DE1007561B - Verfahren und Vorrichtung zur Verstaerkung bzw. Verbesserung des Brennstoff-Luft-Gemisches an Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Verstärkung bzw. Verbesserung des Brennstoff-Luft-Gemisches an Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verstärkung bzw. Verbesserung des Brennstoff-Luft-Gemisches bzw. der angesaugten Luft vor deren Eintritt in den Brennkraftmaschinenzylinder mit einer Luftmischung, welche vor ihrem Eintritt .in das Ansaugrohr oder den Brennkraftmaschinenzylinder durch ein Chemikalienbad hindurchgeleitet ist. Als Chemikalien für ein derartiges Anreicherungbad für die Verbrennungsnebenluft bzw. für das Brennstoff-Luft-Gemisch sind bereits Salpeter, Anilin und Methylalkohol allein oder in Mischungen mit anderen Stoffen vorgeschlagen worden. Die in dieser Hinsicht gemachten Vorschläge haben in bezug auf die vorgeschlagenen Bestandteile des Chemikalienbades und die Art der Hindurchführung der Luftmischung durch das Chemikalienbad noch nicht die gewünschte Leistungsverbesserung, Betriebssicherheit und Gewähr für eine gleichmäßige Mischung des Luftgemisches mit dem Brennstoff-Luft-Gemisch ergeben. Die vorgeschlagenen Mischgeräte bieten auch noch keine Sicherheit für ein betriebssicheres Arbeiten bei allen Drehzahlen und Saugwirkungen der Brennkraftmaschinen. Man hat deshalb nach wie vor versucht, die Brennkraftleistung der Brennstoffe und deren Mischung mit Luft durch Mittel zur besseren Zerstäubung, Vernebelung und Mischung der Brennstoffteilchen mit der Luft zu steigern und zu verbessern.. Dabei ergeben sich aber häufig störende Beeinflussungen im Ansaugkanal oder schädliche Beeinflussungen der Brennkraftmaschinenzylinder und deren Teile. Die dabei angestrebten Brennstoffeinsparungen sind. in der Regel sehr minimal und bringen dafür andere Nachteile mit sich, so daß sie sich praktisch noch nicht nennenswert einführen konnten.
• Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung, mit deren Hilfe die Brennkraftleistung des Brennstoff-Luft-Gemisches, namentlich an Vergaser-Brennkraftmaschinen, aber auch an Diesel-Kraftmaschinen ganz erheblich gesteigert, der Brennstoffverbrauch stark reduziert und Nach,teyle für die Brennkraftmaschine vermieden werden.
• Erreicht wird dies durch ein Verfahren der vorerwähnten Art, bei welchem als flüssiges Chemikalienbad eine Mischung von etwa 45 Gewichtsteilen Anilin mit 5 Gewichtsanteilen Phenolphthalein, 10 Gewichtsanteilen Kaliumhydroxyd, 5 Gewichtsanteilen Calciumchlorid, 10 Gewichtsanteilen Ammoniumnitrat und 25 Gewichtsanteilen Methylalkohol verwendet wird. Dabei können die Gewichtsanteile an Anilin bis 7%, an Phenolphthalein bis 1%, an Kaliumhydroxyd bis 2%, an Calciumchlorid bis 111/o, an Ammoniumnitrat bis 20/0 und an Methylalkohol bis 1% durch Vermehrung oder Verminderung verändert werden, ohne daß sich die angestrebte Verbesserung und Leistungssteigerung wesentlich verringert. Mit der erfindungsgemäßen Mischung wurde eine beträchtliche Brennstoffersparnis erzielt.
• i Bei der Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens besteht die zwischen Vergaser bzw. Luftansaugkammer und Brennkraftms,schinenzylinder in deren Ansaugleitung einmündende Luftansaug- und -behandlungseinrichtung mit Luftansaug-Rückschlagvemtil aus einem Durchgangskanalsystem für die angesaugte Luft mit einem in das Chemikalienbad eintauchenden Fallrohr, einer über dem flüssigen Chemikaliembad befindlichen Sammelkammer für das aus diesem aufsteigende und angesaugte Luftgemisch, einer daran > anschließenden Ansaug-Eiuströmungsleituing für das Luftgemisch und einer zwischen der letzteren und dem Ansaugventilkanal angeordneten engen düsenartigen Du rchtri ttsöffnung.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer # Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens im Zusammenhang mit der Saugrohrleitung einer Vergaser-Brennkraftmaschine schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Ausführungsform der Vorrichtung mit Saugrohrteilen der Brennkraftmasohine im vertikalen Mittelschnitt, ' Fig. 2 die gleiche Vorrichtung in Draufsicht. @ In Fig.1 ist 1 der VergaseranschluBstutzen des nach dem Brennkraftmaschinenzylinder führenden Ansaugrohres, zwischen deren Anschlußflanschen 3, 4 ein > rohrstückartig ausgebildeter Teil 5 der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Zwischenschaltung von Dichtungsscheiben 6 eing8spannt ist. Von diesem Rohrstückteil5 ragt ein bogenförmig gekrümmtes Rohrstück 7 in den Ansaugkanal hinein, das in einem mittels Verschraubung 8 und Gegenmutter 9 an das Zwischenstück 5 angeschlossenen Verbindungsrohrstück 10 mittels Gewinde 11 od. dgl. befestigt ist. Am anderen Ende trägt das Verbindungsrohrstück 10 wiederum ein mittels Gewinde 12 und Gegenmutter 13 mit ihm verbundenes Kopfstück 14 für einen darunter mittels Schrauben 15 lösbar angebrachten Behälter 16, der am unteren Ende eine mittlere rohrförmige Verengung 17 aufweist. Das Kopfstück 14 besitzt einen mittleren Kanal 18, der nach oben oder nach einer Seite mit der Außenluft durch einen Kanal 19 in Verbindung steht und durch ein nach innen öffnendes Rückschlag-, -kugel- oder -kegelventi120 nach außen verschlossen wird. Der äußere Sitz des Rückschlagventils 20 wird beispielsweise durch eine Überwurfmutter 21 mit mittlerer Bohrung 22 gebildet. Die Gegendruckfeder 23 des Rückschlaggventils 20 legt sich mit ihrem rückwärtigen inneren Ende gegen eine Stellmutter 24 mit Außengewinde und Quernut zum Einsatz eines Schraubenziehers, die axial zur Spannung oder Entspannung der Feder 23 im Kanal 19 verstellt werden kann. Von dem Kanal 18 geht nach unten ein mittleres Fallrohr 25 aus, das bis in die untere mittlere Verengung 17 des Behälters 16 hineinragt und im Bereich dieser Verengung außer der unteren Öffnung noch seitliche Durchtrittsöffnungen 26 aufweist. Der Kanal 18 ist in Verlängerung des mittleren Kanals 27 des Verhindungsrohrstückes 10 angeordnet und besitzt an seinem diesem Kanal 27 zugekehrten Ende ein Schraubstück 28 mit einer mittleren, düsenartigen, engen Durchlaßöffnung 29. Im Abstand von diesem Schraubstück 28 kann am Ende des Kanals 27 ebenfalls ein Schraubstück mit einer mittleren größeren Öffnung 30 angeordnet werden, zwischen denen sich ein Sammelraum 31 für die aus dem Chemikalienbad im Behälter 16 aufsteigende Luft befindet, nachdem diese durch das Chemikalienbad h.indu.rchgesaugt ist. Die direkte düsenartige Verbindung 29 zwischen Kanal 18 und Sammelraum 31 für die Luft dient zur Erleichterung und, Beschleunigung des Ansaugens der Außenluft durch das Rückschlagventil 20, den Kanal 19, das Fallrohr 25, die Chemikalienmischung und den Sammelraum 31, den Kanal 27 im Verbindungsrohrstück 10 und Kammer 7 in den Ansaugkanal der B rennkraftmaschine.
• Für die Chemikalienmischung im Behälter 16 hat sich eine Mischung von 45 Gewichtsanteilen Anilin (C6 H5 N H2) , 5 Gewichtsanteilen Phenolphthalein (C20H1404), 10 Gewichtsanteilen Kaliumhydroxyd (K O H), 5 Gewichtsanteilen Calci,umchlori.d (Ca Cl), 10 Gewichtsanteilen Ammon:iumnitrat (N H4 N 03) und 25 Gewichtsanteilen Methylalkohol (CH40) als besonders günstig erwiesen, wobei die Gewichtsanteile an Anilin um etwa 7%, die Gewichtsanteile an Phenolphthalein um 1%, die Gewichtsanteile an Kaliumhydroxyd um 2%, die Gewichtsanteile an Calciumchlorid um 111/o, die Gewichtsanteile an Ammoniumnitrat um 211/o und die Gewichtsanteile an Methylalkohol um etwa 1% vermehrt oder vermindert werden können, ohne d'aß sich die angestrebte Verbesserung und Leistungssteigerung wesentlich verringert. Diese Vermehrung oder Verminderung der einzelnen Bestandteile des Chemikalienbades können je nach dem Vorhandensein der einzelnen Bestandteile oder in Anpassung an die jeweils vorliegenden Betriebsverhältnisse vorgenommen werden.
• Die durch die Chemikalienmischung hi.ndurchgesaugte Luft erfährt eine Umwandlung, und die auf diese Weise hergestellte Zusatzluftmischung wird mit dem aus dem Vergaser oder der Ansaugluftkammer kommenden Brennstoff-Luft-Gemisch bzw. der Ansaugluft in den Brenn:kraftmaschinenzylinder gesaugt. Das so in den Brennkraftmaschinenzylinder gelangende Gemisch entwickelt eine wesentlich größere Brennkraftlei,stung, so daß durch geringere Öffnung der Vergaser-Drosselklappe oder Verwendung einer kleineren Brennstoffdüse bei gleicher oder etwas gesteigerter Leistung ein geringerer Brennstoffverbrauch eintritt.
• Das gleiche kann auch bei Diesel- oder Einspritz-Brennkraftmaschinen erreicht werden, -indem der in den Brennkraftmaschinenzylinder eingesaugten Luft gemäß der Erfindung durch das Chemikalienbad gesaugte Luft in gleicher Weise zugeführt wird, damit diese Luftmischung im Brennkraftmaschinenzylinder eine erheblich bessere Brennkraftleistung entwickeln und der Bren.nstöffverbrauch reduziert werden kann. Bei entsprechend starker Ausführung der Kurbelwelle und der damit verbundenen beweglichen Teile kann der gleich großen Brennkraftmaschine auch eine höhere Leistung gegeben werden.
• Die Erfindung läßt sich mit gleichem Erfolg überall da anwenden, wo es darauf ankommt, einer Brennstoff-Luft-Mischung bei deren Verwendung in einem geschlossenen oder bei Ausführung als Brenner auch in einem offenen Raum eine größere Brennkraft- oder Wärmeleistung zu geben, um dadurch den Brennstoffverbrauch zu reduzieren oder eine größere Wärmeleistung zu erzielen.
• Die Hindurchleitung der Luft durch das Chemikalienbad kann mittels Saugwirkung oder auch mittels Druckwirkung erfolgen. Die Luft kann dabei in dem Chemikalienbad eine Absorption ihrer nicht brennbaren Bestandteile oder eine Anreicherung mit anderen, leicht brennbaren und eine hohe Wärmewirkung bei der Verbrennung entwickelnden Bestandteilen erfahren. Es können der Luft auch Bestandteile zugeführt werden, welche bei ihrem Zusammentreffen mit zerstäubten Brennstoffteilchen im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine oder im Brennraum sich schneller als gewöhnliche Luft mit diesen zu einem homogenen Gasgemisch vermischen und dadurch eine Steigerung der Brennkraftleistung oder der Wärmeleistung ergeben.

Claims (5)

1. PATENTANSPROCHE: 1. Verfahren zur Verstärkung bzw. Verbesserung des Brennstoff-Luft-Gemisches an Brennkraftmaschinen durch' Anreicherung des Brennstoff-Luft-Gemisches bzw. der angesaugten Luft vor denen Eintritt in den Brennkraftmaschinenzylinder mit einer Luftmischung, welche vor ihrem Eintritt in das Ansaugrohr oder den Brennkraftmaschi.nenzylinder durch ein Chemikalienbad hindurchgeleitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß als flüssiges Chemikailienbad eine Mischung von etwa 45 Gewichtsanteilen Anilin mit 5 Gewichtsanteilen Phenolphthalein, 10 Gewichtsanteilen Kaliumhydr.oxyd, 5 Gewichtsanteilen Calciumchlorid, 10 Gewichtsanteilen Ammoniumnitrat und 25 Gewichtsanteilen Methylalkohol verwendet wird..
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den Bestandteilen des Chemikalienbades für die Zusatzluft die Gewichtsanteile an Anilin bis zu 7%, die Gewichtsanteile an Phenolphthalein, Calci,umchlori.d. und Methylalkohol bis zu 1% und die Gewichtsanteile an Kaliumhydroxyd und Ammoniumnitrat bis zu 2% vermehrt oder vermindert weiden, um Anpassungen an vorhandene Mengen der einzelnen Bestandteile und jeweilige Betriebsverhältnisse zu schaffen.
3. 3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit zwischen Vergaser bzw. Luftansaugkammer und, Brennkraftmaschinenzyl@indern in deren Ansaugleitung einmündender und mit Luf tansaug-Rückschlagventi 1 ausgerüsteter Luftansaug- und -behandlungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftansaug- und Behandlungseinrichtung aus einem an das Luftansaug-Rückschlagventil (20) anschließenden Durchgangskanalsystem (18, 19, 25, 27, 29) für die angesaugte Luft mit einem in das Chemikalienbad (16) eintauchenden Fallrohr (25), einer über dem flüssigen Chemikalienbad (16) befindlichen Sammelkammer (31) für das aus diesem aufsteigende und angesaugte Luftgemisch, einer daran anschließenden Ansaugrohr-Einströmungsleitung (27) für das Luftgemisch und einer zwischen der letzteren (27) und dem unmittelbar an das Ansaugventil anschließenden Kanal (18, 19) angeordneten engen, düsenartigen Durchtrittsöffnung (29) besteht.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmebehälter (16, 17) für die flüssige Chemikalienmischung im Bereich der unteren Mündung des Fallrohres (25) mit einer dieses in geringem Abstand umgebenden Vertiefung (17) versehen ist, in deren Bereich das untere Ende des Fallrohres (25) auch mit seitlichen Durchtri.ttsöffnungen (26) versehen ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansaugrückschlagventil (20) in bezug auf seine SchIieBungsgegenkraft (23) und die parallel zum Chemikalienbad. (16) geschaltete Luftdurchtrittsdüse (29) hinsichtlich ihres Durchflußquerschnittes regelbar oder austauschbar eingerichtet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 783 522, 935 228, 1003 341; britische Patentschrift Nr. 536 103; USA.-Patentschrift Nr. 1823 796; Lit.: Motor u. Gasturbinen, 1949, Nr. 1.