NL1035106C2 - Werkwijze toepassen van water als vervanging van een deel van gebruikelijke motorbrandstof. - Google Patents

Description

Werkwijze toepassen van water als vervanging van een deel van gebruikelijke motorbrandstof.

Gebruikelijke brandstoffen zijn o.a. benzine, dieselolie, propaan, aardgas, 5 kerosine, planaardige oliën, zoals raapolie, palmolie, soja olie, of producten verkregen door vergisting, zoals alcohol, of producten verkregen door verwerking van biomassa, verwerking van uit kolen gewonnen producten, bijvoorbeeld via het Fischer-Tropsch proces, of mogelijke combinaties van deze bekende brandstoffen.

10 Onder vervangen te verstaan, dat een deel van de voor het functioneren van de motor benodigde kracht wordt overgenomen door uit water verkregen stoomkracht.

Het toepassen van water als brandstof naast bedoelde gebruikelijke brandstoffen is bekend o.a. uit de patentgeschriften: 15 1. WO 95/25154; ten name van Auer,Gerhard.

2. WO 03/074638 Al; Exxon Research and Engineering Company.

3. ÜS 2004/0111957 Al; The Lubrizol Corporation.

4. US 2005/0039381 Al; The Lubrizol Corporation.

In deze geschriften worden emulsies van water en brandstof geopenbaard.

20 In dieselmotoren wordt lucht tot hoge druk gecomprimeerd waardoor de temperatuur stijgt en waardoor brandstof in deze lucht gebracht gemakkelijk tot ontbranding komt. In benzine en gas motoren wordt mengsel van gecomprimeerde lucht en brandstof door een elektrische vonk ontstoken. Bij gasmotoren vindt geen injectie plaats en wordt het gas eerst gemengd met 25 lucht voor toetreding tot de cilinder. De bij verbranding vrijkomende warmte wordt geheel of deels benut om het emulsiewater over te voeren naar stoom, mede drijvende kracht van de motor. Eigen ervaring leert dat bij toepassen van meer dan 35 volume procenten water in de emulsie of in mengsel er een grote hoeveelheid onverbrande brandstof vrij komt in de vorm 30 van rook, dat om milieu redenen niet zal zijn toègestaan in veel landen.

Bij de werkwijze volgens uitvinding wordt in principe geen emulsie toegepast en wordt water direct in één of meerdere van de explosieruimten gebracht, terwijl brandstof in de overblijvende wordt gebracht, eveneens door injectie of door middel van een ander systeem.

35 De brandstof verbrandt op de normale wijze waarbij warmte ontstaat, waarvan een deel wordt benut om het, in de andere ruimte(n) aanwezige, water over te voeren naar stoom.

Indien echter door de brandstofcilinder(s) onvoldoende energie wordt ingebracht(mechanische en warmte), kan in één cilinder of in meerdere 40 cilinders naast water brandstof worden gebruikt. Bij toepassing van water 1035106 2 naast brandstof in cilinders moet lucht kunnen toetreden in een voldoende hoeveelheid.

Toepassen van water naast brandstof is bekend uit het Nederlandse octrooi 5 4616 ten name van Adriaan Frederik van Amstel. In dit geschrift wordt eerst brandstof in een voorkamer tot ontbranding gebracht, waarna water in de voorkamer wordt ingebracht. Verstuiving naar de cilinderruimte vindt plaats door de blaaswerking van gassen, die in de voorkamer zijn ontstaan.

Bij de werkwijze volgens uitvinding wordt het verstuiven gedaan door een 10 injectiepomp, zoals die bij diesel en bij benzine injectie motoren wordt toegepast en die een zeer hoge vernevelingdruk kan opbrengen, of door pompverstuivers. Voordeel van pompverstuivers in het kader van de uitvinding is het per cilinder kunnen toedienen van verschillende stoffen, zoals water, brandstof of mengsel van water en brandstof al of niet in 15 emulsievorm. Pompverstuivers kunnen worden aangedreven door de nokkenas of door uitzetting van kristallen die door elektrische spanning worden gestuurd.

In het Nederlandse octrooischrift van Christian Wilhelm Paul Heylandt nummer 50065 wordt een werkwijze beschreven waarbij aan de motor stoom 20 wordt toegevoerd.

Het samen inbrengen van water en brandstof is verder bekend uit de literatuur(zie internet onder www.geet). Bij dit door Paul Pantone ontworpen systeem wordt warmte van motoruitlaatgas overgedragen aan lucht, dat door een laag water en brandstof wordt geleid. De lucht, gemengd met 25 een door stoomdestillatie verkregen brandbare stof, passeert een buis die ligt in de afvoer uitlaat gas buis en die naar de explosieruimte van de motor voert. Het kenmerk van deze Pantone werkwijze is dat een mengsel van water, brandstof en lucht wordt ingebracht.

In het Zweedse octrooischrift WO 03/029627 , ingediend 10 April 2003, op 30 naam van Hedman, Mats wordt een computer gestuurd systeem beschreven, waarbij afwisselend per zuigerslag water en brandstof steeds in een zelfde cilinder, of zelfde cilinders, van een motor wordt gespoten. Het water dat bij deze werkwijze wordt hergebruikt wordt door filtratie gezuiverd.

In het US patent op naam van Marshall P.Jeppen 4,322,950, ingediend in 35 September 1980, wordt eveneens afwisselende injectie van water en brandstof in zelfde cilinders aangegeven.

In het Duitse patent van Stieve Konrad DE 35 33 592 Al, ingediend 20 September 1985, wordt eveneens een afwisselende water/brandstof injectie steeds in de zelfde cilinder beschreven.

3

Ook in het US patent 4,552,106, ingediend 3 December 1982, op naam van Lewis C. Spencer wordt ook het toepassen van water naast brandstof in een zelfde cilinder beschreven.

Bij de werkwijze volgens uitvinding wordt water continu in één of meerdere 5 cilinders gebracht, terwijl de brandstof continu in de overige cilinders van de motor wordt toegepast. De waterreiniging is anders dan in patent WO 03/0296527.

Om schade aan de motor te voorkomen zal het nodig zijn water te gebruiken met een laag gehalte aan anorganische stof. Kraanwater kan voldoende 10 zuiverheid hebben, maar in veel gevallen zal gedistilleerd of gedemineraliseerd water moeten worden gebruikt. Bij de werkwijze volgens uitvinding wordt vrijkomende cilinderstoom gecondenseerd voor hergebruik. Overigens is het ook mogelijk een stof anders dan water toe te passen.

15 Toelichting met schets voorbeeld twee cilinders op water en twee op vloeibare brandstof, tekening 1.

De brandstof, als voorbeeld hier een vloeibare brandstof 1 wordt onder druk gebracht door pomp 2. Indien het motorblok 16 nog niet op de gewenste 20 temperatuur is, wordt de brandstof verneveld in alle cilinders 9 met injectoren 4. Dit kan doordat de drieweg kranen 6.A en 7.B toegang verschaffen aan twee van de vier cilinders, terwijl de overige cilinders 9 direct brandstof krijgen.

Is de motor op voldoende hoge temperatuur om water in hoge druk stoom te 25 kunnen overvoeren, dan gaan de drieweg kranen 7.B en 6.A voor watertoevoer open en voor brandstoftoevoer dicht. De hoge druk stoom is naast de gasdruk, ontstaan bij verbranding van de brandstof, mede drijfkracht. Krijgen alle cilinders brandstof dan staat kraan 17.C open en is kraan 18.D dicht. Werken twee cilinders op stoom dan staat 17.C dicht en 18 D open, 30 zodat het verbrandingsgas in de uitlaat 20 komt en de stoom in de 13.stoomcondensatie komt. Vanuit de condensatietank kan het water naar 14. radiator en/of naar 3. de hoge drukpomp voor water. Ook kan water vanuit de wateropslag 15 naar deze pomp. Uit 13 komt naast water voor de cilinders ook het voor de motor nodige koelwater 10. In 14. radiator wordt ook het 35 uit de motor komende water gekoeld. Het ventiel 19.E regelt de verhouding tussen water uit de wateropslag 15 en condenswater uit 13. Het teveel aan water uit de injectoren gaat via 12 naar 13. De lucht toevoer wordt door 5 geregeld.

40 Tekening 2 toont een variant voor werkwijze volgens tekening l.In deze schets is maar één injectiepomp nr.4 opgesteld, die afwisselend water, via 4 2 A en brandstof via 3 B krijgt toegediend. Het overgaan van brandstof op water is afhankelijk van de motorblok temperatuur, die wordt gemeten na een zeker, meer dan 2, aantal omwentelingen van de krukas. De opstelling kent een vloeistofvat, nummer 5, waarin vloeistof onder druk wordt ingebracht 5 door de injectiepomp, nummer 4, van waaruit de injectoren 12 worden gevoed. Brandstof uitlaatgas wordt door regelaar 7 C en 20 uitgestoten. Werkt de motor op water dan stelt 7 c om en kan de stoom afgevoerd worden naar de condensor nummer 8. Deze schets geeft ook aan het toepassen van brandstof in de watercilinders. De brandstoftoevoeging kan worden geregeld met 11 E.

10 De luchthoeveelheid nodig voor de verbranding van de brandstof wordt geregeld door 6 Z. De cilinders van de motor zijn aangegeven met 9.

1035106

Claims (6)

1. 2. Werkwijze volgens de conclusie 1 met het kenmerk, dat naast water brandstof wordt ingebracht met het kenmerk, dat het volume deel water wordt bepaald door de hoeveelheid onverbrand in het uitlaatgas, dat nog voldoet aan plaatselijke milieu normen.
2. 2. Werkwijze volgens de conclusies 1 en 2 met het kenmerk, dat alleen lucht nodig voor verbranding van de brandstof aan de motor wordt toegevoegd.
3. 3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk, dat het 20 toevoeren van water en brandstof aan de motor plaats vindt door injectie.
4. 4. Werkwijze volgens de conclusie 1 of 2 met het kenmerk, dat de toevoer van water en brandstof anders dan door injectie plaats 25 vindt.
5. 5. Werkwijze volgens één van bovenstaande conclusies met het kenmerk, dat vrijkomende waterdamp, komend uit de watercilinder, wordt gecondenseerd en wordt hergebruikt. 30 1035106 Werkwijze toepassen van water als vervanging van een deel van gebruikelijke motorbrandstof. Water, zonodig water en brandstof, wordt geïnjecteerd in één of meerdere 5 cilinder(s) van een motor en overgevoerd naar hoge drukstoom. Deze stoom is aanvullende motordrijfkracht. In de andere cilinders wordt brandstof tot ontbranding gebracht. De voor stoomvorming benodigde warmte is warmte, die door geleiding de waterruimte(n) bereikt vanuit de explosieruimte(n). Vrijkomende cilinderstoom kan worden gecondenseerd voor hergebruik.
6. 10 Injectie van brandstof en injectie van water kan worden gedaan door injectiepomp of door pompverstuiving. Bij dieselmotoren wordt brandstof of mengsel van brandstof en water tot ontbranding gebracht door compressie. In benzine en gas motoren wordt mengsel van gecomprimeerde lucht en brandstof door een elektrische vonk ontstoken. Bij gasmotoren vindt geen injectie 15 plaats en wordt het gas eerst gemengd met lucht voor toetreding tot de cilinder. 1035106