
4 abgedichtet. Die Kappe 3 ist von Löchern 5 durchbohrt und trägt in ihrer Mitte
einen Isolierstöpsel 6, der von einem Leiter 7 durchdrungen wird.
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Im Innern des Körpers i ist eine Vakuumröhre 8 angebracht, deren eines
Ende eine Neonlampe 9 trägt, die auf einem Isoliersockel io sitzt und deren eine
Elektrode durch den Draht 7 gebildet wird. Die andere Elektrode i i ist mit einem
Gitter oder einer zylindrischen, gelochten Platte 12 verbunden, die sich im Innern
der Röhre 8 befindet. Ein mit der Platte 12 verbundener Leiter 13 tritt aus der
Röhre 8 durch eine Isolierhülse 14 aus.
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Ein merklich zylindrisches Gitter 15, welches jedoch Falten 16 besitzt,
bildet eine Hülse zwischen der Röhre 8 und dem Körper i. Der Körper i wird von einem
Kanal 17 durchdrungen, welcher die zwischen dem Körper i und der Röhre 8
gebildete Kammer 18 mit dem weiter unten beschriebenen Zerstäuber verbindet.
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Die Hochspannungsquelle kann der Zündkreis des :Motors oder eine unabhängige
Spule sein.
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Die Luft tritt durch die Öffnungen 5 ein, strömt längs der Röhre 8
und tritt durch den Stutzen 24 aus. Während dieses Weges ist sie der elektrischen
Glimmentladung der Röhre 8 ausgesetzt, und eine gewisse Sauerstoffmenge wird in
Ozon verwandelt. Die Neonlampe 9 spielt die Rolle eines in Reihe geschalteten Widerstandes
und dient als leuchtendes Kontrollorgan des Arbeitens der Röhre B.
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Der in Fig. i dargestellte Zerstäuber besitzt einen Behälter 27 mit
einer mit Gewinde versehenen Mündung, auf welche ein Kopf 28 aufgeschraubt ist.
In
den Behälter 27 wird Wasser eingefüllt, wobei die äußersten Spiegelhöhen
durch die Linien 29 und 30 bezeichnet sind.
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Der 101>f 28 des Zerstäubers besitzt eine Bohrung 31, in welche ein
durch eine Blockiernngsmutter 75 gehaltener Trichter 7 4 geschraubt ist. Die erweiterte
Dliinelt"lg 76 des Trichters ist mit Gewinde versehen und nimmt einen ebenfalls
mit Gewinde versehenen Stollfetl 77 auf, der mit einer Dichtungsscheibe 78 versehen
ist.
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Der Kopf 28 ist mit einer plattenförmigen Verlängerung ,;; versehen,
welche Befestigungslöcher 36 aufweist. Dieser Kopf wird von zwei Kanälen 46 und
47 durchdrungen. Der Kanal 46 wird durch ein Tauchrohr 43 verlängert, welches von
einem durchbohrten Kegel 44 bedeckt ist und in das Wasser des Behälters 27 eintaucht.
Der Kanal 47 steht durch den Stutzen 38 mit (lern Innern des Behälters 27 in Verbindung.
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Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform bilden der Körper
des Ozonerzeugers und der Kopf des Zerstäubers einen einzigen Block, und der Ausgatigsstlitzen
t7 des Ozonerzeugers setzt sich in (lern hopf 45 durch eine Leitung 16 fort, an
welche das "Tauchrohr des Zerstäubers angeschlossen ist. Die ozonisierte und befeuchtete
Luft tritt durch die Leitung 47 aus, welche zu (lern Vergaser 79 führt.
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Zwischen dein Zerstäubter und dem Vergaser ist ein finit Ottnungen
et versehenes zylindrisches Rohr 8o angeordnet, uni welches sich eine entsprechende
Ottnungen 83 aufweisende Muffe 82 drehen kann. Die I )rehung der :N1 tute um das
Rohr gestattet, diese Öffnungen mehr oder weniger zu schließen, was die <furch
diese Öffnungen angesaugte Luftinetlge verändert. Diese 1_cift ist Zusatzluft, da
der größte Teil der zti dem Vergaser strömenden Luft durch den Ozonerzeuger und
den Zerstäuber hindurch angesaugt wird.
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Der Weg der Luft ist folgender: Öffnungen 5, Kammer 18, Leitung 46
in dem Ozonerzeuger, hierauf "Rauchrohr 43, Leitungen 38 und 47 in dem Zerstäuber.
Die Leitung 47 ist mit der Speiseleitung des \lotors verbunden, wodurch die Luft
durch den Ozonerzeuger und hierauf den Zerstäuber hindurch angesaugt wird und in
die Verbrennungskammern nach ihrer Ozonisierung und hierauf Befeuchtung eintritt,
wobei zu dieser Luft bei 8o Zusatzluft hinzutritt.
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Fig. 4 zeigt eine Abwandlung des Ozonerzeugers ohne Vakuumröhre. welcher
zur Einbringung in den Körper i bestimmt ist und den Teilen des bereits beschriebenen
Ozonerzeugers ähnliche Teile aufweist, welche dieselben Bezugszeichen tragen.