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Vorrichtung zur Verbesserung des Brennstoffgemisches von Verbrennungsmotoren
Es ist bekannt, mit Wasser angereicherte Brennstoffgemische dem Verbrennungsraum
von Verbrennungsmotoren unter Druck zuzuführen. Zu diesem Zweck hat man bereits
dem Brennstoffgemisch das Wasser durch Düsen zugeleitet. Hierbei ergab sich eine
zu grobe Zerstäubung des Wassers, so daß das eingeführte Wasser wieder durch Tropfen
niederschlug. Man hat nun schon zur Beseitigung dieses Nachteils vorgeschlagen,
das Wasser unter sehr hohem Druck und durch besonders ausgebildete Düsen, wie Kreiselkraftzerstäuberdüsen,
dem Brennstoffluftgemisch zuzusetzen. Diese Ausführung ist raumbeanspruchend und
mit hohen Gestehungskosten verbunden.
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Erfindungsgemäß wird das Wasser dem Brennstoffgemisch durch eine in
die Ansaugleitung zwischen Vergaser und Motor eingesetzte Düse zugeführt, die an
ihrem Kopf zwei etwa senkrecht zur Düsenachse sich gegenüberliegende Kanäle aufweist,
von denen der eine als Haarkanal, also mit geringstem Durchlaufquerschnitt ausgebildet
ist und mit seiner Austrittsöffnung der Strömungsrichtung abgewendet liegt, während
der andere Kanal gegenüber demHaarkanal in seinerÖffnungsweite erheblich größer
gehalten ist und mit seiner Austrittsöffnung der Laufrichtung des Verbrennungsgemisches
zugewendet ist. Eine solche Düse ist sehr einfach in ihrem Aufbau, daher mit geringen
Gestehungskosten herstellbar und vor allen Dingen sehr wenig Raum beanspruchend.
Beide in einer Richtung liegende Kanäle am Kopf der Düse werden so eingestellt,
daß ihre Achsrichtung mit der Achsrichtung
des Saugrohres, in dent
die Düse sitzt, übereinstimmt oder annähernd - parallel hierzu liegt. Bei dieser
Anordnung trifft die angesaugte Brennstoffmischung auf den größeren Kanal der Düse,
auf den sie einen gewissen. Druck ausübt, wobei die Brennstoffmischung nach Umfließen,
des Düsenkopfes auf den Haarkanal eine Saugwirkung ausübt. Der vorgenannte Druck
und die genannte Saugwirkung bringen es mit sich, daß aus dem Haarkanal des Düsenkopfes
Wasser in allerkleinsten Teilen heraustritt und von dem Brennstoffgemisch mitgenommen
wird.
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Oberhalb des Düsenkopfes, d. h. zwischen dem Düsenkopf und dem Motor,.kann
man einen Propeller in der Saugleitung anordnen, der für eine weitere innige Vermischung
des Brennstoffgemisches mit den feinsten Wasserteilchen sorgt. Dieser Propeller
kann auch in Wegfall kommen. Die vom Anmelder mit der Erfindung bereits praktisch
durchgeführten Versuche haben ein einwandfreies Arbeiten der Vorrichtung und eine
wesentliche Leistungssteigerung des Motors durch erhöhte Zugkraft und eine erhebliche
Verringerung des Brennstoffverbrauches ergeben.
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Das der Düse zuzuführende Wasser kann ohne besonderen Druck der Düse
unter anderem durch einen Behälter zugeführt werden, .der etwas höher als die Düse
liegt, so daß die Zuführung des Wassers selbsttätig durch Abfallen erfolgt. Diese
Wasserzuführung kann besonders bei luftgekühlten Motoren Verwendung finden. Es kann
andererseits auch das Kühlwasser zur Speisung der Düse Verwendung finden. Der Düse
kann auch Dampf zugeführt werden. Dieser kann z. B. der Kühlwassereinfüllöffnung
bei stationären Motoren entnommen werden. Auch bei wassergekühlten Automotoren kann
Dampf benutzt weiden, wenn man z. B. den Dampf- bzw. Wasserauslaufstutzen oben auf
dem Motorblock in den Kühlwassermantel einschraubt. Das zuzuführende Wasser kann
man unter anderem auch durch das Auspuffrohr erhitzen lassen. Es empfiehlt sich,
enthärtetes Wasser zu verwenden und in der kalten Jahreszeit dem Wasser gegen Einfrieren
einer. Zusatz von Petroleum oder Spiritus beizufügen.
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Der Erfindungsgegenstand ist in beispielsweisen Ausführungsformen
in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i .eine Gesamtansicht der Vorrichtung,
Fig. 2 eine im teilweisen. Schnitt gehaltene Seitenansicht des Düsenaggregates,
Fig. 3 einen Querschnitt durch den Düsenkopf in wesentlich vergrößerter Ausführung,
Fig. 4 und 5 eine Aufsicht und eine Seitenansicht eines einen Propeller tragenden
Einsatzstückes in vergrößertem Maßstab.
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Fig. i zeigt eine Ansicht eines Ansaugrohres i, das zwischen dem Vergaser
und .dem Motor angeordnet ist und durch welches das Brennstoffluftgemisch in Richtung
des Pfeiles 2 hindurchströmt. In diese Ansaugleitung wird ein Gewindeloch eingeschnitten
und in dieses Gewindeloch mittels des Gewindes 3 das in Fig. 2 dargestellte Düsenaggregat
eingeschraubt. Der Düsenkopf 5 nach Fig.2 ist in wesentlich vergrößertem Maßstab
in Fig. 3 im Querschnitt dargestellt. Die zum Düsenkopf führende Wasserleitung 6
führt zu zwei etwa senkrecht zur Düsenachse verlaufenden Kanälen 7 und B. Der Kanal
7 ist als Haarkanal, also mit kleinstem Durchlaufquerschnitt ausgebildet, während
der Kanal 8 gegenüber dem Kanal 7 einen erheblich größeren Durchgangsquerschnitt
aufweist. Die Kanäle 7 und 8 liegen sich axial gegenüber. Das einregulierbare Düsenaggregat
wird so in die Ansaugleitung eingeschraubt, daß der Kanal 7 und der Kanal 8 in .der
Achsrichtung des Ansaugrohres oder etwa parallel hierzu und der Kanal 7 in der Ansaugleitung
i oben und der Kanal 8 in der Ansaugleitung unten liegt. Der Kanal 8 ist daher gegen
das anzusaugende Gasgemisch gerichtet, so daß er einem gewissen Druck des Ansauggemisches
ausgesetzt ist, während die freie Austrittsöffnung des Kanals 7 von dem den Düsenkopf
umspülenden Brennstoffgemisch auf Saugwirkung beansprucht wird. 9 stellt eine Schraubmutter
und io eine Unterlagscheibe zum Festlegen des Düsenaggregates am Rohr i dar. Der
die Leitung 6 enthaltende Rohrteil i i besteht mit dem Gehäuse 12 aus einem Stück.
An der Eintrittsöffnung der Leitung 6 in das Gehäuse 12 ist eine Ventilspindel 13
angeordnet, die in dem mit dem Gehäuse 12 einen Teil bildenden Rohr 14 verschraubbar
sitzt und unter Vermittlung einer Dichtungsscheibe 15 von dem Stellrad 16 aus auf
Öffnung oder Schließung der Wasserleitung 6 eingestellt werden kann. Am Gehäuse
12 ist weiter ein Hahn 17 eingeschraubt, dessen Halmküken von dem Arm 18 aus auf
Öffnen oder Schließen des Wasserzuführungskanals i9 einstellbar ist. Der Arm 18
wird mit dem Fußgasbetätigungsgestänge verbunden. Bei Vollgas wird der Arm 18 auf
Öffnung des Zuführungskanals i9 und bei geschlossener Drosselklappe auf Schließung
des Kanals i9 eingestellt. Das in das Ansaugrohr zu bohrende Gewindeloch für den
Einsatz des Düsenaggregates wird nicht in der Fahrtrichtung des Motorwagens, sondern
rechtwinklig dazu eingebaut, so daß das Einstellrad 16 in gleicher Richtung liegt
wie die Fahrzeugräder.
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Das Einstellen des Düsenaggregates geschieht bei auf vollen Touren
laufendem Motor mit geöffnetem Hahn 17 und bei Verwendung des Kühlwassers mit geöffnetem
Kühlwasserablaufhahn. Dann wird mittels des Einstellrades 16 das Ventil an der Wasserleitung
6 so weit durch Linksdrehen des Einstellrades 16 geöffnet, wie das durch die Ansaugleitung
i strömende Gasgemisch Wasser bzw. Wasserstoff und Sauerstoff aufnimmt. Ist diese
Einstellung geschehen, wird die zuzuführende Wassermenge der Belastung der Maschine
angepaßt. Die Zuführung erreicht bei Höchstbetätigung ihren Höchstwert.
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In der Ansaugleitung i ist zwischen .den Öffnungen 21 und 22 eine
Scheibe 23 eingesetzt (Fig. 4 und 5), die zwei zur Befestigung dienende Löcher 24
und ein mittleres, dem Querschnitt der Ansaugleitung i angepaßtes Loch 25 aufweist.
In diesem
Loch ist ein mit der Scheibe 23 aus einem Stück bestehender
Quersteg 26 vorgesehen. Unterhalb dieses Quersteges 26 ist ein U-förmiger Bügel
27 befestigt, der gemeinsam mit dem Steg 26 einen Propeller 28 trägt. Der Propeller
28 sitzt oberhalb der Drosselklappe 4 gemäß Abb. i.