DE1007561B

DE1007561B - Method and device for strengthening or improving the fuel-air mixture in internal combustion engines

Info

Publication number: DE1007561B
Application number: DEM25271A
Authority: DE
Inventors: Berthold Max Meier
Original assignee: BERTHOLD MAX MEIER
Current assignee: BERTHOLD MAX MEIER
Priority date: 1954-11-24
Filing date: 1954-11-24
Publication date: 1957-05-02

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.Method and device for enhancing or improving the fuel-air mixture on internal combustion engines The invention relates to a method for amplifying or Improvement of the fuel-air mixture or the sucked-in air before it enters in the engine cylinder with an air mixture, which before its entry .In the intake pipe or the engine cylinder through a chemical bath is passed through. As chemicals for such an enrichment bath for the Combustion secondary air or for the fuel-air mixture are already saltpetre, Suggested aniline and methyl alcohol alone or in mixtures with other substances been. The proposals made in this regard have in relation to the proposed Components of the chemical bath and the way in which the air mixture is carried through the chemical bath does not yet provide the desired improvement in performance, operational reliability and ensuring uniform mixing of the air mixture with the fuel-air mixture result. The proposed mixing devices do not yet offer any security for a Safe working at all speeds and suction effects of the internal combustion engines. Attempts have therefore still been made to improve the internal combustion performance of the fuels and their mixing with air by means of better atomization, misting and mixing to increase and improve the fuel particles with the air .. In doing so, result however, there are often disturbing influences in the intake duct or harmful influences the engine cylinder and its parts. The targeted fuel savings are. usually very minimal and have other disadvantages, see above that in practice they have not yet been able to introduce themselves appreciably.

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.The purpose of the invention is to create a method and a device, with the help of which the combustion power of the fuel-air mixture, namely on carburettor internal combustion engines, but also on diesel engines quite considerably increased, the fuel consumption greatly reduced and after, teyle for the internal combustion engine be avoided.

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.This is achieved by a method of the aforementioned type, in which as a liquid chemical bath with a mixture of about 45 parts by weight of aniline 5 parts by weight of phenolphthalein, 10 parts by weight of potassium hydroxide, 5 parts by weight Calcium chloride, 10 parts by weight of ammonium nitrate and 25 parts by weight of methyl alcohol is used. The weight proportions of aniline can be up to 7%, of phenolphthalein up to 1%, for potassium hydroxide up to 2%, for calcium chloride up to 111%, for ammonium nitrate up to 20/0 and in methyl alcohol up to 1% changed by increasing or decreasing without the desired improvement and increase in performance significantly decreased. With the mixture according to the invention there was a considerable fuel saving achieved.

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.i The device for performing the procedure is between Carburetor or air intake chamber and internal combustion engine, machine cylinder in their intake line Opening air intake and treatment device with air intake non-return valve from a through duct system for the sucked in air with one in the chemical bath immersing downpipe, a collection chamber located above the liquid chemical bath for the air mixture rising from this and sucked in, a subsequent one Ansaug-Eiuströmungsleituing for the air mixture and one between the latter and the intake valve channel arranged narrow nozzle-like thru right opening.

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.In the drawing, an embodiment of a device for carrying out the method in connection with the intake pipe of a carburetor internal combustion engine is shown schematically. 1 shows an embodiment of the device with intake pipe parts of the internal combustion engine in vertical central section, and FIG. 2 shows the same device in plan view. 1 is the carburetor connection piece of the intake pipe leading to the internal combustion engine cylinder, between the connecting flanges 3, 4 of which a> tubular part 5 of the device according to the invention is clamped with the interposition of sealing washers 6. From this pipe piece part 5 an arcuately curved pipe piece 7 protrudes into the suction channel, which is fastened in a connecting pipe piece 10 connected to the intermediate piece 5 by means of a screw connection 8 and counter nut 9 by means of a thread 11 or the like. At the other end, the connecting pipe section 10 in turn carries a head section 14, which is connected to it by means of thread 12 and lock nut 13, for a container 16 which is detachably attached underneath by means of screws 15 and which has a central tubular constriction 17 at the lower end. The head piece 14 has a central channel 18 which communicates upwards or to one side with the outside air through a channel 19 and is closed to the outside by an inwardly opening check valve, ball or cone valve. The outer seat of the check valve 20 is formed, for example, by a union nut 21 with a central bore 22. The counter-pressure spring 23 of the check valve 20 rests with its rear inner end against an adjusting nut 24 with an external thread and a transverse groove for the use of a screwdriver, which can be adjusted axially to tension or relax the spring 23 in the channel 19. A central downpipe 25 extends downward from the channel 18, which protrudes into the lower central constriction 17 of the container 16 and in the area of this constriction also has lateral passage openings 26 in addition to the lower opening. The channel 18 is arranged as an extension of the central channel 27 of the prevention pipe section 10 and has at its end facing this channel 27 a screw piece 28 with a central, nozzle-like, narrow passage opening 29 Screw piece with a central larger opening 30 can be arranged, between which there is a collecting space 31 for the air rising from the chemical bath in the container 16 after it has been sucked through the chemical bath. The direct nozzle-like connection 29 between channel 18 and collecting space 31 for the air serves to facilitate and accelerate the suction of outside air through the check valve 20, the channel 19, the downpipe 25, the chemical mixture and the collecting space 31, the channel 27 in the connecting pipe section 10 and chamber 7 in the intake duct of the internal combustion engine.

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.There is a mixture for the chemical mixture in the container 16 of 45 parts by weight of aniline (C6 H5 N H2), 5 parts by weight of phenolphthalein (C20H1404), 10 parts by weight of potassium hydroxide (K O H), 5 parts by weight of calcium, umchlori.d (Ca Cl), 10 parts by weight of ammonium nitrate (N H4 N 03) and 25 parts by weight Methyl alcohol (CH40) proved to be particularly favorable, the proportions by weight being Aniline by about 7%, the proportions by weight of phenolphthalein by 1%, the proportions by weight of potassium hydroxide by 2%, the proportions by weight of calcium chloride by 111%, the proportions by weight of ammonium nitrate by 211 / o and the proportions by weight of methyl alcohol by about 1% or can be reduced without affecting the desired improvement and increase in performance significantly reduced. This increase or decrease of the individual components of the chemical bath depending on the presence of the individual components or in adaptation to the prevailing operating conditions.

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.The air sucked through through the chemical mixture experiences a Conversion, and the additional air mixture produced in this way is with the the fuel-air mixture or the air-fuel mixture coming from the carburettor or the air intake chamber the intake air is sucked into the internal combustion engine cylinder. So in the engine cylinder reaching mixture develops a much greater Brennkraftlei, stung, so that by opening the carburetor throttle valve smaller or using a smaller one Fuel nozzle with the same or slightly increased power, lower fuel consumption entry.

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.The same can also be done with diesel or injection internal combustion engines can be achieved by the air sucked into the internal combustion engine cylinder air sucked through the chemical bath according to the invention is supplied in the same way is, so that this air mixture in the internal combustion engine cylinder a significantly better Develop combustion power and fuel consumption can be reduced. With a correspondingly strong design of the crankshaft and the associated movable Parts can also give the internal combustion engine of the same size a higher output will.

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.The invention can be used anywhere with equal success It all comes down to a fuel-air mixture when using them in one closed or, if designed as a burner, also in an open room, a larger one To give internal combustion or heat output in order to reduce fuel consumption or to achieve a higher heat output.

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.The passage of the air through the chemical bath can by means of Take place suction or by means of pressure. The air can be in that Chemical bath an absorption of their non-flammable components or an enrichment with others, easily combustible and developing a high thermal effect when burned Experience components. Components can also be supplied to the air, which when they meet atomized fuel particles in the intake manifold of the internal combustion engine or in the combustion chamber it becomes homogeneous faster than normal air Mix the gas mixture and thereby an increase in the internal combustion power or the Result in thermal output.

Claims

PATENT CLAIM: 1. Process to reinforce or improve the Fuel-air mixture in internal combustion engines through enrichment of the fuel-air mixture or the sucked in air before entering the internal combustion engine cylinder with an air mixture, which before it enters the intake pipe or the Brennkraftmaschi.nenylinder is passed through a chemical bath, characterized in that as a liquid Chemical bath a mixture of about 45 parts by weight aniline with 5 parts by weight Phenolphthalein, 10 parts by weight of potassium hydroxide, 5 parts by weight of calcium chloride, 10 parts by weight of ammonium nitrate and 25 parts by weight of methyl alcohol are used will..

2. The method according to claim 1, characterized in that of the components of the chemical bath for the additional air the weight proportions of aniline up to 7%, the proportions by weight of phenolphthalein, calcium, umchlori.d. and methyl alcohol bis to 1% and the proportions by weight of potassium hydroxide and ammonium nitrate increased by up to 2% or diminished pasture in order to adapt to existing quantities of the individual components and to create respective operating conditions.

3. Device for Exercise of the method according to claim 1 or 2 with between the carburetor or air intake chamber and, Brennkraftmaschinenzyl @ indern in their intake line opening into and with air suction check valve 1 equipped air suction and treatment device, characterized in that the air intake and treatment device consists of one through duct system (18, 19, 25, 27, 29) for the sucked in air with one immersed in the chemical bath (16) Downpipe (25), a collecting chamber located above the liquid chemical bath (16) (31) for the air mixture rising from this and sucked in, one following it Intake pipe inflow line (27) for the air mixture and one between the latter (27) and the channel (18, 19) directly adjoining the suction valve there is a narrow, nozzle-like passage opening (29).

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the receptacle (16, 17) for the liquid chemical mixture in the area of the lower mouth of the downpipe (25) with one of these in a small amount Distance surrounding recess (17) is provided, in the area of which the lower end of the downpipe (25) is also provided with lateral passage openings (26).

5. Apparatus according to claim 3, characterized in that the suction check valve (20) with respect to its closing counterforce (23) and parallel to the chemical bath. (16) switched air passage nozzle (29) are set up adjustable or exchangeable with regard to their flow cross-section. Documents considered: French Patent Nos. 783 522, 935 228, 1003 341; British Patent No. 536,103 ; USA. Patent No. 1823 796th; Lit .: Motor and gas turbines, 1949, No. 1.