DED0015646MA - - Google Patents
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Description
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausnutzung der in den Abgasen von Brennkraftmaschinen enthaltenen Energie und eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung. Es ist bekannt, die Abgaswärme von Fahrzeugmotoren zum Erzeugen von Strom mittels Thermoelementen zu verwenden. Die praktische Durchführung dieses Vorschlags scheitert jedoch daran, daß die Elementenbatterie Hunderte von KilogrammThe invention relates to a method for utilizing the in the exhaust gases from internal combustion engines contained energy and a suitable device for performing this method. It is known to use thermocouples to heat exhaust gas from vehicle engines to generate electricity to use. However, the practical implementation of this proposal fails because the element battery hundreds of kilograms
ίο schwer sein muß, wenn genügend Strom erzeugt werden soll. Der unmittelbaren elektrochemischen Ausnutzung der Abgase in Brennstoffelementen steht der geringe Gehalt der Abgase an Kohlenoxyd als brennbarem Bestandteil im Wege. Auf Grund der Erfindung ist es möglich, die Lichtmaschine oder den sonstigen Stromerzeuger von Brennkraftmaschinen bei vertretbarem gewichtsmäßigem Aufwand durch von den Abgasen betriebene Brennstoffelemente zu ersetzen.ίο Must be heavy when generating enough electricity shall be. The direct electrochemical utilization of the exhaust gases in fuel elements the low content of carbon dioxide as a combustible component in the exhaust gases stands in the way. on Due to the invention, it is possible to use the alternator or other power generator from Internal combustion engines with a justifiable weight-wise effort by operated by the exhaust gases Replace fuel elements.
. Die Erfindung besteht darin, daß der CO-Gehalt der Abgase zum Betrieb von Brennstoffelementen mit jenen durch ein poröses Sintereisenrohr angereichert wird.. The invention is that the CO content the exhaust gases for operating fuel elements with those through a porous sintered iron tube is enriched.
Bei einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtung ist ein Sintereisenrohr von Eisenkörnern umgeben, die ihrerseits mit einem Elektrolytfestleiter von bekanntem Aufbau umgeben sind. Als Außenelektrode dient von Luft umspültes, gegebenenfalls zusammengesintertes Eisenoxyd (Fe3O4).In a device suitable for carrying out the method according to the invention, a sintered iron tube is surrounded by iron grains, which in turn are surrounded by a solid electrolyte conductor of known structure. Iron oxide (Fe 3 O 4 ) surrounded by air and possibly sintered together serves as the outer electrode.
Die Vorrichtung ist gemäß einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung zugleich als Schalldämpfer ausgebildet.According to a particular embodiment of the invention, the device is at the same time as Trained silencer.
Ein solches Ausführüngsbeispiel der beschriebenen Erfindung ist in der Abbildung dargestellt. Hierin ist α ein Zweig der Auspuffleitung in der Nähe des Auslaßventils. Ein Teilstück der Abgasleitung besteht aus porösem Sintereisen b, das mehr CO als CO2 durch seine Poren hindurchtreten läßt und vollständig von Eisenkörnern Fe umgeben ist. Diese Schicht wird vom Elektrolytfestleiter c, der keine Elektronen-, sondern nur Ionenleitfähigkeit aufweisen darf, umhüllt. Diese Forderung wird z. B. von einem Zylinder erfüllt, der aus Ton, Cerdioxyd und Wolframtrioxyd-bestellt. Auch ein mit Natriumcarbonat getränkter, poröser keramischer Festleiter kann Verwendung finden. An diesen schließt sich die von Luft (O2) bespülte poröse Außenelektrode an, die aus Eisenoxyd (Fe3O4) besteht. Die zum Betrieb nötige, z. B. vom Kühlerventilator gelieferte Luft kann zwecks Erhöhung des Wirkungsgrades durch Auspuffgase vorgewärmt werden. Aus demselben Grunde kann in einem gewissen Abstande von der Außenelektrode noch ein isolierender Mantel angebracht werden, der zum Abführen der infolge von Undichtigkeiten austretenden Abgase von einem Blechzylinder umgeben ist.Such an exemplary embodiment of the invention described is shown in the figure. Herein, α is a branch of the exhaust pipe near the exhaust valve. A section of the exhaust pipe consists of porous sintered iron b, which allows more CO than CO 2 to pass through its pores and is completely surrounded by iron grains Fe . This layer is covered by the solid electrolyte conductor c, which must not have any electron conductivity, but only ion conductivity. This requirement is z. B. met by a cylinder made of clay, cerium dioxide and tungsten trioxide-ordered. A porous ceramic solid conductor impregnated with sodium carbonate can also be used. This is followed by the air (O 2 ) rinsed porous outer electrode, which consists of iron oxide (Fe 3 O 4 ). The necessary for operation, z. B. from the radiator fan supplied air can be preheated to increase the efficiency by exhaust gases. For the same reason, an insulating jacket can be attached at a certain distance from the outer electrode, which is surrounded by a sheet metal cylinder to discharge the exhaust gases escaping as a result of leaks.
Mit der beschriebenen Vorrichtung ist das Erreichen einer Spannung von 0,7 bis 0,9 Volt pro Zelle zu erwarten. Die Stromstärke wird je nach den Abmessungen zwischen 5 und 25 Amp. betragen. Man wird also zum Laden einer Starterbatterie etwa 8 bis 12 Brennstoffelemente benötigen. With the device described is the achievement of a voltage of 0.7 to 0.9 volts per Cell to be expected. The amperage will be between 5 and 25 amps, depending on the dimensions. So you will need about 8 to 12 fuel elements to charge a starter battery.
Sollte .der CO-Gehalt der Auspuffgase zur Erzeugung der benötigten Strommenge nicht ausreichen, so wird erfindungsgemäß durch unvollständige Verbrennung einer kleinen Kraftstoffmenge der CO-Gehalt erhöht.Should .the CO content of the exhaust gases for production the required amount of electricity is not sufficient, according to the invention by incomplete Burning a small amount of fuel increases the CO level.
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