DK147977B - Fremgangsmaade til forbedring af forbraendingen af et braendstof indeholdende carbonhydridforbindelser i forbraendingskammeret i forbraendingsmotorer samt vaeskesammensaetning til anvendelse ved udoevelse af fremgangsmaaden - Google Patents

Description

1.

147977

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til forbedring af forbrændingen af et brændstof indeholdende carbonhydridforbin-delser i forbrændingskammeret eller -kamrene i forbrændingsmotorer til formindskelse af brændstofforbruget og nedsættelse af indholdet af forureninger i motorernes afgangsgasser.

Med den stigende biltæthed, først og fremmest i storbyområder, er bilafgangsgassernes luftforurenende virkning blevet af stadig større betydning. Det er kulmonoxid og nitrøse gasser, som her udgør en sundhedsfare. I mange lande har man indført strenge bestemmelser om det maksimalt tilladelige CO-indhold i bilafgangsgasser, hvilket gør behovet for forbedrede forbrændingssystemer og tilfredsstillende afgangsgasrensere stort.

147977 2

Flere mere eller mindre effektive systemer til opnåelse af denne afgangsgasrensning er blevet konstrueret. Ulemperne ved disse er imidlertid, at de ofte øger benzinforbruget samtidig med, at de er komplicerede og kostbare at fremstille og anvende. Den mest almindelicre fremgangsmåde går ud på at tilvejebringe en oxidation af kulmonoxid og en reduktion af nitrøse gasser ved hjælp af et katalysatorsystem i forbrændingsmotorens afgangsgasrør.

Fra beskrivelsen til US patent nr. 929.503 er det dog også kendt at indføre et peroxid, navnlig hydrogenperoxid, opløst i et organisk opløsningsmiddel, såsom ether eller en alkohol, eksempelvis ether med et indhold af 3 vægtprocent hydrogenperoxid, i et brændstof til forbrændingsmotorer til forøgelse af brændstoffets eksplosionskraft samt fjernelse af lugt og dannelse af røg i udstødningsgasserne.

I beskrivelsen til US patent nr. 3.902.868 beskrives endvidere et brændstofadditiv omfattende 30-65 volumen% methanol, 10-20 volumen% isopropanol, 12-18 volumen% methylethylketon, 4-12 volumen% toluen, xylen, benzen eller phenol og 0-45 volumen% vand. Dette additiv, der med luft som bæregas indsprøjtes som en homogen damp i brændstofindtagningssystemet af en forbrændingsmbtor, angives at forøge motorens forbrændingseffektivitet og at mindske omfanget af forurenende udstødningsgasser.

Endelig er det fra DE offentliggørelsesskrift nr. 2.363.848 kendt at anvende vandholdig råmethanol, d.v.s. vandholdig methanol med det ved fremstillingen fremkomne indhold af andre organiske forbindelser i mindre mængder, navnlig dimethylether, ethanol og iso-butanol, som antibankningsmiddel (oktanforbedringsmiddel1 i brændstof til forbrændingsmotorer.

Nærværende opfindelse har til formål at forbedre forbrændingen af carbonhydridforbindelser i brændstoffer som benzin og dieselolie i forbrændingskammeret eller -kamrene i forbrændingsmotorer, således at omfanget af forurenende gasser, såsom CO, HC og Ν0χ, reduceres, og i modsætning til ovennævnte kendte foranstaltninger opnås der samtidig hermed ikke blot en formindskelse af brændstofforbruget pr. kørt kilometer men også en forøgelse af motorens effekt, d.v.s. motorens mekaniske arbejdsydelse pr. tidsenhed, som den måles i kW eller hk, jvf. efterfølgende afprøvningsresultater .

147977 3

Dette opnås ved, at fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at en væskesammensætning, som på volumenbasis omfatter: 1-10% hydrogenperoxid, 50-80% vand, 15-45% alifatisk alkohol med 1-4 carbonatomer og fortrinsvis også 2-15% af en tynd smøreolie samt eventuelt op til 5% antikorrosionsmiddel, indføres med en luftstrøm i det indsugningsrør til forbrændingsluft eller særskilt frembragt brændstof-luft-blanding, som indmunder i forbrændingsmotorens forbrændingskamre, hvilken forbrændingsluft eller brændstof-luft-blanding i indsugningsrøret blandes intimt med den luftbårne væskesammensætning, således at forbrændingsluften eller brændstof-luft-blandingen ved indløbet til forbrændingskammeret indeholder væskesammensætningen.

Foretrukne udførelsesformer for fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommeligeved det i krav 2, 3 og 4 angivne.

Opfindelsen angår også en væskesammensætning til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, hvilken væskesammensætning er ejendommelig ved, at den på volumenbasis omfatter: 1-10% hydrogenperoxid, 50-80% vand, 15-45% alifatisk alkohol med 1-4 carbonatomer og fortrinsvis 2-15% tynd smøreolie samt eventuelt op til 5% antikorrosionsmiddel .

Foretrukne udførelsesformer for væskesammensætningen ifølge opfindelsen er ejendommelige ved det i krav 6, 7 og 8 angivne.

Sammensætningen kan indføres i motorens indsugningsrør fra en simpel anordning. Denne anordning udgøres af en lukket beholder, som via et rør udmunder i indsugningsrøret til motoren. Beholderen er forsynet med ét luftindtag, som udmunder ved beholderens bund, og ét påfyldningshul for sammensætningen, ved hvilket tilslutning kan finde sted. Som følge af det undertryk, som dannes i indsugningsrøret, indsuges luft i beholderens luftindtag, spredes fra beholderens bund ud i væskesammensætningen og trækker på sin vej op gennem væsken små dråber af denne med sig, hvorefter den fremkomne blanding indsprøjtes i indsugningsrøret til motoren og blander sig med brændstof/luftblandin-gen.

Den effekt, som opnås med sammensætningen ifølge opfindelsen, beror sandsynligvis på følgende faktorer. Sammensætningen fungerer som en "moderator", d.v.s. at den afskærer forbrændingstoppene. Tilførslen af vand og hydrogenperoxid til motoren gør det muligt at udnytte flere trin i forbrændingskæden. Sammensætningen tjener som katalysator 4 1A7977 for brændstofkonverteringen. Kompressionen øges, og der opnås bedre "atomisering" i indsugningsrøret. Endvidere tilvejebringes en forbedret køling og en forbedret udnyttelse af det adiabatiske forløb.

Den omsætning, som er ansvarlig for CO-oxidering, er

CO + OH ^ C02 + H

hvor et antal elementære reaktioner, som påvirker de lokale koncentrationer af OS og H, er hastighedsbestemmende.

Reaktionerne, som bestemmer NO -udslippet, er Zel'dovitch-reaktioner: N2 + O £ N + NO N + 02 % NO + 0 som muligvis indbefatter

N + OH £ NO + H

og formodentlig også en mindre kendt mekanisme i flammezonen, som giver anledning til den såkaldte "umiddelbare" (eng.: prompt) NO -dannel- Λ se.

Fremgangsmåden og·sammensætningen ifølge opfindelsen er blevet afprøvet dels ved laboratorieforsøg under nøje kontrollerede betingelser i to forskellige serier (ved henholdsvis Gulf Research Center, Rotterdam, og Statens Teknologiske Institutt, Oslo), dels ved praktisk prøvning på biler i sædvanlig trafik.

Ved laboratorieprøverne, serie A, valgtes som prøvebiler to standardbiler, dels en Opel Rekord 1700, model 1970 (bil 1) og dels en Ford Taunus 1600, model 1974 (bil 2). Bil 1 havde, da prøven påbegyndtes, kørt ca. 70.000 km, og bil 2 havde kørt ca. 25.000 km. Bilerne forsynedes med instrumenter og kontrolleredes og justeredes således, at de var i overensstemmelse med producentens specifikationer. Derefter kørtes bilerne på en vej til bestemmelse af accelerationstiden og forudindstilling af chassisdynamometerne i overensstemmelse med accelerationsforholdene på vejen.

Efter at bilerne var blevet monteret på et chassisdynamometer, kørtes de henholdsvis uden og med iblanding af sammensætningen ifølge opfindelsen med henblik på bestemmelse af: 147977 5 1. Indholdet af carbonmonoxid, carbonhydrider og nitrøse gasser i afgangsgasserne med NDIR (Non Dispersant Infra Red), i tomgang og ved forskellige hastigheder.

2. Benzinforbrug ved forskellige hastigheder.

3. Effektkurve.

Målingerne gennemførtes ved såkaldt "CVS bag analysis". Det bør bemærkes, at der ved disse laboratorieforsøg ikke gennemførtes nogen justeringer af carburatorer etc. til kondensation for den øgede lufttilførsel ved anvendelse af sammensætningen ifølge opfindelsen. Ved forsøgene anvendtes en sammensætning bestående af 67% 2% hydrogen-peroxid, 27% ethanol, 5% tynd smøreolie og 1% antikorrosionsmiddel.

1 liter af denne sammensætning forbrugtes i løbet af ca. 4000-4500 km kørsel med et indsprøjtningsmundstykke med en diameter på 1,5 mm. Resultaterne fra målingerne er anført i tabellerne 1-7. Sammenfattende fremgår det, at 1. anvendelsen af sammensætningen ifølge opfindelsen nedbragte CO-indholdet med 40-50%, 2. de øvrige komponenter i afgangsgasserne (carbonhydrider og nitrøse gasser) øgedes ikke men formindskedes derimod eller forblev på samme værdier som uden indblanding af sammensætningen ifølge opfindelsen, 3. iblanding af sammensætningen ifølge opfindelsen formindskede benzinforbruget pr. kørt 10 km, 4. anvendelse af sammensætningen ifølge opfindelsen forøgede motorens mekaniske ydelseseffekt.

For også at prøve anvendelsen af sammensætningen ifølge opfindelsen ved normal kørsel anvendtes en tredie testbil, en. Ford Taunus Combi 1600, model 1974, som i løbet af et år kørte på det nærmeste 30.000 km med tilsætning af sammensætningen ifølge opfindelsen til brændstof/luftblandingen. Man fandt derved ved gentagne målinger med et standardmåleinstrument et CO-indhold på 0,7% (svarende til 0,75 ved sammenligning med et præcisionsinstrument, Beckman NDIR Instrument Model 315 B) samtidig med, at benzinforbruget gik ned med 1 dl pr.

10 km. Forklaringen på, at denne prøve gav et så meget bedre resultat end laboratorieprøven, synes at være, at bl.a. carburatoren justerede s under hensyntagen til den øgede lufttilførsel ved anvendelse af sammen- 147977 6 sætningen ifølge opfindelsen. Desuden antages sammensætningen ifølge opfindelsen at udøve en rensende effekt med langtidsvirkning på motoren, som altså ikke, som det er tilfældet ved sædvanlig kørsel, bliver mere og mere snavset og derfor afgiver mere og mere snavsede afgangsgasser. Man gennemførte også et deleftersyn af motoren, hvori olieprøvning indgik, uden at finde noget, der gav anledning til indvendinger. Det samme motoreftersyn gennemførtes på prøvebil 1. Disse resultater ses i Tabel 8.

7 147977 oo +1 Μ •π tn Η 0 S’ θ. β Ο -Ρ Ο ja ·η m nj μ cm rv 0) M Di +> 1 3 [j • O C M-l Λ Φ Η η m id -η Di μ > φ

Dl = X C <0 ? ? H I g tO -ri O P H —» -Η O Ό H 04 \ <X> O φ +J β φ H <P So ' > β -H Id μ ,2 ><#>

Μ «ι β μ μ -P O -M* O

0 U > Φ* M Dl «ΗΗ-ιη m ø, g s -μ to Ό β m . - - x ·η Ή Ό β D> ή n ' ^ J ! a

hi Μ (Β 0 φΗ-ΗβΜ φ ο ,ΐί id S S

C φ m (Β id Φ ·Η ο ί3 Di - «·η 0ι& 4J 'PtiS^010

Di β +> +> Oft Ή S Μ ^ ί ^ Ρ JT JT

g -r) φ φ Φ ι-Η Ο 3 ffi β \ φ rH Η ο β +>*;+> β +> φ -ρ ·π XI ,¾ to >ι w Φ ΜΗ Ό Η > Ό °2 μ ιβ μ ιΰ ·η 3 β μ μ ,2 & ίί s rrt (Η ,Μ+ΐΛίϊΌΗ-ΗΟα) Ό D> η φ φ s μ^μ μ μ di +> *ο cm μ μ > φ ο æ ο ««wø42>m ·η μ ·* φ φ m fewfe >«joew a ο ου -μ irj rH Ρ Φ

Η Η ϋ)Ό S

Ο φ II) φ β ^ . μμ ή pH η, (!) Ό c ε <*> μ +> α> •Η m οο β 0) Λ! s ι +» ^ χ Ο (jri ι · · · · ^ (Μ (0 10 >1 υ -Horn m m m ffl _ ° , ,-ι . ... σι ·οοοοι -Ρ m > ω •P ο W Η Μ Μ t" I Η Γ·» w S ® ·Η 'Ο c Λ! μ ·· β β § φ -Μ· I 3 01 Ό 2 2 m R ^ Φ C* Β S U r· r* S *D ^ β \ r-H Φ -s. - Φ = g tjep ό ^ ^μ S H 04 \ Ό H 0 - vo -p g Φ s o Λ D> H 5 Pi ^ øl m dfi *·Η 2 _ m Η β <d η ° ^ ΐ, CQonJ-iHDi·· lø * •ΡΓ'-Φ di n liffl mon Γ' cm m oo η φφ-μ--μ

p_j OO - i . . . *.·^*·Ι·01βφΟ “O

Ό M4J ω ω Lf) ^ n M· |x) CM Η H Id β © W Q) Φ Dl+> μ = 2 (H > μ M ft

n, u (Β ·Η Η β CO

•Η Φ 04 β β Ή *Q

+) 4J CO I Φ > β tu -h r» vo o vo . 'ί* r- Η σι in Φ O S Φ -Ή φ η ιο η in n cm co ioioHmUgDi <~i \ «·. «.** - * * * ^ cdfi g vo p* r* ρ* oo η o n oo - to Φ +1 rH i—1 <—t i—1 t-H i—i i—1 Ή ι-H Ίΐ* Φ

ri <** H

<3 ό μ φ p g 2 2 p = to x 6 ^ 5

r* ό -H

o o +> μ. «η

Xrt <u (B 04 \ · β > o

C m o lo Hio oo o r- co n D> H

Φ φ o t—- t—· r~ νοηιοη·Η φ Φ _ρ ΐβ ιο m in in ΐΛΐηιηιηΗτ3 0ι

Γφ ·Μ'* %%, ·. -» ^ ^ β XJ rH

φ rH O o O O O ΟΟΟΟφ·ΗΌι5 > I 1 a c φ to oo β μ +i ι vi) μ g £ 10 ^ β g 5 o to Φ φ ·Η Φ (d U-l MH H rHCMCMCM > > β -μμ μη o g ggSg-a^i+itoo

0 4J4J S

P tQ iH o, 04 W Λ g rnrrt rd o o LO LO LO β Φ irt V C« g % Éj ftj Jh SSS H Hl—Ir-i H flj (tf jjjj 0) 1

n § *k g Π ^ ^ 11 oS

cq <d td to »cd w +) +> · h

φ iH ι-H *D PQ tQ

> 3 3 Φ = · β a to to S H rt! μ φ Φ øi H cn n 'T in ior~oooiP4 K H tM' η ·μ· q 147977

O

•o I. I

3& tf 3

X -C O

= 03 Ή . β tn Λ # 1—i O c! s O t-1 H O'- ω o H 1 S Ό 3tl η O β ιο φ tt) <U -3 fy H s

Η > 3 Q) H

0 «l C Λ C 0) -3

m 3 > .MF

a=a)= +> <u * m

01 *n 03 > dp <D

β Hf« 3 -H « η O · id <u to π 3 - 3 § tji &> · -3041-)¾¾

6 0-3 -3 "H . ^ F

O H <U Q) C 3 3 m •3 C -3 X -3 >d «0 6 *-

,¾ tO >, W <U gm^i-3H

U 3 id 3 Hil tU _ <D _ o) fB ^+)= x & d oi ° o °« > 6 3 X 3 -H = c! 3 H id Oi dl O ft) 0-3 Φ 3 \ tU , u m ph co fe to υΛ h > 3 Η tJ -3 0) 0 β -3 j* 03 I Φ £ 0 0 6 c a *·ο m •Η 6 ° *

1 φ *· U

0-3 (UH 0

U 0) o · · · · to\ X

H ®; CQ (B PQ tf) H 8 .¾ 4J pH · · . *3* 1 O I Φ ,¾ >1 6 O Η HH W oo 03 03 -3 nS Ό- ro co to 3 Η Ό 13 O * 3 Λ <U fe o 3

> > S

g X Ό dP tn -3 CM H _ <u O O - Ό Η O Λ 01 Φ Ό <U H U β 8 Φ Λ β id cm „ 6 id oid η O' · · · +* ehO igmcam'a'o m tu -3 OO · ·· * *> I * I fi <u •O 0-3 H HH ’M’ cm O' -3 <D *H -i-» Æ H 39.

O' 3 β 3 •H Φ Φ ft -3 -3 8 to to -η η οιη ιη 30 r- cm 6 Ό id η η σ' 30 ι>- ιη *» m ** ΐΰ ·β \ ^ * » -------. tO -Η

g Η Ο CM CM CM CM CM CM

-3 Λί H HH Η Η Η Η Η - β

β Η (U

Id Ό 01 3 6 3 Η to * » Φ β > ’Ø Ο ο Η β X Η <U Η \ Ό ΜΗ β 3 ο γ^οο in γ~ η οο ό Ό ft Q) Q) Ο Η 03 0003000 Η Ο 4-> 03 03 r- r-" r~ co oo oo g

ιφ H ·. * * * * * * ^ <U

(U h oooooooo tn

> C» H

I 'S

tu g 30 MH

3 tu *H

3-3 tu · Λ to β &> £ 3 >1 3 β 6 ο to (U Η tu m m η > β -3 m o g g g ©. -3 tn 0-3-3 g 8 8 3 « Φ -3 to H ft tO Λ to Ό id in in in β ro fl g - - - IH 0) -Γ—1

β g 3 s s ssHHH Id 6 (U

«30 I I I 6

3 « 3 g g S -3 (d II

OQ id to 3

(U HOW

·> · 3 (U ·

li to g W

3 0 ft h cm ro »M'inior'-iX pShcm 9 147977 τ}ΐ oo Ό I Ild)

h t n O) B

D> 0) Q) +>

. β fi M <D

ro M H OIH

01 0) tt) H 0)

_j > > HU

•h 101 « <“ ,3 λ * p 2 ft ft -S 0)

L| <X> M

O M P *» n i O O * «Ρ IH IH O 0)

Οι P , _, 3 S

C fl) -Η Ή tU 6 g g1 Ή ί S? n II i i ο-s η

4J V Η Ή rH I

H tt) Q) \0 »(tt Ό ft) T3 S H U ft o) ε ό ’ϋ ’ϋ ? ffl S S CNH tt)

rr) 0\ -P

H 'g g 0 . o μ ε r* ft lo

Ώ B d)VO -H

c § Mo H

•H Jj H * (!)

1 Q)U* · * 0) O <#> M

o -Hom m « S ί r\ I—j · ^ · ro CN ro (tt +) in >1

O h oo w oo i H oo oo oo i ft tn -P

JJ CO c · M

g tt) ·Η (0 Ό

So m > o β tn fl) 5 > " e

\ >D OP l><! S

ro g H . ^ X 0 + O' Η Λ D> 0 m

0) o fli , S

Λ tn Cttn ,¾ « Π) ·η Di · · · i«

Ehoic igcqtnminincQnjr^ooM -P

Λ QQ ··*#·»·*·**·»* G) G)

U4J(jqvDHioioHfOtNrofO β -P

rrt U -n <3 2 g & S 'SS' H JJ P 10 jj -ri ['-σΐΗίΝΓ'-ΙΟΟΟΙΟΓ'-'ΓΟ ft) 03 to η ιηίοιη^σιοσίΗσίο > β rø \ ·*».·*^***.*··*ιΗ Ή ri g tovoinintnioiniotnioa) _ ^ HHiHHHi—IrHi—IrHH *0 β jj T3 fl)

β -Η M

m ε 6 m

UV (D

tn 6 *2 e o fl) β OH H jj Λί \ i—I Ή H ΟΟίηΟΙΌΜ-ΟΟΟίνΟ^1 fl) ft

C! fl) Οι-ΗΊ’^ΟΊΝΟΊ'-ΗΜΟΝ ε O

Q) jj I^VOIOIOIOIOIOIOIOIO

-Η *********** Dl 0) Ό H oooooooooo β Cn

o ‘2 H

s β ’S.

ε Di »H

tr δ ·Η ·Η 3 -P Η Μ tn fi g« ti λ >1 g 5 % M in 1 'ί o ih η ε β ·Ρ ih ο g g g g g m -ρω

<η +>+> gi&SStn SS

ο 10 Η . 2 Λ 4J 'Οβ inintnintnO β in c S s s s s - + - + +(0 0) -n Ό ft)H gfl) β Μ O I I I I I « S M3 SSSSS-P fO" t. ro in

ja -P

m Η Ό M

> 3 0)

-g. tn S N

H CM fl) ft ΗΓΜοο^ίΧιηΐβΓ'-οοιΧ P5 h<n 147977 ίο

ID

b> *3* O T3 I I fl) r-i m g) ε b>

<N a) fl) P

β β P <l) H i-l Vi QJ i-4 •ri (1) Φ rt ®

JO > > H O

·& s mi p P Μ Ό O Cij 5¾ '—* m (*> k P P vo

b O O *P

c n-i mod)· « P ~ g i tn φ ή ·η nj ε g b >d ti 6 Q) O β P Μ > in P -P ε ft) -H ' C > > O C r-t

Ό ^ rH Η Η I

m i-ι <1) fl) \ O «id > g Ό Ό H U ft g 13¾¾

rrt (U -H -<H · P

H CQ g a m H 0)

0 0\ P

S · O* I

d ft <0

Hg ^ Ή 1 O tQ O ¾ o P H ·. 0)

n Q) O * 0) o X

H O CQ ffl P X

+i H . ^ i ro ro 1 fl) P >i

g o H oo H oo oooo ft w · P

nj » β# B

dj 0) *rl VO ¾ H3 PQ > in β Λ fl) g

\ > ^ S

¾ dP IX β «ι* h ^ a> o o *· 5» _ <-t o a b> o tj 0) h ¾ β 2 Λ fi« N <n 6 nj »le -h b · · m m ix

ti ft igmofflinr-oinr·» P

oo ·*·****'- 0) 0)

¾ U-PHt'-Hioio'i'nn C! P

Φ P π Λ 5 ·& tp μ ιί y •r| 0) ¾ ft p p q’CNCNMCNCNCNO) P 03 ω ·η Γ'ΐηιηιηοοιηιηιη g ¾ nj η ιηοοοοοοΓ^οοοοοο > β r\ ******** rH ·Η Q iHrH«HrH«HfHrHiH G) +> ^ iH tH iH rH ιΗ «Η rH ιΗ Ό β

β Ό <D

(tf H (0 -p ε s η

03 X „ J

β § 'S

O o fl) β M H H -ri β p d) ft fl) 0) g o

P COOOOOOOOOOOOOOO

¾ -ri · b> Φ Q) H OOOOOOOO β bl

^ -HH

C Si

bl g bl <H

β (!) -Η -ri P P P . ·

A ta β bi P

m >i φ β ε O 03 S *H 0) ip <H H g C +> Ή o g e g φ +» ω O p P g g g 03 g 0) P 03 H 03 Λ 03 'dnj m m in ¾ β ¾ β gssrr-- - O) 0)-1-)

β g p Η Η H > g <D

g P O I 1 1 1 ρ m s gggproii m π) 03

P

Q) H ¾ pq > β 0)

•s 03 g W

P H ™ fl) ft Hcun^iXinvoiX Pi hcn 11 147977 TABEL 5 CO-, HC- og NO -sækindhold, målt under CVS-prøve på bil 1 Λ ________

Prøve_KS1_SS^_VS^_Bemærkninger 1 CO, % 0,22 0,07 1860 Forkastet sæk prøve - for højt sæktryk HC, ppm 1880 1140 1860 Forkert karbu ratorindstilling

NO ,ppm 135 100 E.B.X

ji 2 CO, % 0,53 0,29 0,23 Justeret karbu ratorindstilling HC, ppm 2000 1320 1360 NO ,ppm 112 48 130 3 CO, % 0,44 0,24 0,21 HC, ppm 1480 1000 1100 NOx,ppm 150 73 155 4 CO, % 0,56 0,25 0,22 HC, ppm 1560 650 960 NO .ppm 130 57 170 Λ xl CO, % 0,51 0,26 0,22 Middelværdi for prøverne 2-4 5 . CO, % 0,32 0,16 0,13 M-1,5 mm4 HC, ppm 1900 960 1020 NO ,ppm 105 39 85 6 CO, % 0,60 0,11 0,17 M-1,5 mm HCf ppm 1840 860 1200 NO ,ppm 125 100 205 Λ x2 CO, % 0,46 0,14 0,15 Middelværdi for prøverne 5 og 6 12 147977 *" Kold start 2

Stabiliseret start ^ Varm start 4

Med sammensætningen ifølge opfindelsen indsprøjtet med en mundstykkediameter på 1,5 mm

Resultat af sammenligning mellem middelværdierne x2 og xl: CO-niveau-et reduceret med ca. 10, 45 og 30% for henholdsvis KS, SS og VS.

x Ej bestemt.

TABEL 6 Målte effektværdier for bil 2

Prøve 1 2 .. Forskel

Normalt M-1,5 mnr' brændstof 2. - 1.

Motorom- hk hk hk drejningstal r/m 2000 25,1 25,5 + 0,4 2250 28,4 28,6 + 0,2 2500 31,6 32,6 + 1,0 2750 34,0 34,5 + 0,5 3000 36,9 37,7 + 0,8 3250 41,0 42,0 +1,0 3500 42,6 43,6 + 1,0 3750 45,3 45,8 +0,5 4000 49,7 49,7 + 0 4250 51,7 52,1 + 0,4 4500^ 51,3 50,9 - 0,4 4750C 2) 53,3 52,4 - 0,9 5000j 52,3 50,2 - 2,1 1) med sammensætning ifølge opfindelsen, mundstykkediameter 1,5 mm 2) modsvarer hastighedsområdet ca. 125-140 km/h.

U7977 13 TABEL 7 Målte effektværdier for bil 2 ^

Prøve 3 4 Difference M-1,5 jmT’ 4-3

Motorom- hkx hkx hk drejningstal r/m 2000 26,5 26,9 + 0,4 2250 29,7 29,8 + 0,1 2500 31,2 31,7 + 0,5 2750 35,8 36,4 + 0,6 3000 40,4 40,6 + 0,2 3250 42,7 43,5 +0,8 3500 45,6 46,0 + 0,4 3750 48,2 49,2 + 1,0 4000 52,2 52,6 + 0,4 4250 53,8 55,0 + 1,2 4500 54,0 56,1 + 2,1 4750 54,4 55,5 + 1,1 5000 54,4 54,4 + 0 x hk-værdieme for dynamometerluftmodstand

Resultat af anvendelse af sammensætningen ifølge opfindelsen:

Lille, men dog en forøgelse af effekten ved alle målte omdrejningstal, undtagen ved 5000 r/m.

1) Målinger efter reparation af vindgenerator og efterfølgende chas-sisdynamometerkalibrering.

2) Disse effektmålinger fandt sted, efter at bilen havde kørt 363 km med tilsætning af sammensætningen ifølge opfindelsen.

3) Sammenlign Tabel 6.

4) Med sammensætningen ifølge opfindelsen, mundstykkediameter 1,5 mm.

14 147977 TABEL· 8

Afprøvning af motorolie fra bil 1 og 3

Bil 1 uden Bil 1 med Bil 3 med tilsætning tilsætning tilsætning af sammen- af sammen- af sammensætningen sætningen sætningen ifølge op- ifølge op- ifølge opfindelsen findelsen findelsen

Afprøvet produkt Spildolie Spildolie Spildolie

Motorens kilometertal 77.707 km 77.935 km

Prøvemængde 100 ml 100 ml

Uopløseligt materiale, vægtprocent med koaguleringsmiddel totalmængde (n-pentan) uopløselige stoffer 3,20 3,30 0,17 benzenuopløselige stoffer 1,04 1,12 0,13 oxideret brændstof og/ eller olie (gummi og harpiks) 2,16 2,08 0,04

Ved laboratorieprøverne i serie B valgtes som prøvebiler to standardbiler, dels en Ford Taunus 1600, model 1975 (bil 4), dels en Ford Taunus 1600, model 1974 (bil 5). Bil 4 afprøvedes med og uden tilførsel af sammensætningen ifølge opfindelsen, medens bil 5 kun afprøvedes med tilførsel af sammensætningen. Bil 5 var den samme bil som den, der betegnedes bil 2 i serie A men havde nu kørt ca. 40.000 km med tilførsel af sammensætningen.

Inden målingerne gennemførtes, kontrolleredes bil 4 og juste-redes det, som var nødvendigt for at opfylde producentens specifikationer på følgende punkter: a) kompressionsforholdet b) afstanden mellem tændrørets elektroder c) afbryderkontaktens lukningsvinkel d) tændrørshættens resistens e) tomgangsomdrejningstal f) luft/brændstofforholdet ved tomgang 15 147977

Der gennemførtes ingen justeringer på bil 5.

Efter montering af bilerne på chassisdynamometer satte man dem igang for at bestemme: 1. Indholdet af carbonmonoxid (CO), carbonhydrider (HC) og nitrøse gasser (NO/NO ) i afgangsgasserne ved tomgang og ved forskellige ha-stigheder ifølge E.C.E-metodens (Economic Commission of Europe) kørselscyklus.

2. Gasvolumen.

3. Benzinforbrug ved forskellige faste hastigheder.

4. Effektkurver.

Målingerne gennemførtes ved såkaldt "CVS bag analysis". Ved forsøgene anvendtes en sammensætning bestående af 67% 6% hydrogenper-oxid, 27% ethanol, 5% tynd smøreolie og 0,1% antikorrosionsmiddel.

1 Liter af denne sammensætning forbrugtes på ca. 4000 km kørsel med et indsprøjtningsmundstykke med en diameter på 1,5 mm.

Måleprogrammet var følgende: 1) Bil 4, ingen indblanding af væskesammensætningen ifølge opfindelsen, resultat i Tabel 9.

1.1 Bilen kørtes ca. 100 km ved 70 km/h i afgangsgaslaboratorium for at stabilisere motorbetingelserne.

1.2 Flere (5) målinger af udslippet af CO, HC og ΝΟχ og brændstofforbruget gennemførtes under ECE-kørselsprogrammet.

1.3 Brændselsforbruget ved 80 km/h måltes (5 kontinuerlige målinger for at fastlægge den tid, som kræves til forbrug af 100,0 g benzin).

1.4 Den maksimale drivhjulseffekt måltes ved 6 forskellige belastninger.

2) Bil 4, med indblanding af væskesammensætningen ifølge opfindelsen, ingen justering ("direkte resultat"). Resultat i Tabel 10.

2.1 Anordning til indblanding af væskesammensætningen ifølge opfindelsen anbragtes på bilens motor.

2.2 Målinger gennemførtes som beskrevet under 1.1, 1.2, 1.3 og 1.4.

16 147977 3) Bil 4, med indblanding af væskesammensætningen ifølge opfindelsen, justeret for at ændre karburatorblandingsforholdet ("tilpasset resultat"). Resultat i Tabel 11.

3.1 Brændstof/luftblandingen i karburatoren under tomgang justeredes for opnåelse af et 0,7% CO-indhold i afgangsgasserne.

3.2 Målinger gennemførtes som beskrevet under 1.2, 1.3 og 1.4.

4) Bil 5, med indblanding af væskesammensætningen ifølge opfindelsen. Resultat i Tabel 12.

4.1 Målinger gennemførtes på bilen, som den var med indblanding af væskesammensætningen. Der gennemførtes ingen modifikationer eller justeringer. Denne bil havde kørt 40.000 km med anvendelse af systemet ifølge opfindelsen.

4.2 Der gennemførtes målinger som beskrevet under 1.2, 1.3 og 1.4.

En bilmotor påvirkes af mange faktorer under måleprogrammet, og selv om alle instruktionsregler er blevet iagttaget til opretholdelse af ensartede betingelser, er det ikke sandsynligt, at gentagne målinger giver nøjagtig samme resultat. For at få et grundlag for de bestemte slutværdier, er prøveresultaterne blevet analyseret statistisk.

Den statistiske analyse havde følgende formål: 1) Ud fra et begrænset antal observationer at fastlægge det område, indenfor hvilket middelværdierne af et væsentligt (ubegrænset) antal målinger skulle falde. Dette område beskrives ved hjælp af en maksimalog en minimalværdi med en 95% sandsynlighed.

2) At bestemme, om forskellen mellem to måleserier er signifikant, d.v.s. om den er tilstrækkelig stor til at angive en virkelig forandring af prøvebetingelserne. Forskellen anses for at være signifikant, når der er mindre end 5% sandsynlighed for, at forskellen kun er resultatet af ikke-tilbagevendende omstændigheder.

Effektmålingerne gennemførtes kun én gang, og den statistiske analyse gennemførtes kun på den procentuelle middelændring i hvert tilfælde .

Resultaterne fra bil 2 sammenlignedes ikke med resultaterne fra bil 1. Årsagen hertil er, at selv om to motorer synes at være identiske, findes der alligevel forskelle ved fremstillingen, som bevirker variationer i afgangsgasser, brændstofforbrug og maksimal drivhjulseffekt.

U7977 17 Når bilerne kørtes på et chassisdynamometer med indblanding af væskesammensætningen ifølge opfindelsen, viste de ingen tegn på forringet køreevne i form af karburatorforstyrrelser etc., så længe C0-indholdet (under tomgang) ikke nedsattes til under ca. 0,4 volumenprocent.

18 147977 * β φ ' J2 Η Γ1, «Η ,2 •Η ^ c -μ ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι c 5 « ι Μ X g* Ο 2, φ m ^ U Ό Ό g· β r-i β tj

<D O (0 H

Μ Λ ·Ρ .«·*ι· r* 0) ^ CO ! I I I I f ! I I I i £ m o £ m ή h 5 •ri -ri β

Q -H 4, -H

+1

IVl OVOOO'S'O W

H d) mr'-vocnr-'ooinr-mmin tn

Qj -ri C

us'd iHCMVD'3'OOCMHOOO Φ irj H qi <i N n n <J g •H ffi H Ej S > <0 to Φ μ ro m o oo ιλ Xi <1) X γοοίιομ'Γ'· w Q) Ή ft ******1111111 ffl σι 0> Ό S ιΗΠΜΐησ > •Η M on J Η Β Η >Η Η β > ™ « >ι Φ ^ rtj to to 2 h DC· ιο ιο © cm *3· β β fb β cm cm in co r" ·η <ah-ri *****1111111 ·2 CQCnB H CM O O 5 O to

M — A

<31 η Ό Φ S ^ β > 5 H 00 ·Η «ι £ !3 & g J2 2 ΉΟΟ μ 0 a: ^ m Ai x μ rø οβ ft g H ^ Φ S \ * op ft 5 • H J-i m ft fi U Ο ft - t~~ 2 Ή ft ι—ι * φ s = = = s Φ σι Μ \ β O' tn Η Μ *

4J d \ Η Ο H

ft d) £ η Μ M1 'f ^ Φ - Φ +) +) to · T3 ι-I -r| «. 3 M 0 ft Η οβ Sh β · fi 3 in oo\ss = s= 0 3 0 Ό Φ & <n to · in μ ft tn ΌΛ! +> Ο ·Η ft ft tn = = Φ X ffl t) I m >000000 φ Ά 0 in β β-·.» co o o oo o cm m i-ι 0 ft (0

SftOOOtyi Η Η H IH O © β -P

30:3023¾ Φ ft Η Ο rø ίΗ HH μ Φ 0) «Η «Η β > 1τ> 0 0ft μ ·Η ·· Μ β 0 +> Η Φ Οι (0 Οι Ή X +) Μ φ Ό ·Η IH Φ ·Η Η > G Η = = 0^= = = = = 3 Φ •a (Β tn β t+ι t n > n μ Ό ω φ ε ·η ft Λ 3 Ό 2Η 1 β β β Η ffl X β to ο μ ft φ φ w m S orø 19 147977 +> ε o 1 Ά •Η ·η ‘jj s il <d fd td <D fd > tr> C! bbhiabllllll^ •Η Id ω x <ϋ u tu m υ ·ϋ τ) A η c! m oo m ^ Φ O fd o in r* o o vo μ 43 jj » « » » » I I I I I I » (U in (0 o o m* o o h ·

m o i i cm i i + G

m μη h i ® •Η ·Η “

Q -η 4J H

Ό I M ^

ι-H 0) M1 OO in O -H

qj-h cNHaicor-ojroinoHtfiio hh rrtfrt ************* Pi

ti ^ ΗΜΗΜ'ΟΗΓΟΟΙΗΓ'ΙΛΗ O

•h ft) σι ^ η η η n + a > &

iH

^ . in o o\ h Φ o <DX n if οι n h m· *h η <u Ή id *»»**111111 *·

Oi t) g Hniiøino ro

J HH O + G

Μ H f(J rH

3 C > 2 ri! >ι Φ .5

Eh in tn ·*

1¾ c! · M· vo o a\ G

G (ti ti ni <n co ro co ro ^ <ΰ £ ·Η «.**»»111111» ro to bl g H H VD M* o o ω

Γ» I G

p*» O) M* ro g

ty g -ri· S

> J2 !3 !3 5 S S S H ro ed

& x x x S X X -HOODJ

in o W ° S

S \ n ^ ft ω

. h id m Pi W

μ o (Usssss* r» S3 > ·

QpH »Cn (UCTlfflDl \ Jj 10 rH k ih c

jju \pin^|efifiiH OnJ-H

id Φ » _ *h jjx) ,3 tP w · &1 <u

H -H S.GMC+J

ti H ox! u ti · C H tn to co\= = = = = o ti υ Ό ti m * g M-t (d · M £j ·η «θ' ό ϋ ti H ° « .2 Γιο cn = S tu λ! w h ti

i iq >000000 <U OOtnXJtD

n *»» oo o io oo o cn m in o id Φ tn g M U O O (P H ri ri ih O CO Λ ti Ih

tb O K U S ti Ό G) hi-HUHH

m m M tu _ 01 IH Ή Λ > O' 0 O (d Μ ·Η ··

>H +> o +> H (U

a in ft <w X 4J ra tu >o -H *h <u ή h >C3H O Ή = = = = = C 0) «ifBrass+im ω > in ti Ό in o ε ·η

Pi Λ D 'O St! 1 ti * C Pi H ft! X ti tn o n td tu tu g m S u m 20 147977 i •Η

IH

Η '·"»

C+) (O cfl ιΰ 0) (0 P

Di β •H to

W X

Ό

H

w m U Φ Ό β i—I C r- vo vo vo

(UOtO ο vo η η o H

H Xi -P -‘«•--llllll'· d) Η W OOtHOO co m O i i vo i i

<H <H H I

•rl ·Η P -H 4i β Q)

I Η M

η a) no in cn h turn cn h cn in vo in ο ο n in h 0) OH γ-h n in 'S' ο η η ή r*. η n β

•h ftj in «4· cn η n ^ -H

* > £ o

rH H -=fHCNO

Η d) X tN CN VO VO n- O 0) * <D-H(0 - -- -- I I I I I I w* 5*

j Di 43 S η n in i o in 1-1 S

ω ·η M vo Ό m S H ft) *Η S’ <C β > 'H s

E< >i 1) w R

to to c +* 43 C cn on r- co 0) _ G ft) β (N m m 4 vo cn Dio (OH Ή -----llllll- β 0) COD'S ΗγΗΓ-'ΪΟ η ·Η > «4· «— β

ί* n +) O

φ g «4· ® O

> £ !S S !S !S 5 H nto ^ λ;λ!λ:α!α;α{ -h a> g <#> Η o m o o) to ft S m - w § ' X *> Ago . h to m p to i

Ho <u s s . s s s - gtor» CL H -D> 0) <Λ ffl - \ x; to η m m o +J H \nn'4,'4,*4,'4'H 0(0 too) g\\\\\\a) - et p 4-) Di to · Dl ·Η Η -Η 3 Η β +> β Η οχ; Η β · fi ·Η

to 00 \ s s s ’ s s 0 30 43 -P

O)- g MH tf · tO β 0) pcj D> 43 Xi +> Ε-(Ο·Ηι0Η 3 Di = = O) Xi tOr-td) i h >000000 d) 43 o tn xi -Η X) - -- oo o VO 00 O CN Ή H o (O 43 to S H U O O Di Η Η Η Ή O VO χ; β 3 tf O IS U £ 3 43 Q) fe Η u H h H m HQ)

Di m m λ > Di 0 O (O Η -H ·· Η -P O +) H 0) ftc to fti m x +> to

0) 43 -H <H Q) -H rH

> β h om= = = = = c a> ·©. « to s = +> m ω >

Η H 43 to 0) S -H

ft m d *2 § b 1 β · β w (B fe! β to o H (O d) Q) h mg om 21 147977 β Φ οι - ι—1 ι-Η Ρ φ ·Η φ Ό Λ JJ β Φ •η α) -Ρ m β η ft β η ο <u ω Ό Q) 0) Ρ ι In Ρ •Η Η Ο 0) iC S W Ό ^ -Η Ή χ g 4J ·Η Φ Ό in β ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι _ 6 ® -η «> S Μ ε ώ i 0> Φ tn ή ή β Ό <ΰ

irt Ή S

u β æ ω οι Id +> > “ η >rt (ϋ Ό i-j β Η β Μ Μ β S ° <β m irt S’ ^ Ρ Λ +· · © ·Φ Φ χ Φ Μ ω ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι ι β ε β £ u. ο © g (ο Ό ' Η Si § Ω rH ^ -S X Ρ Ό β <η Φ © I ρ '»'»Hr*· ·π ft) « Η φ (MOlDNlflCOOmOMlO >Ρ > * ,_ φ·Η KSK.k.t.^k.SS^^ Ρ- {£

Γφ τ3 iHCMVoinoorooovoov ο Ή X C

Irt p ·Μ< ** CM 00 ΓΟ ΓΟ (d-H

S w ® g fi.

s« t> tn Φ o tn

Η β O -H

S. ·Ρ · .-I

CM P · ['•CM'M'I^ *P ιφ O β Η φ X CM CM O VO VO *H fi rti ©

φ -Η Φ --·*^-ΙΙΙΙΙ1Ι Φ _ S

ft Φ> © g h cm h in o - ω -HP vo Φ, Λ β Φ s Η ft) tn ιφ φ w si β > β β ti >ι Φ 'il -Η u j TO TO β Η ·Η rø ς* . HVOOOVD +J φ 0) -Ρ g fy β μ oo ro Is ^ ί) Ό g ^ (0Μ·Η ***»*ιιιιιιι w > *2

Mtng HHCM^-O _ g .§ § in in g tn Ρ Φ g vo g β β tn > £ & 5 & S 5 S η Ν 13 φ ·γΙ ·& ^ ^ ^ X ,11 ^ ·Η ΠΜΜίφβ p Ο ft CM φ Η β Φ ag Η- — ,Χ © Φ Φ> Α! \ β όΡ QMOr-Ιβ . η φ ^α«βΛ·Η Μ Ο <Dsss.es*. I" g > >ι rø α η * tn Φ cr> ft tn β Ρ \ Λ 05 Η Μ m Φ ·Ρ Φ +J β Xcnn-M’^'i'-a'H Ο Φ Λ π5® 6\\\\\\φ * ^ ^ ! +J+) 5 tyv to •tncetSCU·—i Η -Η ·®.βΡβΡβ·ΦΗ β Η ΟΛ Ρ β . β ·η ΐρ φ 0J 00\=sss=O β Ο Ό Ό θ' Η φ* g >Η Λ · 05 β Η Ο Φ ttitn ιφ .3 +> En U ·Η Φ ·Η tJ Λ 3 m : : Φ γΧ 05 Η Λ Φ * Φ ι Ρ >000000 φ ιφΟ05Λ Β o' ti ,φ * ·» * 00 Ο VO 00 Ο CM CH ΜΟφιφ φ β g Ρ U Ο Ο &> Η Η Η <Η Ο VD £ β β+>·Η·Η φ Ο « U S β >Φ Φ ft Η Ο Η β Μ 'Φ Ρ Ή Ρ Φ Φ ·& β -Ρ & Ή Ή Λ> θ' ιφΛίΦΜ Ο Ο Φ Ρ -Η ·· _ Η ·Η ρ+) Ο -Ρ .-ΙΦ g Φ Λ > awa, ΉΑί +> Μ φιφΌ φιφ·Η ΙΗΦ ·Η Η 05>βΡ >βΗ 0 *Η β Φ ΡΦ-ΗΦ ^Q,®ios=+)m= = = = =m > Φ Λ _ ΡΡΌ 05Φ Η -Η ^ g

Pi ft {5 ιφ Φ Ρ Ή tn Φ ο ι β· β Μ Μ ο g ω ft ft) X β 05 υ Ρ Φ Φ -- Φ -* ft Μ g Off) Η 22 147977

Ved sammenfatning af resultaterne af prøveserie B fremgår det, at formindskelsen i brændstofforbruget og nedsættelsen af indholdet af HC og CO i afgangsgasserne var signifikante. Nedsættelsen af NO-indhol-det var ikke signifikant, men der var dog en nedsættelse og ikke en forøgelse som den, man sædvanligvis opnår med de hidtil kendte fremgangsmåder til rensning af afgangsgas.

Claims (5)

147977 Patentkrav.

1. Fremgangsmåde til forbedring af forbrændingen af et brændstof indeholdende carbonhydridforbindelser i forbrændings-kammeret eller -kamrene i forbrændingsmotorer til formindskelse af brændstofforbruget og nedsættelse af indholdet af forureninger i motorernes afgangsgasser, kendetegnet ved, at en væskesammensætning, som på volumenbasis omfatter: 1-10% hydrogen-peroxid, 50-80% vand, 15-45% alifatisk alkohol med 1-4 carbonatomer og fortrinsvis også 2-15% af en tynd smøreolie samt eventuelt op til 5% antikorrosionsmiddel, indføres med en luftstrøm i det indsugningsrør til forbrændingsluft eller særskilt frembragt brænd-stof-luft-blanding, som indmunder i forbrændingsmotorens forbrændingskamre, hvilken forbrændingsluft eller brændstof-luft-blanding i indsugningsrøret blandes intimt med den luftbårne væskesammensætning, således at forbrændingsluften eller brændstof-luft-blandingen ved indløbet til forbrændingskammeret indeholder væskesammensætningen .

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den alifatiske alkohol er ethanol.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at væskesammensætningen, som indføres, omfatter 3-7% hydrogen-peroxid, 60-75% vand, 32-17% ethanol, 5% tynd smøreolie og op til 1% antikorrosionsmiddel.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet' ved, at væskesammensætningen, som indføres, omfatter ca. 4% hydrogen-peroxid, 63% vand, 27,9% ethanol, 5% tynd smøreolie og 0,1% antikorrosionsmiddel .

5. Væskesammensætning til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1 til forbedring af forbrændingen af brændstof indeholdende carbonhydridforbindelser i forbrændingskammeret eller -kamrene i forbrændingsmotorer til formindskelse af brændstofforbruget og nedsættelse af indholdet af forureninger i motorernes afgangsgasser, kendetegnet ved, at den på volumenbasis omfatter: 1-10% hydrogenperoxid, 50-80% vand, 15-45% alifatisk alkohol med 1-4 carbonatomer og fortrinsvis 2-15% tynd smøreolie samt eventuelt op til 5% antikorrosionsmiddel.