SE442761B - Sett och anordning for att i insugningsledningen till en forbrenningsmotor tillfora ett forbrenningen befremjande vetskeformigt medium - Google Patents

Description

25 30 ss 40 8103727-7 fåtal, förhållandevis stora bubblor per volymenhet vätska, dels därigenom att efterföljande strypställen, dels vid baffeln, dels i strypmunstycket i förbränningsmotorns insugningsledning, ver- kar hämmande på vidaretransporten av de i luften suspenderade vätskedropparna och kan medföra sammanslagning till stora drop- par. Även om en i viss mån ökad förbränningseffekt med renare avgaser som följd erhållits med de kända anordningarna, har ingen av dem visat sig motsvara ställda krav och förväntningar.

Föreliggande uppfinning har till ändamål att anvisa ett sätt och en anordning, varigenom nackdelarna med tidigare till- lämpad metodik och tidigare använda anordningar undvikes eller minskas, och som genom enkla åtgärder och medel möjliggör sus- pension av mycket stora mängder mikrodroppar i den för tillför- sel i förbränningsmotorns insugningsledning avsedda luften, samt en av hinder väsentligen ohämmad vidaretransport av luft/vätske- kompositionen in i förbränningsmotorns insugningsledning för uppnående av optimal förbränningsbefrämjande verkan.

Ovan angivna ändamål uppnås genom ett sätt och en anord- ning i enlighet med efterföljande patentkrav.

Uppfinningen beskrives i det följande i anslutning till ett på bifogade ritning illustrerat utföringsexempel.

Ritningsfiguren visar schematiskt ett snitt genom en an- ordning för utövning av sättet enligt uppfinningen.

Vid sättet enligt uppfinningen utnyttjas på i och för sig känt sätt undertrycket på insugningssidan av en förbrännings- motor för att i insugningsledningen tillföra ett förbränningen befrämjande vätskeformigt medium. Under inverkan av undertrycket suges sålunda luft från omgivningen in i en behållare, som in- nehåller ifrågavarande vätskeformiga medium och fördelas i vätskan medelst en spridare, varvid de bildade luftbubblorna upptar vätskedroppar, som suspenderade i luft insuges i för- bränningsmotorns insugningsledning och blandas med bränsleluften eller bränsle/luftblandningen och tillföres förbränningsrummet för att gynnsamt påverka förbränningen. Som ovan nämnts är det önskvärt att den förbränningen befrämjande vätskan tillföres in- -sugningsledningen och förbränningsrummet i så finfördelat till- stånd som möjligt för att i mesta möjliga grad medverka till en effektiv förbränning. Det är därvid också önskvärt att den fin- fördelade vätskan tillföres i en hög koncentration, så att det tillförda, förbränningen befrämjande mediet, får en så stor l0 15 20 25 30 35 40 8103727-7 verksam total reaktionsyta som möjligt.

Vid sättet enligt uppfinningen uppdelas den i vätskan tillförda luften före avgivning i vätskan i ett mycket stort antal fina luftstrålar, som vid utträdet i vätskan bildar en mängd mikrobubblor. Luften strypes före inträdet i spridaren i en strypkanal och bibringas därigenom en hög hastighet. Det- ta har visat sig medföra en ökning av den hastighet varmed mikrobubblor bildas och avgives i och igenom det vätskeformiga mediet. Vid mikrobubblornas utträde ur vätskan medryckes vät- skedroppar i mikroformat, som suspenderas i luften och med denna suges vidare in i förbränningsmotorns insugningsledning.

Graden av strypning av luften före dess inträde i spridaren anpassas från fall till fall i beroende av omständigheterna i det enskilda fallet, t ex typ av motor, motorns storlek, typ av förgasare eller bränsleinsprutningssystem, typ av bränsle m fl parametrar, Detta kan åstadkommas genom att välja storlek pâ strypmunstycket från fall till fall, eller också kan stryp- ningen vara stegvis eller steglöst reglerbar. Koncentrationen ”av mikrodroppar i luft/vätskemedie-suspensionen beror vidare av storleken av den vätskevolym, i vilken spridaren verkar.

Enligt uppfinningen avgränsas en viss del av vätskebehållaren medelst en vägg i behållaren, så att alstringen av bubblor liksom utsugningen av luft/vätskedroppssuspensionen åstadkom- mes i den avgränsade behällarevolymen. Även denna avgränsning kan göras stevis eller steglöst reglerbar. Sättet enligt upp- finningen möjliggör sålunda en noggrann styrning från fall till fall av såväl mängden som koncentrationen av i mikro- droppform finfördelat, förbränningen begrämjande vätskefor- migt medium i insugningsröret till förbränningsmotorn.

Genom sättet enligt uppfinningen uppnås ett förbättrat utnyttjande av primärbränslet oavsett om detta utgöres av bensin, dieselolja eller tjockare eldningsoljor. Till följd av den effektivisering av förbränningen som erhålles uppnås förutom en bränslebesparing också en avgasrening samt en för- höjning av motoreffekten.

Figuren illustrerar schematiskt en anordning för utöv- ning av sättet enligt uppfinningen. Anordningen består av en sluten vätskebehållare l för den förbränningen befrämjande vätskan 2. 8103727-7 in 15 20 25 30 35 40 Vätskan pâfylles i behållaren genom en i behâllarens övre be- gränsningsvägg anordnad påfyllningsstuts 3 för påfyllning av vätskan i behållaren upp till en förutbestämd vätskenivå. Påfyll- ningsstutsen 3 tillslutes medelst ett lock 4. I behâllarens ned- re del nära,dess botten är anordnad en spridare 5, som medelst en röranslutning 6 sträcker sig inne i behållaren UDP flenflm behållarens övre vägg och där står i förbindelse med den behål- laren omgivande luften. Spridaren 5 består av en spridarkropp av ett poröst material, vars porer bildar över spridarkroppen tätt fördelade, fina luftkanaler i stor mängd,så att luft som insuges via ledningen 6 fördelas i spridaren och avgives i väts- kan i behållaren i form av fina luftstrâlar som vid utträdet i vätskan bildar en stor mängd mikrobubblor. I behâllarens övre vägg mynnar också en röranslutning 7, vars andra ände mynnar i insugningsledningen 8 till en i figuren icke visad förbrännings- motor. Rörledningen 7, som kan utgöras av en fast rörledning el- ler av en slang, har längs hela sin sträckning en jämn tvär- snittsform utan strypningar eller andra hinder för den fria strömningen av luft/vätskesuspension genom ledningen. Det ovan- för den övre väggen i behållaren 1 mynnande insugningsröret 6 till spridaren 5 är vid sin fria ände försedd med en strypning i form av en strypbricka 9 med ett i strypbrickan uppborrat hål 10. På rörets 6 fria ände är dessutom anordnat ett luftfilter li med ett lågt strömningsmotstánd. Behållaren liksom röran- slutningar och andra utrustningsdetaljer är utförda i ett mate- rial, som är motståndskraftågt mot den vätska som förvaras i behållaren. Behållaren jämte anslutningsdetaljer är därför ut- förda i t ex rostfritt stål. Behållaren 1 är vidare försedd med ett i figuren icke visat nivårör samt med erforderliga infäst- ningsanordningar för infästning av behållaren på lämplig plats i närheten av förbränningsmotorns Under inverkan av undertrycket i insugningsledningen 8 till förbränningsmotorn suges luft in genom luftfiltret ii, stryp- brickan 10 och röret 6 till spridaren 5. Från spridaren 5 avges den insugna luften i form av fina luftstrâlar till den sprida- ren 5 omgivande vätskan, vilket resulterar i avgivning i väts- kan av ett stort antal mikrobubblor som strömmar upp mot vätske- ytan i behållaren och vid utträde därur rycker med sig vätske- droppar i mikroformat, som suspenderas i luften och genom led- ningen 7 transporteras vidare och avgives i insugningsledningen 10 15 20 25 30 35 40 5 8103727-7 8, där den blandas med bränsleluften eller bränsle/luftbland- ningen. Genom strypningen i strypbrickan 10 bibringas den insug- na luften en hög hastighet.Åven om en viss minskning av hastig- heten erhålles vid vidaretransporten i röret 6 fram till sprida- ren 5 har luften fortfarande en hög hastighet vid inträde i denna.

Som tidigare omnämnts har detta visat sig medföra en ökning av den mängd mikrobubblor, som per tidsenhet avgives i vätskan i behållaren, vilket i sin turïmedför en ökning av koncentrationen av mikrodroppar i den bildade luft/vätskesuspensiönen. Stryp- brickan l0 är utbytbar för att möjliggöra isättning av stryp- brickor med olika grad av strypning beroende på behoven i det enskilda fallet. Alternativt kan strypbrickan 9 ersättas av ett stegvis eller steglöst variabelt inställbart strypmunstycke, vil- ket på ett enkelt sätt möjliggör en injustering av strypningen till ett lämpligt värde.

Vid den i figuren visade anordningen enligt uppfinningen har den volym i behållaren i vilken alstringen av mikrobubblorna äger rum begränsats medelst en i behållaren insatt vertikal be- gränsningsvägg.l2, som upptill och nedtill fmsettsnæd öpmfinqar13. 14 så att behâllarens lmedelst väggen avskilda delar kommunicerar med varandra för fri strömning av vätska mellan delarna. Som framgår av figuren mynnar ledningen 7 i behállarens 1 övre vägg i den del av behållaren i vilken alstringen av mikrobubblor sker under det att pâfyllningsstutsen 3 anordnats i behållarens 1 öv- re vägg över den del av behållaren, som medelst väggen 12 av- gränsats från den del av behållaren i vilken alstringen av mikro- bubblor äger rum. Vid alstring av en oförändrad mängd mikrobubb- lor i den avgränsade vätskevolymen erhålles en ökad koncentra- tion av mikrodroppar i den via ledningen 7 från behållaren utsug- na luft/vätskesuspensionen. Genom att göra väggen förskjutbar inne i behållaren kan man variera den för alstring av mikrobubb- lor tillgängliga volymen vätska och sålunda på detta sätt möjlig- göra en styrning av koncentrationen mikrodroppëf l den från be' hållaren utsugna luft/vätskesuspensionen.

Den i anordningarna enligt uppfinningen använda spridaren 5 är, som nämnts, av ett utförande, som åstadkommer en finför- delning av luften i en mängd tätt fördelade fina luftstrålar.

För att åstadkomma detta utföres spridaren lämpligen av ett po- röst material, t ex hopsintrade metallpartiklar eller keramiskt 10 15 20 25 30 35 40 a1os727~7 " g 6 sintergods. Som material i spridaren 5 kan sålunda användas metalliska eller keramiska mikrofilter av det slag som kommer till användning vid reningsfilter eller vid t ex avgasrenare.

Uppfinningen, som ovan beskrivits i anslutning till det i figuren illustrerade utföringsexemplet, är icke begränsad därtill utan kan varieras inom ramen för efterföljande patentkrav.

Eftersom det är fördelaktigt-att anordna strypningen så nära spridaren 5 som möjligt för att hastigheten på den i spridaren inträdande luften skall vara_maximal, kan strypbrickan naturligt- vis anordnas i röret 6 närmare spridaren 5. Detta medför emel- lertid vissa praktiska olägenheter vid byte av spridarmunstycke.

I de illustrerade utföringsexemplen visas en behållare försedd med endast en spridarenhet för alstring av mikrobubblor. Själv- fallet kan behållaren vara försedd med flera spriuarenheter, varvid antalet blir beroende av mängden vätska i behållaren som skall finfördelas och avgå från behållaren i en luftsuspension.

Claims (3)

10 15 20 25 30 35 40 7 8103727-7 PATENTKRAV

1. l. Sätt att i insugningsledningen (8) till en förbrän- ningsmotor tillföra ett vätskeformigt, förbränningen befrämjande medium (2) under utnyttjande av det av motorn alstrade under- trycket på motorns insugningssida för att bringa luft från om- givningen att passera genom en behållare (l) med nämnda vätske- formiga medium via minst en i behållaren (l) nedsänkt spridare (5), varvid luften i spridaren (5) uppdelas i ett stort antal fina luftstrålar, som avgives från spridaren (5) i form av mikrobubblor i stor mängd, därvid upptagande det förbränningen befrämjande mediet (2) i finfördelat tillstånd för bildning av en luftsuspension av mediet, vilken under inverkan av nämnda undertryck insuges i förbränningsmotorns insugningsledning (8), k ä n n e t e c k n a t av att nämnda spridare (5) bringas avge nämnda luftbubblor i en från behållarvätskan i övrigt avskild vätskevolym i behållaren, varvid den bildade luftsuspensionen av mediet insuges i förbränningsmotorn från utrymmet ovanför nämnda avskilda vätskevolym i behållaren (l).

2. Anordning för att i insugningsledningen (8) till en för- bränningsmotor under inverkan av det av motorn alstrade under- trycket tillföra ett vätskeformigt, förbränningen befrämjande medium (2), innefattande en sluten behållare (l) för det vätskeformiga mediet (2), minst en i behållarens (l) nedre del anordnad spridare (5), vilken medelst en anslutning (6) står i förbindelse med den behållaren (l) omgivande luften, samt en i behâllarens övre del, ovanför den avsedda vätske- nivån i behållaren mynnande ledning (7), vars andra ände mynnar i insugningsröret (8) till en förbränningsmotor, k ä n n e t e c k n a d av en i behållaren (l) insatt avgränsningsvägg (l2), vilken från behållarvolymen i övrigt avgränsar en volym, i vilken spridaren (5) är belägen för alstring av mikrobubblor i den avgränsade vätskevolymen, varvid förbindelseledningen (7) till förbränningsmotorns insugningsledning (8) mynnar i den för alstring av bubblor avgränsade delen av behållaren, samt att i avgränsnings- väggen (12) är anordnade hål (13, l4) genom vilken vätske- volymerna på ömse sidor om avgränsningsväggen (l2) kommuni- cerar med varandra.

3. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att avgränsningsväggen (l2) är förskjutbart anordnad s1o5727-7 » 8 1' behåHaren för regïering av den medeïst avgränsningsväggen (12) avgränsade vätskevoïymen.