DE575930C - Vorrichtung zur Benutzung von bei gewoehnlicher Temperatur nicht verfluessigbaren Kohlenwasserstoffen als Betriebsstoff fuer Brennkraftmaschinen, insbesondere fuer Fahrzeuge - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Benutzung von bei gewöhnlicher Temperatur nicht verflüssigbaren Kohlenwasserstoffen als Betriebsstoff für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Fahrzeuge Es sind wiederholt Vorschläge gemacht worden, nicht nur ortsfeste Brennkraftmaschinen (Gasmotoren) mit Gas zu betreiben, wozu in der Regel Leuchtgas oder kohlenoxydreiches Gichtgas der Hochöfen, mitunter auchKoksofengas, benutzt wird, sondern auch Maschinen für Fahrzeuge.
• Bei dem Gegenstande der vorliegenden Erfindung handelt es sich um besondere Sicherheitsvorrichtungen bei der an sich bekannten Benutzung von gasförmigen Kohlenwasserstoffen zum Antrieb von Brennkraftmaschinen, insbesondere für Fahrzeuge, wobei die Gase in verflüssigtem Zustande, ohne hochverdichtet zu sein, zur Anwendung gebracht werden. Die Aufgabe, die Brennkraftmaschinen der Fahrzeuge mit gasförmigem Brennstoff zu betreiben, ist auch für Deutschland von hoher wirtschaftlicher Bedeutung geworden. Bei der Zerlegung von Koksofengas verbleiben nämlich nachAusscheiden des Wasserstoffs oder des Wasserstoffs und Stickstoffs, welche für die Hydrierung oder für die Ammoniaksynthese benutzt werden, große Mengen von Methan, welche mehr als die Hälfte der gesamten Wärmeenergie der verarbeiteten Koksofengase mitführen. Trotzdem die Wärmeeinheit in dem Methan nur einen geringen Bruchteil im Vergleich zu den üblichen flüssigen Treibstoffen, wie Benzin oder Benzol, kostet, hat sich die sonst übliche Speicherung des Methans in hochkomprimiertem Zustande in. Stahlflaschen und deren Benutzung für Fahrzeuge, bedingt durch das verhältnismäßig hohe tote Gewicht der Stahlflaschen, nicht recht einbürgern können.
• Diese Schwierigkeiten werden zum großen Teil oder ganz beseitigt, wenn man die bisher vorgeschlagenen Wege der Mitnahme der Gase in hochverdichtetem Zustande oder in dehnbaren Säcken verläßt und statt dessen die Gase in leichten Gefäßen bei nahezu atmosphärischem Druck in an sich bekannterWeise in flüssigem Zustande mitnimmt.
• Solche Gefäße zur Aufbewahrung verflüssigter Gase, in welchen sich die letzteren sehr lange halten, sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt und für verschiedene Zwecke in Verwendung. Es sind doppel- oder mehrwandige, mit wärmeisolierenden Zwischenräumen versehene Gefäße, wie sie Dewar, Weinhold, H.eylandt, R o h n und andere beschrieben haben. Diese Gefäße werden mit verflüssigtem Methan gefüllt und an Stelle der jetzt üblichen Benzinbehälter an den Fahrzeugen angebracht. Überschlagshalber kann man annehmen, daß 11 verflüssigten Methans in seinem Energiegehalte ungefähr r 1 -Benzin entspricht, so daß das mitzunehmende Gewicht wie auch das Volumen der Gefäße sich gegenüber den gegenwärtigen Verhältnissen kaum ändert.
• Aus Sicherheitsgründen wird man von einem Auffüllen des Behälters nach dem Leerbrauchen Abstand nehmen müssen und den leeren Behälter einfach durch einen gleichartigen vollen ersetzen. Diese Maßnahme ist bereits bekannt und bezweckt, daß nur die mit dem Brennstoff vertrauten Erzeugerstellen die Füllung vornehmen, da an diesen Stellen jede denkbare Vorsichtsmaßregel ergriffen werden kann.
• Das verflüssigte Methan oder methanreiche Gasgemisch befindet sich in diesen Gefäßen nahezu unter Atmosphärendruck und weist die Temperatur des bei Atmosphärendruck siedenden Gasgemisches auf, das in der Regel je nach der Zusammensetzung zwischen - ioo° und - 16o° liegen dürfte. lm Gefäß selbst herrscht ein kleiner Überdruck, den man j e nach den Wandstärken verschieden bemessen kann. Im allgemeinen dürfte es sich empfehlen, die Wandstärke der Gefäße so zu bemessen, daß sie einem gewissen Überdruck, beispielsweise von etlichen Zehnteln einer Atmosphäre, gewachsen sind.
• Auch wenn die Maschine nicht in Betrieb ist, läßt es sich nicht vermeiden, daß das verflüssigte Methan :etwas verdunstet. Die dabei entstehenden Verluste an Gas können in sehr niedrigen Grenzen gehalten werden, um so mehr als die Verdampfungswärme des Methans mehr als doppelt so groß ist als z. B. die der verflüssigten Luft, welche seit Jahrzehnten verflüssigt für verschiedene gewerbliche Zwecke verwendet wird.
• Immerhin kann infolge der Explosionsfähigkeit des Methan-Luft-Gemisches bei längerem Verbleiben des Fahrzeuges. mit verflüssigtem Methan in geschlossenen Räumen, z. B. in dem Wagenschuppen, eine gewisse Gefahr bestehen, da sich die Luft mit Methan anreichern wird. Durch die vorliegende Erfindung sollen diese Gefahren völlig vermieden werden. Zu diesem Zwecke ist der Dampfraum solcher Gefäße mit verflüssigtem Methan, welche -beispielsweise für einen Überdruck von o, i Atm. gebaut sind, mit einem auf etwa o,o5 Atm.-Überdruck eingestellten Sicherheitsventil versehen. Diese Ventile werden einerseits mit einer Sicherheitslampe (z. B. nach Davy) oder mit flammenlosen Verbrennungsröhrchen, in welche das verdunstete Methan .entweicht, und andererseits mit elektrischen oder pyrophoren Zündvorrichtungen verbunden, so daß das entweichende Methan sogleich verbrannt wird.
• Um eine weitere Gewähr für das unbedingte Funktionieren dieser- Sicherheitsvorrichtung zu haben, empfiehlt es sich, die Steuerung der Brennkraftmaschine mit einer Vorrichtung zu versehen, welche bewirkt, daß beim Abstellen der Maschine eine !elektrische oder pyrophore Zündung in der Sicherheitslampe oder in den Verbrennungsröhrchen dauernd in Tätigkeit bleibt. Auf diese Weise wird vermieden, daß unverbrauchtes Methan in die Luftumgebung gelangt.
• Die hier beschriebene Anordnung und Betriebsweise, auf die zum Verständnis. der Sicherheitsvorrichtungen ausführlich eingegangen wird, ist durch die beiliegende Zeichnung veranschaulicht, wobei unter Schutz nur die Sicherheitsvorrichtungen gegen die Bildung von Schlagwettern gestellt werden sollen.
• i ist ein doppelwandiges Gefäß aus dünnem Blech zur Aufnahme des verflüssigten Methans.
• Infolge des verdampfenden -Methans herrscht im Gefäß ein kleiner Überdruck, der geregelt werden kann, z. B. dadurch, daß dem verdampfenden Methan durch die Metallstenge 3, welche mehr oder weniger tief in das flüssige Methan versenkt wird, mehr oder weniger Wärme von außen zugeführt wird. Durch diesen Überdruck wird das flüssige Methan in das Rohr q. gedrückt.
• Läßt man das Rohr q. nicht am Boden, sondern im oberen Teil des Gefäßes i münden, so wird dem Motor gasförmiges Methan zugeführt.
• Das Rohr q. schließt an das Ventil 5 an, welches mit dem Steuerrad 6 verbunden ist, woraufhin das Methan durch eine Düse in das Luftansaugrohr 7 und daraufhin in das Gehäuse 8 der Brennkraftmaschine, mit Luft gemischt, gelangt. ` Hier beginnt nun die Beschreibung der zu schützenden Anordnung: Der Behälter i ist ferner durch ein Rohr mit einem Sicherheitsventil 9 verbunden, welches durch einen Hebel oder durch eine Feder io betätigt -wird. Dieses Zuleitungsrohr zum Sicherheitsventil, welches oder Übersichtlichkeit halber auf der Zeichnung geradlinig geführt ist, kann in mehreren Windungen um das Gefäß i innerhalb der Wärmeschutzmasse 2 angeordnet sein. Bei zu hohem Überdruck lüftet sich das Sicherheitsventil 9, und das gasförmige Methan gelangt durch das Röhrchen ii in die Sicherheitslampe i2. An beiden Mündungen des Verbindungsröhrchens i i wie auch an der Sicherheitslampe 12 k6nnen Drahtnetze angebracht werden, welche die Ausbreitung der Flamme begrenzen. Innerhalb der Sicherheitslampe 12 kann ein Metallfaden oder Metallnetz 13 angeordnet werden, welcher durch einen Akkumulator 1q. zum Glühen gebracht werden kann. Das Ein- und Ausschalten des Akkumulators geschieht durch den Kontakt 15, welcher am Steuerrad 6 angebracht ist, und zwar derartig "daß, wenn die Methanzufuhr zurBrennkraftmaschine abgestellt wird, die Verbindungsleitungen zum Akkumulator durch den Kontakt 15 kurzgeschlo'ss:en werden, so daß der Glühfaden 13 zum Glühen gebracht wird.
• Auch wenn die Brennkraftmaschine in Bewegung ist, kann es vorkommen, daß der Überdruck im Gefäß r zu groß wird. In solchen Fällen ist :es das Sicherheitsventil selber, welches durch :einen Nehenschluß 16 den Akkumulator einschaltet und den Faden 13 zum Glühen bringt. .

Claims (2)

1. PATRNTANSPRÜCfIR: r. Vorrichtung zur Benutzung von bei gewöhnlicher Temperatur nicht verflüssigbaren Kohlenwasserstoffgasen, wie Methan, Äthylen und deren Homologen oder Gemischen, in verflüssigtem, unterkühltem Zustande als Betriebsstoff für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Fahrzeuge, unter Anwendung eines Behälters für das verflüssigte Gas, der mit einem Sicherheitsventil versehen ist, durch das bei Überschreiten eines bestimmten Druckes im Innern des Behälters Gas ausströmen kann, dadurch gekennzeichnet, daß das durch das Sicherheitsventil entweichende Gas in eine Sicherheitslampe oder andere Zündvorrichtung geleitet wird, um zur Entzündung gebracht zu werden.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß bei Abstellen der Brennkraftmaschine die Zündvorrichtung in der am Sicherheitsventil des Gasbehälters angeschlossenenSicherheitslampe selbsttätig eingeschaltet wird.