DE3441033A1

DE3441033A1 - Vorrichtung zum behandeln der verbrennungsgase und verringern des kraftstoffverbrauchs bei verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE3441033A1
Application number: DE19843441033
Authority: DE
Inventors: Tomas Beccar Barone
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-11-11
Filing date: 1984-11-09
Publication date: 1985-06-20
Also published as: FR2554870B1; FR2554870A1; US4593672A; BR8405792A; AR230670A1; JPS60125763A

Description

dr.-ing.franz vuesthoff

WUESTHOFF-v. PECHMANN -BEHRENS-GOETZ »»-'hil-fmdawesthoff (1927-191«)

DIPL.-ING. GERHARD PULS (l9S2-I97l) EUROPEAN PATENT ATTORNEYS dipl.-chem. de. e. Freiherr von pechwa, DR.-ING. DIETER BEHRENS DIPL.-ING.; D1PL.-WIRTSCH.-ING. RUPERT GC

i£-58 795 D-8000 MÜNCHEN 90

Tomas Barone, Schweigerstrasse2

Beccar, Argentinien , „^

^ telefon: (089)662051

telegramm: protectpatent telex: j 24 o7o

Vorrichtung zum Behandeln der Verbrennungsgase und Verringern des Kraftstoffverbrauchs bei Verbrennungsmotoren

Die Erfindung betrifft Zusatzgeräte für Verbrennungsmotoren und bezieht sich insbesondere auf Vorrichtungen zum Verbessern des Wirkungsgrades von Verbrennungsmotoren durch Einsparen von Kraftstoff und Öl sowie zum Verringern der Giftigkeit der Auspuffgase bei Kraftfahrzeugen.

Es ist ζ.Zt. wenigstens eine diesem Zweck dienende Vorrichtung bekannt (AR-PS 224 482), bei der sich mehrere grundsätzliche Vorteile feststellen lassen, darunter die Einfachheit ihres Aufbaues, aus der sich geringere Herstellungskosten und eine größere Sicherheit hinsichtlich eines einwandfreien Betriebes ergeben. Außerdem werden die Kosten für die Vorrichtungsmontage gesenkt und die streng mechanischen Reparaturen oder Wartungsarbeiten vermieden oder erst mit größeren zeitlichen Zwischenräumen erforderlich.

Zusammenfassend lassen sich unter den wichtigsten Funktionen der Vorrichtung folgende hervorheben:

1) Die Rückgewinnung von verbrennbaren Gasen, die üblicherweise in die Atmosphäre ausgestoßen werden.

2) Eine echte Belüftung des Motorgehäuses mit sauberer Luft.

3) Die Herstellung möglichst günstiger Bedingungen für das brennbare Gemisch, um eine bestmögliche Energieausnutzung zu erreichen.

4) Die Herabsetzung der maximalen Verbrennungstemperatur, um das Entstehen von stickstoffhaltigen Verbindungen zu vermeiden.

5) Die Herbeiführung eines möglichst günstigen Verbrennungsablaufs, um das Entstehen von Kohlenstoffmonoxid zu verhindern.

Durch Kombinieren dieser Faktoren wird eine Herabsetzung des effektiven Kraftstoffverbrauchs erzielt.

Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, daß bei den derzeitigen Anlagen zum Verringern des Ausstoßes von umweltverschmutzenden Gasen, die ähnliche Funktionen wie einige der hier beschriebenen erfüllen, der Kraftstoffverbrauch ohne Ausnahme zunimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen.

Eine diese Aufgabe lösende Vorrichtung ist mit ihren Ausgestaltungen im Anspruch gekennzeichnet.

Die günstigen Auswirkungen der Vorrichtung gemäß der Erfindung auf die Motorleistung lassen sich kurz zusammengefaßt folgendermaßen darstellen:

Senkung des Kraftstoffverbrauchs um nicht weniger als 20%. Tatsächliche Verringerung der Giftigkeit der Auspuffgase in jedem Betriebszustand und im Leerlauf.

Wirkliche Belüftung der Ölwanne und dadurch Verlängerung des Lebensdauer von Öl und Motor.

Bei Motoren mit Fremdzündung Minderung der Empfindlichkeit des Motors gegen Selbstentzündung des brennbaren Gemischs, auch bei hohem Verdichtungsverhältnis.

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- Keine Änderung der Grundeigenschaften des Motors hinsichtlich Leistung und Drehmoment, sondern günstigeres Motorverhalten dank besserer Gemischqualität.

- Mittels einer eingebauten - manuellen oder automatischen Höhenmeßsteuerung Verzögerung des durch die Betriebsbedingungen in großen Höhen verursachten Leistungsabfalls des Motors.

Dank des einfachen Arbeitsprinzips ist der Anbau der Vorrichtung an Otto- oder Dieselmotoren jedes Typs zu beträchtlich niedrigeren Kosten als bei jeder anderen äquivalenten Anlage zur Behandlung von Auspuffgasen möglich. Keine kostenaufwendige Wartung der Vorrichtung.

Die mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung erzielten funktionsmäßigen und technischen Vorteile sind so zahlreich, daß die bekannte Vorrichtung endgültig und in hohem Grade von der ersteren übertroffen wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt mit einer Seitenansicht der Vorrichtung und eines Motors bei stillgesetztem Motor, Fig. 2, 3 und 4 untereinander und der Fig. 1 ähnliche Ansichten mit verschiedenen Stellungsbeziehungen der Vorrichtungsbauteile entsprechend dem Leerlauf-, Normal- bzw. Vollastbetrieb des Motors.

Die dargestellte Vorrichtung zur Kraftstoffersparnis und Auspuffgasreinigung hat als Hauptbauteil einen Regler, der an einen Kraftstofftank 33, an ein Motorgehäuse 38 und an die Auspuffanlage 17 angeschlossen ist. Der Regler hat ein Gehäuse mit einer Kammer, die durch eine Membrane 2 6 in zwei Teilkammern unterteilt ist. Die untere Teilkammer wirkt als Unterdruckkammer und ist durch eine Verbindungsleitung 8, in die ein Thermostat bzw. Thermostatventil 7 eingebaut ist.

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über einen Vergaser 2 mit der Ansaugöffnung des Motors verbunden .

In der Teilkammer ist eine Feder 27 angeordnet, die bei stillstehendem Motor die Membrane 26 in der gezeichneten Stellung hält. Die Last der Feder 27, und damit die Elastizität der Membrane 26, ist mit einer Einstellvorrichtung 29 nach Belieben veränderbar.

Die Membrane 26 ist auf ihrer anderen Seite mit einem Schaft 9 versehen, der einen in einer Mischkammer 11 eines Gehäuses 24 angeordneten Verschlußkopf trägt. Folglich bleibt der Schaft 9 mit einem Abschnitt in der Teilkammer angeordnet, die über Schlitze und Löcher mit dem Umgebungsmilieu in Verbindung steht.

Es ist eine zweite Membrane 14 zum Betätigen eines Höchstdrehzahl- bzw. Vollast Ventils 25 vorgesehen, das sich im Gegensatz zu dem als Hauptventil wirkenden Schaft 9 öffnet, bevor der Unterdruck abnimmt; hierauf wird weiter unten näher eingegangen.

In der Praxis sind das Gehäuse 24 des Reglers und das Membrangehäuse 28 voneinander unabhängige Bauteile, die miteinander durch Schrauben verbunden sein können.

Der Verschlußkopf des Schaftes 9 wirkt mit einer Mittendurchlaßöffnung betriebsmäßig zusammen, die eine untere Kammer mit der Mischkammer 11 verbindet, in der vom Kraftstofftank 33, Motorgehäuse 38 und von der Auspuffanlage 17 kommende Gase « aufgefangen werden. Zu diesem Zweck sind die letztgenannten Bauteile mit den erforderlichen Vorrichtungen zum Anschliessen von zugehörigen Leitungen 6, 15 und 31 versehen, die zum Gehäuse 24 an zugehörige Anschlußöffnungen geführt sind, in denen je eine entsprechende Einstellvorrichtung 12 eine fein-

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fühlige Regulierung der in das Gehäuse 24 eingeleiteten Gasmenge ermöglicht. Es ist nur eine einzige Anschlußöffnung mit der zugehörigen Einstellvorrichtung 12 dargestellt; es versteht sich, daß die übrigen Anschlußöffnungen und Einstellvorrichtungen von gleichen physischen Eigenschaften sind, auf deren Darstellung, die zu einem besseren Verständnis nicht beigetragen hätte, nur aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit der Zeichnung verzichtet wurde.

Zur Vorrichtung gehört ein Leerlauf-Regler 13 mit einer von einer Feder und einer Kugel gebildeten Baugruppe zum Steuern eines Kanals, der unter Umgehung der Mittendurchlaßöffnung und des zugehörigen Verschlußkopfes des Schaftes 9 die Gassammei- bzw. Mischkammer 11 mit der unteren Kammer direkt verbindet.

Von der Mischkammer 11 führt eine Rückleitung 4 weg, in deren Öffnung ebenfalls eine Einstellvorrichtung 10 angeordnet ist, mit der sich der abgehende Strom der in der Mischkammer 11 aufgefangenen und miteinander vermischten Gase nach Belieben regulieren läßt. Die Rückleitung 4 ist über den Vergaser 2 mit Zwischenschaltung einer Rücken an Rücken mit dem Auspuffkrümmer angeordneten Vorwärmekammer mit dem Ansaugkrümmer des Motors verbunden. Zur Entnahme von aus der Vorwärmekammer kommenden Gasen ist ein Gasentnahmeflansch 1 vorgesehen. Zur Belüftung des Motorgehäuses 38 mit einem Filtrat bzw. gefilterter Luft dient eine Belüftungsleitung 36, in die ein Ölabscheider 37 eingebaut ist.

_%Für die Zündvorverstellung, die bei Überbelastung des Motors betätigt wird, ist eine Unterdruckleitung 30 vorgesehen.

Zum besseren Verständnis der Arbeitsweise der Vorrichtung sei noch darauf hingewiesen, daß der Kraftstofftank 33 und der Vergaser 2 durch eine Belüftungsleitung 35 verbunden sind,

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die von einem Luftfilter 5 des Vergasers 2 gefilterte Luft empfängt und sie zum Kraftstofftank 33 leitet. Folglich wird der Kraftstofftank 33 bei stillstehendem Motor über die Verbindungsleitung 35 und den Luftfilter 5 belüftet, wobei das Thermostatventil 7 geschlossen ist.

Wenn dagegen der Motor in Betrieb gesetzt worden ist und seine normale Temperatur erreicht, öffnet sich das Thermostatventil 7. Der im Ansaugteil herrschende Unterdruck wirkt dann auf die Membrane 26, die den Schaft 9 mitnimmt und dadurch eine Gasströmung durch die Mittendurchlaßöffnung entsprechend dem Bedarf des Motors ermöglicht. Die Verstellung der Membrane 26 ist von dem im Ansaugteil erzeugten Unterdruck abhängig und kommt durch die Verbindung mit der Unterdruckleitung 30 zustande, die den Zündvorversteller speist.

Die Einleitung der rückzugewinnenden Gase in den Regler und ihre Regelung geschehen folgendermaßen:

1) Aus dem Motorgehäuse 38 mit Regelung durch die Einlaßeinstellschraube 12.

2) Aus dem Kraftstofftank 33 über die Leitung 31, mit Regelung durch eine gleiche Einstellschraube 12.

3) Aus dem vorgeschalteten Abgasschalldämpfer 17 mit Regelung durch eine gleiche Einstellschraube 12, wobei dieser Zustrom durch ein Ausgleichsventil 20 ermöglicht wird, das in einem Auspuffrohr 19 nach einem Schalldämpfer 18 am Auslaß der Auspuffanlage angeordnet und durch eine in einer Unterdruckleitung 22 angeordnete Betätigungsvorrichtung betätigbar ist.

Diese Gase vermischen sich in der Gassammei- bzw. Mischkammer 11 je nach Motordrehzahl und werden im Leerlauf durch die Dosiervorrichtung bzw. den Leerlaufregler 13 hindurchgeleitet und geregelt, im Normalbetrieb durch die Öffnung des Schaftes bzw. des Hauptventils 9, und bei Vollastbetrieb durch die

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Öffnung des Vollastventils 25, das mit einer Vorrichtung 23 betätigbar ist, die an es über eine Unterdruckleitung 34
angeschlossen ist.

Das sich ergebende Gemisch strömt durch die Rückleitung 4
zur vom Auspuffkrümmer erwärmten Gasvorwärmekammer und wird über den Gasentnahmeflansch 1 vom Ansaugteil des Motors auf genommen .

Claims

Anspruch :

Vorrichtung zum Behandeln der Verbrennungsgase und Verringern des Kraftstoffverbrauchs bei Verbrennungsmotoren, bei der ein Kraftstofftank, ein Motorgehäuse und eine Auspuffleitung mittels Gasrückleitungsrohren an einen vor dem Ansaugkrümmer des Motors angeordneten Regler angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet , daß

- der Regler ein Gehäuse (24,28) hat, in dem eine Kammer von einer Membrane (26) in zwei Teilkammern unterteilt ist,

- eine der Teilkammern eine Unterdruckkammer ist und über eine Verbindungsleitung (8) mit Zwischenschaltung eines Thermostatventils (7) mit der Ansaugöffnung des Motors verbunden ist,

- in derselben Teilkammer eine gegen die Membrane (26) vorgespannte Feder (27) angeordnet ist,

- von der anderen Membranseite in der anderen Teilkammer ein mit der Membrane (26) verbundener Schaft (9) wegragt, der einen Verschlußkopf trägt, welcher in betriebsmäßiger Beziehung zu einer Mittendurchlaßoffnung im Gehäuse (24) angeordnet ist,

- in derselben Teilkammer Öffnungen vorgesehen sind, über welche die Teilkammer mit dem Umgebungsmilieu in Verbindung steht,

- auf einer Seite der Mittendurchlaßoffnung des Gehäuses (24) in einer Mischkammer Öl) Öffnungen mit Einstellvorrichtungen (12) vorgesehen sind, die mit dem oberen Teil des Kraftstofftanks (33), dem Motorgehäuse (38) bzw. der Auspuffleitung (17) verbunden sind,

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auf der anderen Seite der Mittendurchlaßöffnung in einer Gassammelkammer wenigstens eine Rückleitungsöffnung mit einer Einstellvorrichtung (10) vorgesehen ist, die mittels einer Rückleitung (4) für den Umlauf der rückgewonnenen und vermischten Gase mit einer im Nebenschluß zum Motoransaugteil liegenden Vorwärmekammer verbunden ist, die Mischkammer (11) mit der Gassammelkammer über einen mit einer Einstellvorrichtung (Leerlaufregler 13) gesteuerten Kanal in ständiger Verbindung steht, und daß ein Vollastventil (25) vorgesehen ist, das bei hoher Beanspruchung des Motors bei kurzzeitigem Abfallen des Ansaugunterdruckes die Gaszirkulation ermöglicht, wobei durch das Öffnen des Vollastventils (25) eine kontinuierliche Versorgung und ein kontinuierlicher Unterdruck erzielt wird, um die Zündvorverstellung an die Überbelastung des Motors bzw. die Vollast anzupassen.