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Publication number: DED0021418MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 1. Oktober 1955 Btekanntgemaeht am 2. August 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Es ist bekannt, Gemische gas- oder nebeiförmiger Kohlenwasserstoffe in Verbrennungskraf tmaschinen mit zur vollständigen Verbrennung nicht ausreichenden Mengen von Sauerstoff umzusetzen. Hierbei wird neben mechanischer Energie gleichzeitig wertvolles Synthesegas gewonnen. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in der Patentschrift 937 369 beschrieben.

Bei der Durchführung derartiger Verfahren hat es sich gezeigt, daß der Verbrennungsmotor härter arbeitet, als dies bei eimern normalen Luftbetrieb, d. h. wenn ein Breinostoff mit Luift bei vollständiger Verbrennung in dem Motor verbrianinit wird, der FaI¹Ililsit. Es können zeitweise klopfartigeErsebei'nuingen auftreten, die den Motor stark beanspruchen.

Weitere Untersuchungen haben nun gezeigt, daß diese Mißstände vermieden werden können, wenn man unter Bedingungen arbeitet, bei denen 0,05 bis 15% des im Umsetzungsgemisch enthaltenen Kohlenwasserstoffes zu Ruß umgesetzt werden. Überraschenderweise stört diese Rußbildung auch bei längerem Betrieb weder die Zündung des Umsetzungsgemisches noch den Betrieb des Motors selbst.

Zur Erzielung der Rußbildung lassen sich verschiedene Maßnahmen für sich oder zusammen verwenden. Man kann die Rußbildung durch Herabsetzung der Sauerstoffkonzentration im Umsetzungsgemisch fördern. Man kann ferner das Umsetzungsgemisch mit solchen Gasen und Dämpfen verdünnen,

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die an der Umsetzung nicht teilnehmen. Schließlich kann man durch verstärkte Kühlung die Reak-

■· / tipnstemperatur , herabsetzen^ : ⁵WaS ebenfalls die Rußbüdung verstärkt.

ί 5 ^:: ■.',.Besondgrgciw'i-ikssm^iÜT.i-.-.xiie! Herabsetzung der Sauerstoffkonzentration und damit zur Erzielung eines weichen Ganges der Maschine, ohne merkbare Herabsetzung der Zündwilligkeit des Um-. Setzungsgemisches, ist der Zusatz von höheren

ίο Kohlenwasserstoffen zu dem Umsetzungsgemisch vor oder innerhalb der Maschine. Als solche können auch schwere Mineralölfraktionen oder Teeröle dienen, die man entweder vor der Maschine in dem Umsetzungsgemisch vernebelt oder in den Verbrennungsraum der .Maschine vor oder kurz nach

der Zündung einspritzt. -'■- '·> --....J_.. ■..-... 1 . ...J.

Zur Verdünnung des Umsetzungsgemisches kann man beispielsweise einen Teil des Synthesegases in die Maschine zurückführen. Als weitere „Verdünnungsgase oder -dämpfe kommen inersterLinie Kohlensäure und Wasserdampf in Betracht. Man kann Kohlensäure entweder als solche dem Umsetzungsgemisch zugeben, oder man kann dieses Gemisch oder einen der Bestandteile mit Kohlen-

25. .säure enthaltendem Wasser, das .in.-Betrieben, wo Synthesegas gebraucht wind, praktisch stets zur Verfügung steht, berieseln. Der Wasserdampf kann ebenfalls als solcher dem Umsetzungsgemisch zugegeben werden oder aber man kann das Um- setzungsgemisch oder einen der Bestandteile in einem Sättiger durch Berieselung mit Wasser entsprechender Temperatur mit Wasserdampf sättigen. Bei dieser Ausiführuingsiform kanin man vorzugsweise das'erwärmteKühlwasser des Verbrennungsmotors zur Berieselung bzw. Sättigung des Umsetzungsgemisches benutzen, wodurch gleichzeitig eine gewisse Rückkühlung des umlaufenden Kühlwassers erzielt wiird.

Eine. Verstärkung der Kühlung kann man entweder so bewirken, daß man den Motor bei möglichst niedriger Ablauftemperatur des Kühlwassers betreibt. Eine verstärkte Kühlung und gleichzeitig eine Verdünnung dies Umsetzungsgemisches wird erzielt, wenn man Wasser entweder vor der Maschine in dem Umsetzungsgemisch vernebelt, oder wenn man Wasser in den Verbrennungsraum einspritzt. Das Einspritzen des Wassers kann man vor oder kurz nach der Zündung bewerkstelligen. Das Einspritzen! von Wasser in den Verbremnungsraum kann besondere Vorteile bieten, wenn gleichzeitig das Auslaßventil odlef der Auslaß schlitz des Motorzylinders bereits geöffnet, das Einlaßventil bzw. der Einlaßschlitz jedoch noch geschlossen ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:;;
i. Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung mechanischer Energie· und.νοώ Synthesegas in Verbrennungskraftmaschinen, durch Umsetzung eines Gemisches gas- oder nebeiförmiger Kohlenwasserstoffe mit zur vollständigen Verbrennung nicht ausreichenden Mengen Sauerstoff, dadurch gekennzeichnet, daß 0,0-5 bis 15%. dies im₍ Umsetzungsgemisch enthaltenen , Kohlenwasserstoffs zu Ruß umgesetzt werden. . ■:·. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sauerstoffkonzentration im Umsetzungsgemiscb herabgesetzt wird.
.3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Wasserdampf dem Umsetzüngsgemisch zugesetzt oder Wasser in dasselbe eingespritzt wird. .
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß höhere Kohlenwasserstoffe oder - Kohlenwasserstofföle: zum Umsetzungsgemisch angesetzt werden.
5. Verfahren- nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß- ein Teil des gebildeten Synfhesegases in das Umsetzungsgemisch zurückgeführt wird.
6. Verfahren -nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsraum der Kraftmaschine gekühlt wird. ... .
' 7. Verfahren nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß inerte Gase, vorzugsweise Kohlendioxydl, zu dem Umsetzungsgemisch zugesetzt werden.
8. Verfahren nach Anspruch. 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Verbrenoungs raum Wasser kurz vor oder nach der Zündung eingespritzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Verbrennungsraum Wasser eingespritzt wird, wobei gleichzeitig die Autslaßorgane geöffnet und die Einlaßorgane' geschlossen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 415 214;
deutsche Auslegeschrift D 16661 IVa/iai.