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DE2242049A1 - Verbrennungsmotor, insbesondere ottomotor - Google Patents

Verbrennungsmotor, insbesondere ottomotor

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DE2242049A1
DE2242049A1 DE2242049A DE2242049A DE2242049A1 DE 2242049 A1 DE2242049 A1 DE 2242049A1 DE 2242049 A DE2242049 A DE 2242049A DE 2242049 A DE2242049 A DE 2242049A DE 2242049 A1 DE2242049 A1 DE 2242049A1
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DE
Germany
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engine
combustion
fuel gas
liquefied
air
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Pending
Application number
DE2242049A
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English (en)
Inventor
Michael Dipl Ing Simon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAN AG
Original Assignee
MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
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Publication date
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Priority to FR7330364A priority patent/FR2197120B1/fr
Priority to GB3987773A priority patent/GB1438368A/en
Priority to JP48096041A priority patent/JPS4958217A/ja
Priority to US05/391,773 priority patent/US3978823A/en
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Description

CNENi1ABRIK AUGSBURG-NÜRNBERG
MASCHINENFABRIK AUGSBURG-NÜRNBERG
Aktiengesellschaft
München, den 23. August 1972
Verbrennungsmotor, insbesondere Ottomotor
Die Erfindung bezieht sich auf einen Verbrennungsmotor, insbesondere Ottomotor, mit Brenngas als Brennstoff, das im tieftemperaturverflüssigtem Zustand vorliegt. Diese Flüssigkeit kann z.B. eine Temperatur von ungefähr -1oo C aufweisen.
Die absolute Leistung und der spezifische Brennstoffverbrauch (Kraftstoffverbrauch) von Ottomotoren sind in hohem Maße von der Ansaugtemperatur der Verbrennungsluft abhängig. Bei 5o°C Temperaturdifferenz können bereits eine Leistungsdifferenz von etwa 5o % und eine Wirkungsgraddifferenz von etwa 5 % auftreten. Leistungssteigerungen können erreicht werden, indem durch vor der Verbrennung erfolgende Abkühlung (Kühlung), also Vorkühlung, der Verbrennungsluft (Saugluft, Ansaugluft) größere Füllungsgrade bzw. niedrigere spezifische Luftvolumina mit entsprechend niedrigeren spezifischen Verdichtungsleistungen erzielt werden»
7.133ο - 2 -
409810/0198
Vas nun die Erwärmung des tieftemperaturverflüssigten (kryogenen), also kaltverflüssigten Gases vor der Verbrennung betrifft, so könnte man dafür Abgaswärme des Motors verwenden. Dies ist aber im Vergleich, zur Erfindung nicht vorteilhaft.
Aufgebe der Erfindung ist, Energie, die für die Tieftemperaturverflüssigung des Brenngases aufgewendet wurde, rückzugewinnen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird Verbrennungsluft vor der Verbrennung durch Verwendung als wärmeabgebendes Wärmetauschmittel zur Vorwärmung und/oder Vorverdampfung des tieftemperaturverflüssigten Brenngases abgekühlt.
Bei dieser Vorkühlung wird eine besonders wirtschaftliche Rückgewinnung der Verflüssigungsenergie des Brenngases möglich, denn bei stöchiometrischer Verbrennung (LuftüberSchußzahlλ =1) können z.B. für Methan (CH.) als genanntes Brenngas eine Verbrennungsbzw. Ansaugluftabkühlung um etwa 430C, eine Lei-Btungserhöhung um etwa 45° und eine Vergrößerung des Wirkungsgrades auf etwa 0,0A erreicht werden.
Die entsprechenden Daten für Wasserstoff (H2) sind 740C, 80 % und o,91. Durch die Erfindung können also eine beachtliche Leistungserhöhung und eine beachtliche Wirkungsgraderhöhung
23.8.1972 - 3 -
409810/0198
erreicht werden. - Gemäß der Erfindung kann man auch von einer kryogenen Aufladung eines Verbrennungsmotors "bzw. Ottomotors sprechen.
Die Verbrennungsluftabkühlung durch die Flüssigkeitsvorwärmung und/oder Vorverdampfung kann durch indirekte Wärmeübertragung in einem entsprechenden Wärmetauscher.oder durch direkte Wärmeübertragung infolge einer Mischung der Verbrennungsluft mit der Flüssigkeit erfolgen. Bei einem Vergasermotor wird vorzugsweise diese direkte Wärmeübertragung angewendet.
In der Zeichnung sind in Fig. 1 und 2 zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt.
Gemäß Fig. 1 befindet sich in einem Behälter 1o tieftemperaturverflüssigtes Brenngas mit einer Temperatur von etwa -1oo°C für einen Vergasermotor. Diese Flüssigkeit wird einem Vergaser 11 zugeführt, dem auch die Ansaugluft für diesen Motor durch eine Leitung 12 zuströmt. Diese Ansaugluft hat eine Temperatur von etwa 2o C. Beide Medien werden im Vergaser 11 direkt gemischt, wobei die Flüssigkeit durch die Ansaugluft direkt erwärmt und zumindest zum Teil verdampft wird und die Ansaugluft dadurch abkühlt. Das den Vergaser 11 verlassende Gemisch strömt dann in den Zylinderraum 13 des Vergasermotors, wo es verbrennt. Die Abgase verlassen den Zylinderraum 13 durch ein Abgasrohr 14.
23.8.1972 - 4 -
40 98 10/0198
2242CH9
Gemäß Fig. 2 strömen tieftemperaturverflüssigtes Brenngas aus einem Behälter 15 und die Ansaugluft durch einen Wärmetauscher 16, in dem diese Flüssigkeit durch die Ansaugluft indirekt erwärmt und die Ansaugluft dadurch abgekühlt wird. Die erwärmte Flüssigkeit ist der Brenn- oder Kraftstoff und diese gekühlte Ansaugluft die Verbrennungsluft für einen nicht weiter dargestellten Ottomotor, dessen Brennraum diese beiden Medien letztlich zuströmen.
Die Pfeile geben die Strömungsrichtungen der genannten Strömungsmittel an.
7.155ο
25.8.1972
409810/0198

Claims (1)

  1. MASCHINEKFABEIK
    Aktieiigesellscliaft
    München, den 23. August 1972
    Patentanspruch.
    Verbrennungsmotor, insbesondere Ottomotor, mit Brenngas als Brennstoff, das in tieftemperaturverflüssigtem Zustand vorliegt, dadurch gekennzeichnet, daß Verbrennungsluft vor der Verbrennung durch Verwendung als wärmeabgebendes Wärmetauschmittel zur Vorwärmung und/oder Vorverdampfung des tieftemperaturverflüssigten Brenngases abgekühlt wird.
    409810/0198
    Leerseite
DE2242049A 1972-08-26 1972-08-26 Verbrennungsmotor, insbesondere ottomotor Pending DE2242049A1 (de)

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JP48096041A JPS4958217A (de) 1972-08-26 1973-08-27
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