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Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung von Kraftstoff bei
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einer Brennkraftmaschine Die Erfindung betriff. ein Verfahren und
eine Vorrichtung zur Verarbeitung von Kraftstoff bei einer Brennkraftmaschine.
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Die Menschheit erkennt derzeit die Notwendigkeit, Erdöl zu sparen.
Das Erdöl und damit das Benzin werden zunehmend teurer, weshalb die Menschen daran
interessiert sind, mehr Kilomet pro Liter (Meilen pro Galrone) Kraftstoff bzw. benzin
zurückzulegen. Außerdem ist es häufig notwendig, daß für Benzin eine bessere Xilometerleistung
(bzw. Meilenzahl) erreicht wird, cit die Menschen weiterhin ihre Kraftfahrzeuge
fahren können.
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Eine der Komponenten bei der Behandlung bzw. Verarbeitung von Kraftstoff
zu dessen Verbrennung in einer Brennkraftmaschine ist das Vergasersystem. Mit einem
verbe serten Vergasersystem und einer verbesserten Verdampfung bzw. Vergasung des
Kraftstoffs kann eine bessere Bezin-Kilometerzahl oder können mehr kilometer pro
Liter Benzin für ein gegebenes Kraftstoffvolumen erreicht werden.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Einrichtungen anzugebc- , die
im Vergasersystem verwendbar sind, zur Verbesserung der Vergasung des L-aftstoffs
und zur Bildung eines homogeneren Luft Kraftstoff Gemischdampfes, um mehr Kilometer
pro gegebenem Benzinvolumen zu erreichen.
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Die Erfindung gibt Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufheizen des
Kraftstoff vor der Einführung des Kraftstoff @@ den Vergaser an. Diese Vorrichtung
wird im folgenden als Kraftstoffdehner oder -expander bezeichnet. Die Temperatur
des Kraftstoffs wird auf eine vorgegebene gewünschte oder Soll-Temperatur Eingestellt.
Der Kraftstoffdehner ermöglich es, den Kraftstoff gegebenenfalls auf die vorgegebene
Soll-Temperatur aufzuh@ @@.
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Der Kraftstoffdehner ermöglicht es außerdem, gegebenenfalls den Kraftstoff
auf die vorgegebene Soll-Temperatur abzukühlen. Mit dem Kraftstoffdehner kann die
Temperatur des Kraftstoffs auf die gewünschte vorgegebene Soll-Temperatur geregelt
werden.
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in weiteres Merkmal des Kraftstof£dehners ist, daß der Kraftstoff
im Vergaser durch den Kraftstoffdehner so umgewälzt werden kann, daß der Kraftstoff
im Vergaser auf der gewünschten vorgegebenen Soll-Temperatur gehalten werden kann.
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Die Aufgabe wird weiter gelöst durch einen Befeuchter zum Anfeuchten
der Luft vor dem Durchtritt der Luft durch den Vergaser.
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Es ist möglich, den Feuchtigkeitsgehalt oder die relative veuchtigkeit
der Lut vor deren Strömung zum Vergaser zu erhöhen. Im allgemeinden er-eicht Feuchtigkeit
im Luft-Kraftstoff-Gemischdampf, der in die Brennkraftmaschine eingeführt und in
ihr verbrannt wird, eine gleichmäßigere Verbrennung des Kraftstoffs und eine --rwünschtere
Verbrennung des Kraftstoffs. Dadurch wird für sich selbst eine Erhöhung der Kraftstoff-
oder Benzin-Kilometerleistung pro gegebenen Kraftstoffvolumen erreicht.
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Die Aufgabe wird weiterhin durch einen Luft-KraftstoffGemischverdampfer
erreicht, der zwischen dem Vergaser und der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Der
Luft-Kraftstoff-Gemischverdampfer erhitzt und vermischt mittels Turbulenz den Luft-Kraftstoff-Gemischdampf
vom Vergaser. Das ergibt eine gleichmäßigere Mischung des Kraftstoffs und der Luft
zur EinfUhrung in die Brannkraftmaschine, um so ein gleichmäßigeres Verbrennen des
Kraftstoffs und e"n. vollständigers Verbrennen des Kraftstoffs in der Brennkraftmaschine
zu erreichen und um folglich eine bessere Kilometerleistung pro gegebenem Benzinvolumen
für ein Kraftfahrzeug zu
erreichen, das eine Brennkraftmaschine
verwendet.
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Der Kraftstoffdehner kann sowohl für @@@ selbst alleine als auch zusammen
mit entweder dem Befeuchter oder dem Verdampfer, oder auch zusammen mit sowohl dem
Befeuchter tbnd dem Verdampfer verwendet werden. Schließlich kann der Befeuchter
auch für sich selbst alle: ocer zusammen mit dem Verdampfer verwendet werden, und
weiter kann auch der Verdampfer al@ eine für sich verwendet werden.
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Durch die Erfindung sind zahlreiche Vorteile erreichbar, von denen
im folgenden nur einige angegeben verden. Wesentlich ist bei der Erfindung, daß
eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erhöhung der Benzin-Kilaneterleistung pro
gegebenen Kraftstoffvolumen für ein Kraftfahrzeug angegeben wird, das eine Brennkraftmaschine
verwendet. Weiter ist vorteilhaft, daß durch die Erfindung eine V@@-richtung und
ein Verfahren augegeben werden, durch G-')e eine B @-kraftmaschine weniger Kraftstoff
bei im wesentlichen den gleichen Betriebsverhalten benötigt. Weiter ist vorteilhaft,
daß die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren kompatibel
mit bestehenden Brennkraftmaschinen,insbesondere solchen für Kraftfahrzeuge,sind.
Durch die Erfindung wird nämlich ein Kraftstoffdehner zum Regeln der Temperatur
dos Kraftstoffs auf eine vorgegebene Soll-T.emperatur angegeben, wobei der Kraftstoff"
dehner einfach betreib-^var und leicht unterhnltbar ist. Dabei ist vorteilhaft,
daß der Kraftstoffdehner in Aufbau und Anwendung im Leitungsverlauf nnwondbar ist.
Schließlich sind die erlindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren
geeignet zum Verringern der Verunreinigungen im Abgas einer Brennkraftmaschine,
wodurch veiter vorteilhaft die Lebensdauer einer Brennkraftiaschine erhöht wird.
Von besonderer Bedeutung bei der Erfindung ist das Halten des Kraftstoffs auf einer
vorgegebenen Soll-Temperatur, um eine Verdampfung des Kraftstoffs zu vermeiden.
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Die Erfindung gibt also eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bilden
eines Luft-Kraftstoff-Gemischdampfes an zur Einführung in und Verbrennung in einer
Brennkraftmaschine. Durch die Erfindung
Kann eine vollständige@@
Verdampfung d s @ @tstoffes und vollst ndigene Vermischung von Luft und Kraftstoff
zu Bil des Luft-Kraftstoff-Gemischdampfes erreicht werden. Daraus @ ibt sich, daß
bei einem Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine eine größere Kilometerleistung
(bzw. Zeilenzahl) pro zegabe Kraftstoffvolumen erreicht wird, als bei einer Brennkraftmaschine,
die die Erfindung nicht verwendet.
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Vom Erfindem durchgeführte Versuche mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
am eigenem Kraftfahrzeug huben gezeigt, daß die Kilometerleistung bei einem gegebenen
Kenzinvolumen erhöh werden ist.
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Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zur Verarh @@ung von Kraftstoff
von der Einführung in eine Brennkraftmaschine mit insbesondere einem Karftstoffdehner,
einem Befeuchter und einem Luft-Kraftstoff-Gemischverdampfer, Fig. 2 einen Längsschnitt
durch einen Kraftstoffdehner sowie eine Darstellung des Ventils zur Regelung des
Heißwasser- ' d Kaltwasser-Stroms in den Kraftstoffdehner, um eine vorgegebene Soll-Temperatur
zu erreichen, Fig. 3 die Ansich 3-3 gemäß Fig. 2, nämlich eine Ansich des erfindungsgemäßen
Kraftstoffdehners, Fig. 4 im Längsschnitt einen erfindungsgemäßen Befeuchter zum
Befeuchten der Luft vor der Einführung in einen Vergaser, Fig. 5 in Aufsich den
Befeuchter gemäß Fig. 4, Fig. 6 in Aufsich einen erfindungsgemäßen Luft-Kraftstoff-Gemischverdampfer,
Fig. 7 den Schnitt 7-7 in Fig. 6, nämlich einen Längsschnitt zur Darstellung von
Einzelheiten des Luft-Kraftstoff-Gemischverdampfers.
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Fig. 8 den Schnitt 8-8 in Fig. 6, nämlich einen Querschnitt d s Luft-Kraftstoff-Gemischverdampfers
zur Darstellung dessen Einzelheiten.
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In Fig. 1 sind schematisch eine Brennkraftmaschine 10, ein erfindungsgemäßer
Kraftstoffdehner 12, @@@ erfindungsgemäßer Luft-Kraftstoff-Gemischverdampfer 14
und ein erfindungsgemäßer Befeuchter 16 dargestellt, wie sie einander sind und verwendet
werden zur Verringerung des Kraftstoffverb auchs ohne wesentliche Anderung des Betriebsverhaltens
der Brennkraftmaschine 10.
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In Fig. 1 i @ weiter ein Radiator oder Kühler 18 dargestellt. Der
Kühler 18 besitzt einen Kaltwasserauslaß 20, der sich in eine Leitung 22 verzweigt,
die mit dem Wassermantel der Brennkraftmaschine 10 verbunden ist. Die Brennkraftmaschine
10 besitzt eine Heißwasser-Austrittsleitung 24, die mit dem Luft-Kraftstoff-Gemischverdampfer
14 verbunden ist, zur Zufuhr von Wärmeenergie zum Luft-Kraftstoff-Gemischverdampfer
14. Der Luft-Kraftstoff-Gemischverdampfer 14 besitzt eine Austrittsleitung 2, die
zur Kühler 18 so zurückführt, daß das Heißwasser von der Brennkraftmaschine 10 zur
wiederumwälzung abgekühlt werden kann.
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Die Kaltwasserleitung 20 vom Fahrzeug-Kühler 18 verzweigt sich auch
in eine Leitung 28, die mit eintin- Heizer 30 verbunden iet.
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Von der Leitung 28 zweigt eine Leitung 32 ab, die zum Kraftstoffdehner
12 führt.
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Von der Heißwasserleitung 26 zweigt eine Heißwasserleitung 34 @b.
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Die Heißwasserleitung 34 verzweigt sich ihrerseits in eine Leitung
36 und in eine Leitung 38. Die eitung 36 führt zum Heizer 30. Weiter zweigt von
der Leitung 36 eine Leitung 40 ab, die zu einet Regelventil 42 führt, das dem Kraftstoffdehner
12 zugeordnet ist.
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Die Leitung 38 von der Heißwasserleitung 34 führt in einen Hilfsküchler
44. Der Hilfskühler 44 besitzt eine Kaltwasser-Austrittsleitung 46, die zum Regelventil
42 führt. Selbstverständlich ist Zweck des Hilfskühlers 44 die Abkühlung des Heißwassers
vom Wassermantel der Brennkraftmaschine 10.
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Die @@@tung @2 vom Kraftstoffdehner 10 und die Leitung 28 sind im
wesentlichen Kaltwasser-Rückkehrleitungen zur Einführung d@s Kaltwassers in den
Wassermantel der Brennkraftmaschine 10.
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Die Leitungen 36 und 40 sind Zuführleitungen zum Heizer 30, zum Regelventil
42 und zum Kraftstoffdehner 10.
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Ebenso ist die Kaltwasserleitung 46 eine Zuführleitung für das Regelventil
42 und den Kraftstoffdehner 12.
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Weiter ist vorgesehen ein Kraftstofftank 50 mit einer Austritts-oder
Kraftstoffleitung 52. In der Kraftstoffleitung 52 befinder sich eine Kraftstoffpumpe
54. Die Kraftstoffpumpe 54 ist mit einer Leitung 58 verbunden, die in den Kraftstoffdehner
12 hinein und aus dem Kraftstoffdehner 12 wieder herausführt und mi einem Vergaser
60 verbunden st. Eine weitere Leitung 62 ist m lem Boden des Vergasergehäuses verbunden
und führt in den Kraftstoffdehner 12 und führt aus dem Kraftstoffdehner 12 wieder
heraus und ist mit dem Oberende des Gehäuses des Vergasers 60 verbunden.
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Zu Zeiten kann es erwünscht sein, die Leitung 62 zum Halten der Temperatur
des Kraftstoffs im Vergaser 60 aus der vorgegebenen Soll-Temperatur zu verwenden.
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Der Befeuchter 16 ist mit dem Vergaser 60 mittels einer Leitung 64
verbunden und führt zu diesem.
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Der Luft-Kraftstoff-Gemischverdampfer 14 ist mit dem Vergaser 60 mittels
einer Leitung 66 verbunden und führt in die Brennkraftmaschine 10 mittels einer
Leitung 68.
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Weiter ist eine Abgas- oder Auspuf£leitung 70 vorgesehen. die von
der Brennkraftmaschine 10 zum Abgassystem der Brennkraftmaschine 10 führt.
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In Fig. 2 sind der Kraftstof£dehner 12 und das zugeordnete Regelventil
42 dargestellt, wobei der traftstofEdehner 12 ein rohrförmiges oder ein gerades
Zylindergehäuse 80 besitzt, das
am rechten Ende ein Innengewinde
@@ besitzt zur Aufnahme @@@@ Heizungs-Endplatte 84, die außen Ge@i@@e @@ @@@vei@@@.
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@@@@@@@@-@@@@latte 84 ist auf das Gehäuse @ aufgeschrau@ Am linken
Ende (Fig. @) des Gehäuse 80 befindet sich ein Ventil-@ndplatte @@ mit einem Gewinde
90. Das Gehäuse 80 weist e@n Innengewinde 92 auf zur Aufnahme der Ventil-Endplatte
8@ @n der Ventil-Endplatte 88 befindet sich eine mittige Gewindeöffnung 94 zur Aufnahme
eines Gehäuses 96 des Misch-Regelventils 42. Das Gehäuse 96 weist Nippel oder Ansatz
93 mit Außengewinde auf für das Einschrauben in die mittige Gewindeöffnung 94.
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Das Gehäuse 96 weist einen mittigen Durchtritt 100 auf.
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In der Wand des Gehäuses 96 ist ein mit Gewinde versehener Keißwasserdurchtritt
102 sowie ein mit Gewinde versehener Kal -rasserdurchtritt 104 vorgesehen.
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Am hippelseitigen Ende des mittigen Durchtritts 100 ist @@@ mit Gewinde
versehener Durchtritt 106 vorgesehen zur Aufnahme eine@ rohrförmigen Traggehäuse
108, das ein Außengewinde 110 aufweist.
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Das äußere bzw. andere Ende des Traggehäuses 108 besitzt ein Außengewinde
112 und nimmt eine Endplatte 114 auf, die ein Innengewinde 116 besitzt.
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In der Endplatte 114 ist eine mit Gewinde versehene mitti Öffnung
11@ vorgesehen.
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In diese mit Gewinde versehene mittige Öffnung 118 ist eine Thermostat-Patrone
120 mit einem Au@engewinde 122 an einem Ende eingeschraubt. Die Thermostat-Patrone
120 besitzt einen Stab 122, der, in Fig. 2, von der Thermostat-Patrone 120 nach
links wegragt.
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Der Stab 122 besitzt ein Ende mit Außengewinde 124, das in einen Ventilkopf
bzw. Ventilteller 126 eingeschraubt ist. Der mit Außengewinde versehene Stab 124
ist dabei in einen mit Innengewinde versehenen mittigen Durchtritt 128 im Ventilteller
126
eingesc'iraubt.
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Zwischen dem Ende des Ventiltellers 126 und dem Ende des Gehäuses
96 ist eine Feder 130 positioniert. Die Feder 130 zwingt oder spannt den Ventilteller
126 gegen die Thermostat-Patrone 120.
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Im Traggehäuse 108 sind Öffnungen 132 vorgesehen, damit Heifivasser
und Kaltwasser vom mittigen Durchtritt 100, durch das Traggehäuse 108 und durch
die Durchtritte oder Öffnungen 132 in das Gehäuse 80 fließen können.
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Im Ventilteller 126 sind eine Anzahl von Längsdurchtritten 134 vorgesehen,
die das federseitige Ende des mittigen Durchtritts 100 mit dem nippelseitigen Ende
des mittigen Durchtritts 100 so verblnden, daß Heißwasser durch den mit Gewinde
versehenen Heißwasserdurchtritt 102 in das federseitige Ende des mittigen Durchtritts
100 durch die Längsdurchtritte 134 im Ventilteller 126 und in das Traggehäuse 108-und
durch die Öffnung 132 und in das Gehäuse 80 fließen kann.
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In den Fig. 1, 2 und 3 ist dargestellt, daß die Leitungen 58 und 62
Im Gehäuse 80 vorgesehen sind. Insbesondere ist die Leitung 62 mit dem Unterteil
des Gehäuses des Vergasers 60 und auch mit dem Oberteil des Gehäuses des Vergasers
60 so verbunden, daß Kraftstoff van Vergaser 6V durch das Gehäuse und vieder zurück
zum Vergaser 60 strömt. Die Leitung 52 ihrerseits ist mit dem Kraftstofftank 50
und der Kraftsto£fpumpe 54 verbunden. Die Kraftstoffpumpe 54 ist mit der Kraftstoffleitung
58 verbunden. die in das Gehäuse 80 über die Heizungs:ndplatte 84 eintritt. Wie
bereits ausgeführt, verläßt die Leitung 55 das Gehäuse 80 bzv.
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den Kraftstoffdehner 12 und ist mit dem Vergaser 60 verbunden zur
Einführung von Kraftstoff in den Vergaser 60.
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Zur einfacheren Darstellung sind dargestellt ein Einlaß 140 der Kraftstoffleitung
58 in das Gehäuse 80. ein Auslaß 142 der Kraftstoffleitung 58 aus dem Gehäuse 80,
ein Einlaß 144 der Leitung 62 in das Gehäuse 80 und ein Auslaß 146 der Leitung 62
aus dem Gehäuse 80.
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In Fig. 2 ist weiter dargestellt, daß in der Heizungs-Endplatte 84
ein mit Innengewinde versehener Durcht@@@t 148 am Unterteil der Endplatte 84 vorgesehen
ist. In diesem mit Innengewinde versehen Durchtritt 148 ist eine Hü@se 150 vorgesehen,
die einem elektrischen Hilfscheizer 152 positioniert.
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In der Heizungs-Endplatte 84 ist nahe dem Oberteil ein mit Innengewinde
versehener Durchtritt @@@ vorgesehen. In diesem mit Innengewinde versehenen Durchtritt
154 t eine mit Außengewinde versehene Rohrleitung, die die Leitung 32 bildet, eingeschraubt,
die Wasser aus dem Kraftstoffdehner 12 zur Kaltwasserleitung 28 zurückfUhrt, wie
in Fig. 1 dar stel Während des Betriebs wirken der Kraftstoffdehner 12 und ds Regelventil
42, um wie Flüssigkeit im Kraftstoffdehner 12 auf einer gewünschten oder Soll-Temperatur
zu halten, um so das Benzin bzw. den Kraftstoff im Vergaser auf dergewunschten oder
Soll-Temperatur zu halten. Die Soll-Temperatur liegt vorzugsveise im Bereich von
etwa 55°C bis annähernd 600C (1300F bis 140°F).
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Die Thermostat-Patrone 120 ist so ausgelegt, daß sie im Bereich von
etwa 52°C bis annähernd 57°C (125°F bis 135°F) arbeitet.
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Es sei angenommen, daß die Brannkraftmaschine 10 für mehrere stunden
nicht betrieben worden ist, derart. daß die Brannkraftmaschine 10 kalt ist. Das
heißt, daß das Wasser ii Hilfskühler 44 und auch in Fahrzeug-Kühler 18 kalt ist
und daß das Wasser ii Kraftstoffdehner 12 kalt ist. Die Thermostat-Patrone 120 ist
so zurückge@ sein, daß der Ventilteller 126 den Kaltwasserdurchtritt 104 überdeckt
und verhindert, das Wasser in den mittigen Durchtritt 100 und in das Gebäuse 80
eintritt. Außerdem ist der Ventilteller 126 vol Heißwasserdurchtritt 102 so entfernt,
daß Heißwasser frei in den mittigen Durchtritt 00 und in das.Gehäuse 80 fließen
kann. Bei anfänglichen S@arten der Brennkraftmaschine 10 kann es erwünscht sein,
den elektrischen Hilfheizer 152 zu benützen, um die Flüssigkeit im Gehäuse 80 aufzuheizen.
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Mit dem weiteren Aufheizen des Wassers -.n --- Kühl 18, 44 tritt wärmeres
Wasser durch de@ Heißwasserdurchtritt 102 und in den mittigen Durchtritt 100 und
fließt in das Gehäuse 80.
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Die Temperatur der Flüssigkeit im Gehäuse 80 steigt an und c)ie Thermostat-Patrone
123 dehnt sich so aus, daß sie cen Ventilteller 125 in Richtung auf das Ende des
mittigen Durchtritts 100 bewegt und dadurch die Feder 130 zusammendrückt. Wenn die
Temperatur der Flüssigkeit im Gehäuse 80 annähernd 57°C (ca. 135°F) erreicht, hat
sich die Thermostat-Patrone 120 ausreichend gedehnt,um den Ventilteller 126 über
den Heißwasserdurchtritt 102 so zu bewegen, daß Heißwasser am Strömen in den mittigen
Durchtritt 100 gehindert wird. Es sei wiederholt. daß dies eintritt, venn die Temperatur
der Flüssigkeit im Gehäuse 80 etwa 57°C (ca. 135°F) beträgt, d.h. sich innerhalb
des gewünschten Temperaturbereichs von etwa 550C bis etwa 600C (ca. 130°F bis ca.
140°F) befindet. Der in der traftstoffleitung 58 fließende Kraftstoff 56 wird auC
annähernd 570C (ca. 135°F) aufgeheizt.
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Wenn die den Vergaser 60 mit dem Kraftstoffdehner 12 verbindende Leitung
62 vorgesehen ist, wird der Kraftstoff in der Leitung 62 auf etwa 57°C (ca. i.350F)
aufgeheizt. Der Kaltwasserzutritt bzv.
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die Kaltwasseröffnung ist zu allen Zeiten verschlossen, außer wenn
die Temperatur die Soll-Temperatur überschreitet und Kaltvasser benötigt wird, um
den Kraftstoff auf eine Temperatur im gewünschten oder Soll-Bereich zu kühlen.
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Wenn die Temperatur der Flüssigkeit im Gehäuse 80 unter etwa 55°C
(130°F) absinkt, ist der Kaltwasserdurchtritt 104 vom Ventilteller 126 so überdeckt,
daß kein Kaltwasser in den Durchtritt 100 fließen kann, und ist der Heißwasserdurchtritt
102 so geöffnet, daß Heißvasser in den mittigen Durchtritt 100 und in das Gehäuse
80 fließen kann. Auf diese Weise wird die Temperatur des Wassers im Gehäuse 180
auf eine Temperatur im Bereich von etwa 55°C bis annähernd 60°C (ca. 130°F bis ca.
1400F) erhöht.
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Venn die Temperatur des Wassers im Gehäuse 80 höher als etwa 60°C
(140°F) ist, dehnt sich die Thermostat-Patrone 120 so aus, daß sie den Ventilteller
126 über den Heißwasserdurchtritt 102 bewegt. um ein Fließen von Heißwasser in den
mittigen Durchtritt
100 zu verhindern und bedeckt andererseits
de@ Ventilteller 126 @icht den kaltwasserdurchtritt lor, derart, daß Laltwasser
in den mittigen Durchtritt 100 fließen kann, damit Kaltwasser durc!l den Durchtritt
104 und in das Gehäuse 80 so fließen kann, daß das Wasser im Gehäuse 80 gekühlt
wird, damit es im Bereich von etwa 55°C bis etwa 60°C (ca. 130°F bis ca. 140°F)
ist.
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Der elektrische Hilfsheizer 152 bringt d@ Kraftstoffdehner 12 auf
etwa 43°C (ca. 100°F) und schalter ab, wenn das einfließende Heißwasser diese Temperatur
oder eine höhere Temperatur erreicht.
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Selbstverständlich besteht, nachdem das Wasser in Gehäuse 80 die Temperatur
m Bereich von etwa 55OC bis annähernd 60OC (ca. 1 30°F bis ca. 1 400F) erreicht
hat, keine Notwendigkeit mehr für den elektrischen Hilfsheizer 152. Der elektrische
Hilfsheizer 152 ist Uber Drahtleitungen 160, 162 mit einer (nicht dargestellten)
Stromquelle, wie einer Batterie, verbindbar.
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Wenn der Kraftstoffdehner 12 die Soll-Temperatur erreicht, sind beide
Teile verschlossen, wobei das Mischungs-Regelventil 42 in einer Park- oder Ruhelage
ist. Dann kann sich des Regelventil bzw. der Ventilteller 126 bevegen, um eine Strömung
von taltwasser oder Heißwasser nach Bedarf zu ermöglichen.
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Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß der Kraftstoffdehner 12 zusammen
mit dem Regelventil 42 die Temperatur des Kraftstoffs 56 regelt bzw. einstellt,
wenn die Brennkraftmaschine 10 in vollem Betrieb ist und auf der Soll-Temperatur
ist, derart, daß Kraftstoff einer vorgegebenen Temperatur im Bereich von etwa 550C
bis etwa 600C (ca. 1300F bis ca. 1400F) in den Vergaser 60 eingeführt wird.
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Der Erfinder hat einen erfindungsgemäß ausgeftihrten Kraftstoffdehner
12 in einem Fahrzeug vom Typ El Camino, Jahrgang 1972, mit einem V-8-Motor und mit
automatischem Getriebe und mit 5030 cm3 Hubraum (ca. 307 cu. in.) eingebaut. Die
F@hrleistung des Kraftfahrzeugs betrug etwa 38.400 Kilometer (ca. 24.000 Meilen).
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Dabei ist @@rauszustellen, daß der Kraftstoffdehner 12 und das Regelventil
@ am Kraftfahrzeug @leine vorgesehen wa@en. Es wurde weder ein @@feuchter 16 noch
ei@ @@@@t-Kraftstoff-Gemischverdampfer 14 verwendet. Es wurden lediclich der Kraftstoffdehner
12 und das Regelventil 42 verwendet.
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In der Ta@@@ 1 ist die relative Fahrleistung des Kraftfahrzeugs bei
einer Geschwindigkeit von @@ @/h (50 Meilen pro Stunde) ohne Wärmezufuhr zum Kraftstoffdehner
12 bzw. mit einer Temperatur von etwa @@°C (ca. 60°F) dargestellt. Die Fahrleistung
betrug 6,4 @@/@ (15,2 Meilen pro Gallone). Bei einer Temperatur des Kraftstoffdehners
12 von 43°C (ca. 100°F) @rhöhte sich die Fahrleistung auf 7,2 km/l (ca. 17,@ Meilen
pro Gallone).
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Bei einer Temperatur des Kraftstoffdehners 12 von 55°C (1@0°F) erhöhte
sich die Fahrleistung auf 7,9 km/l (ca. 18,8 Meilen pro Gallone). Aus diesen Werten
für 80 km/h (ca. 50 mph) ergibt sich, daß durch Betreiben des erfindungsgemäßen
Kraftstoffdehners 12 bei 55°C (1@0°F) eine Fahrleistungserhöhung von etwa 23 % gegenüber
einem Kraftstoffdehner 12 bei einer Temperatur von 160C (60°F) reicht ist.
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Ein weitere@ Versuch wurde mit der Brennkraftmaschine 10 bei 48 km/h
(ca. 30 mph) durchgeführt ohne Wärmezufuhr zum Kraftstoffdehner 12 bzw. einer Temperatur
von etwa 16°C (60°F).
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Die Fahrleistung betrug 7,8 km/l (ca. 18,5 Meilen pro Gallone).
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Bei einer Temperatur des Kraftstoffdehners 12 von 55°C (1@0°F) erhöhte
sich die Fahrleistung auf 11,8 km/l (ca. 28Meilen pro Gallone) bzrr. um etwa 41
X.
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Tafel I Relative Fahrleistung Geschwindigkeit Temperatur des Fahrleistung
km/h mph Kraftstoffdehners km/l Meilen ~ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~ pro Gallone 80 50 760C
60 ( 60°F)* 6,4 15,2 430C 100°F 7,2 17,2 550C 130°F) 7,9 18,8 48 30 16°C ( 60°F)*
7,8 18,5 55°C (130°F) 11,8 28 *) ohne Wärmezufuhr
Aus diesen Zahlen
ergibt sich, daß d ch Aufheizen des Benzins oder Kraftstoffs 56 au@ eine Temperatur
von etwa 550C (1300F) die Fahrleistung für ein gegebenes Kraftstoffvolumen erhö@
wird. Es sei wiederholt, daß ein Vorteil des erfindungsgemaßen Kraftstoffdehners
12 darin liegt, daß die Temperatur des Kraftstoffs.52 in einem gevtrnschten Bereich
von etwa 550C bis annähernd 6000 (ca. 1300F bis ca. 140°F) gehalten wird. Der Kraftstoffdehner
12 besitzt die Möglichkeit, den Kraftstoff 56 bei einer Temperatur unter 55°@ (130°F)
aufzuheizen und besitzt außerdem die wesentliche Möglichkeit, den Kraftstoff 56
bei einer Temperatur über 600C (1 400F) abzukiilen. Dadurch ergibt sich ein im gewünschten
Temperaturbereich von etwa 550C bis etwa 600C (1300F bis 1400F) gehaltener Kraftstoff
56. Die Temperatur wird auf etwa 1,5 K (etwa 30F) genau auf der Soll-Temperatur
gehalten.
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Beispielsweise arbeitet der 60°C-Fühler (140°F-Fühler) zwischen 59°C
und 60,5°C (138°F und 141°F).
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In den Fig. 4 und 5 ist ein erfindungsgemäßer Befeuchter 16 dargestellt,
der ein Gehäuse 170 mit einem Oberteil 172 einem Unterteil 174, einer ersten Seitenwand
176 und einer zeiten Wand 178 aufweist, die das Oberteil 172 mit dem Unterteil 174
verbinden.
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In Fig. 4 ist dargestellt, daß eine linksseitige Endwand 180 eine
Öffnung 182 besitzt. Ein Gehäuse 184 ist mit der Öffnung 182 in Verbindung und das
Gehäuse 184 führt zum Vergaser 60.
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In Fig. 4 ist dargestellt, daß die rechtsseitige Endwand eine Öffnung
186 aufweist, die mit einem Einlaßgehäuse 188 verbunden ist. Das Einlaßgehäuse 188
ist mit einem Luftfilter 190 verbunden, das seinerseits mit einem lufteinlaß 192
verbunden ist.
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Im Gehäuse 170 befindet sich eine Tragplatte 194, die unterhalb der
Auslaßöffnung 182 angeordnet ist. Auf der Tragplatte 194 verden mehrere sich abwechselnde
oder alternierende Leitbleche 196, 198 getragen. Aus Fig. 5 ergibt sich, daß die
Leitbleche 196, 198 miteinander abwechseln, derart, daß i.n der durch den
Befeuchter
16 strömenden Luft Turbulenz hervorgerufen wird.
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Eine Leitung 200 ist mit dem Unterteil de@ Gehäuses 170 verbunden.
Die Leitung 200 ist außerdem mit einer Pumpe 202 vrbunden, die ihrerseit. mit einer
Leitung 204 verbur n ist, die wieder in das Gehäuse 170 oberhalb der Leitbleche
1@6, 19@ eintritt und Wasser aus Öffnungen 206 zwischen die Leitbleche 196, 198
so tropfen läßt , daß der ankommenden bzw. eintre enden Luft Feuchtigkeit hinzugefügt
wird. Die Feuchtigkeitszufuhr zur eintretenden Luft hat die vorteilhafte Wirkung,
daß das Benzin gl@@chmäßiger verbrennen kann, anstatt ungleichmäßig n der Brennkraftmaschine
10 zu explodieren.
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Weiter kann ein Umwälzgebläse 208 am Enngana in das Gehäuse 170 so
vorgesehen sein, daß die Luft gegen die Leitbleche 196, 198 zwangsbewegt wird. Ein
Gebläse wird verwendet, um die Pumpe 202 zu treiben, um Wasser nach oberhalb der
Leitbleche 196, 198 @@ pumpen bzw. zu fördern.
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Dr Gehäuse 17p ist weiter ein Wasserbehälter 210 vorgesehen, der am
Boden des Gehäuse 170 so vorgesehen ist, daß die Pumpe 202 das Wasser in den Oberteil
des Gehäuses 170 über die Leitbleche 196, 198 fördern kann und daß außerdem Wasser
zwischen den Leitblechen 196, 198 herabtropfen kann.
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Auf diese Weise kann in den Befeuchter 16 eintretende Luft, die durch
den Befeuchter strömt. Nässe oder Feuchtigkeit zur Erhöhung der relativen Feuchtigkeit
aufnehmen.
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Ein erfindungsgemäßer Luft-Kraftstoff-Gemischverdampfer 14 ist in
den Fig. 6, 7 und 8 dargestellt. Der Luft-Kraftstoff-Gemischverdampfer 14 weist
eine Deckplatte 220 und eine Bodenolatte 222 auf. Weiter sind eine erste Seitenwand
224 sowie eine zweite Seitenwand 226 vorgesehen, die die Platten 220 und 222 miteinander
verbinden.
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Nach innen beabstandet und vQn der Wand 224 entfernt ist eine Wand
228 vorgesehen, die eine Mittelöffnung 230 aufweist. Weiter ist nach innen beabstandet
von der Wand 226 eine @@d 232 vorgesehen, wobei diese Wand 232 eine Mittelöffnung
234 besitzt.
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Ein mittices Ablenkrohr 236 ist einerseits mit oer Wand 28 und andererseits
mit der Wand 232 verbunden.
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In Fig. 8 Lst dargestellt, daß das Ablenkrohr 236 im wesentlichen
wie ein umgekehrtes T ausgeführt ist, und zwar mit einem Querbalkenteit 238 und
einem Fuß- oder Schenkelteil 240.
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In der Ober- oder Deckplatte 220 sind zvei voneinander beabstandete
Locher oder Durchtritte 242 vorgesehen. In der @nter-oder Boden?'atte 222 sind ebenfalls
zwei voneinanderbe.standete Löcher oder Durchtritte 244 vorgesehen.
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Aus Fig. 8 ergibt sich, daß Außenwände 246 und 248 vorgesehen sind.Mit
Abstand nach innen von der Wand 246 befindet sich eiie Wand 250 und mit Abstand
nach innen von der Wand 248 befindet sich eine l.land 252.
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Aus Fig. 6 ergibt sich, daß ein Leitblech 256 sich zvischen der Verbindungskante
der Innenwände 232 und 252 und der Verbindungskantç.der Außenwände 226 und 248 befindet.
-Wie sich weiter aus Fig. 6 ergibt, befindet sich ein Leitblech 258 zwischen der
Verbindungskante der Innenwände 228 und 250 und der Verbindungskante der Außenwände
224 und 246.
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Weiter ist eine Wassereintrittsleitung 260 vorgesehen, die sich durch
eine Öffnung in der Wand 248 erstreckt, damit Wasser in den Luft-Kraftstoff-Gemischverdampfer
14 eintreten kann. Weiter ist eine Wasseraustrittsleitung 260 vorgesehen, die durch
einen Durchtritt oder eine Öffnung in der Wand 246 ragt, damit Wasser den Luft-Kraftstoff-Gemischverdampfer
14 verlassen kann.
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Im Betrieb tritt Wasser über die Wassereintrittsleitung 260 ein und
fließt zwischen den Wänden 248 und 252 und dann zwischen den Wänden 228 und 224
derart, daß es in das mittige Ablenkrohr 236 eintritt. Das mittige Ablenkrohr 236
ist unterhalb der Ein'aßöffnung 242 und oberhalb der Auslaßöffnung 244 vorgesehen.
Das
Wasser strömt durch das mittige Ablenkrohr 246 und zwischen
den Wänden 232 und 226 und strömt dann zwischen der Wand 246 und der Innenwand 250.
Dann fließt das Wasser über die Wasseraustrittsleitung 260 hinaus. Selbstverständlich
f7 ßt Warnnvasser vom Wassermantel der Brennkraftmaschine 10 durch die HeiBvasserleitung
24 und zur Heißwassereinlaßleitung 260. Das Wasser fließt vom Luft-Kraftstoff-Gemischverdampfer
14 und durch die Wasseraustrittsleitung 260 in die Leitung 25, die zum Fahrzeug-Kühler
18 führt.
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lin Leitblech 256 befindet sich ein Loch oder ein Durchtritt 264 und
im Leitblech 258 befindet sich ein Loch oder ein Durchtritt 262. Die Durchtritte
264 und 262 ermöglichen eine gewisse Umwälzung des Heißwassers im Luft-Kraftstoff-Gemischverdampfer
18, die anders ist als die durch das mittige Ablenkrohr 236.
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Im Betrieb strömt das Luft-Kraftstoff-Gemisch vom Vergaser 60 und
in den Luft-Kraftstoff-Gemischverdampfer 14. Das mittige Ablenkrohr ist heiß und
zwar annähernd auf der Temperatur des den Wassermantel der Brennkraftmaschine 10
verlassenden Wassers.
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Das Luft-Kraftstoff-Gemisch vom Vergaser 40 kommt in Berührung mit
dem heißen mittigen Ablenkrohr 236 bei einer Temperatur im Bereich von etwa 770C
bis annähernd 820C (ca. 1700F bis 1800F) und wenn Kraftstofftropfen in diesem Luft-Kraftstoff-Gemisch
sind, verdampft das heiße mittige Ablenkrohr 236 diese Kraftstofftropfen so, daß
ein Dampf aus Kraftstoff und Luft erhalten iat. Weiter ist die Form des mittigen
Ablenkrohrs 236 so, daß Turbulenz in das Luft-traftstoff-Gemisch vom Vergaser 60
eingeführt wird, wobei eine derartige Turbulenz zum Verdampfen der Kraftstofftropfen
beiträgt.
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Es ist zu vermuten, daß der Luft-Kraftstoff-Gemischverdampfer 14 die
Bildung eines homogenen Luft-Kraftstoff-Gemisches unterstützt und daher von Bedeutung
bei der Bildung dieses homogenen Luft-Kraftstoff-Gemisches ist.
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Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß auch eine Kombination
einzelner Komponenten möglich ist, nämlich eines Kraftstoffdehners 12, eines Luft-Kraftstoff-Gemischverdampfers
14 -nd eines Befeuchters 16. Es ist möglich, diese Komponent n Kombination miteinander
oder diese Komponenten zur ich alleine zu verwenden.
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Der erfindungsgemäße Kraftstoffdehner 12 kann bequem alleine zusammen
mit der Brennkraftmaschine 10 verwendet werden zur -höhung der Benzin-Fahrleistung,
wie weiter oben erläutert is..
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Oder es kann auch der Luft-Kraftstoff-Gemischverdampfer 14 alleine
zusammen mit dem Vergaser 60 und der Brennkraftmaschine 10 verwendet werden. Für
maximalen Wirkungsgrad beim Verbrennen des Kraftstoffs ist es vorteilhaft, den Kraftstoffdehner
12, den Luft-Kraftstoff-Gemischverdampfer 14 und den Befeuchter 16 in Kombination
zu verwenden. Die Befeuchtung von Luft zum Verbrennen in einer Brennkraftmaschine
ist, wie erläutert. vorteilhaft, da dadurch ein gleichmäßigeres Verbrennen des Kraftstoffs
in der Brennkraftmaschine 10 und ein vollständigeres Verbrennen des Kraftstoffs
in der Brennkraftmaschine 10 erreicht wird.
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Der erfindungsgemäße Kraftstoffdehner 12 ist fUr sich vorteilhaft,
da dadurch die aus einem gegebenen Kraftstoffvolumen erhältliche Energie erhöhbar
ist, was eine bessere Fahrleistung für den Kraftstoff, wie Benzin, ermöglicht. Weiter
ist der erfindungsgemaß Luft-Kraftstoff-Gemischverdampfer 14 für sich vorteilhaft,
da er kleine Kraftstofftropfen so verdampft, daß ein homogeneres Luft-Kraftstoff-Gemisch
erhältlich ist. schließlich ist der erfindungsgemäße Befeuchter 16 für sich vorteilhaft.
da er Wasser zur zum Vergaser 60 stromenden Luft hinzufügt, wobei, wie allgemein
bekannt, ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff, das höhere Feuchtigkeit oder Wasserzusätze
besitzt, eine gleichmäßigere Verbrennung des Luft-r;raFtstoff-Gemisches ergibt,
wodurch beim Verbrennen des Kraftstoffs mehr Energie erhältlich ist, wobei außerdem
ein saubereres Abgas aus der Brennkraftmaschine 10 erhältlich ist.
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Soweit erkennbar, gibt es keinen Kraftstoffdehner 12. der die Temperatur
des Kraftstoffs, der in den Vergaser 60 eingeführt wird, in einem relativ engen
Temperaturbereich von etwa 5 K (100F) halten kann, außer dem erfindungsgemäßen traftsioffdehner
12, der die Temperatur des Kraftstoffs, der in den Vergaser 60 eintritt, im Bereich
von etwa 550C bis 600C (130°F bis 1400F) hält. Der erfindungsgemäße :craftstoffdehner
12 kann diese Temperatur selbst dann halten, venn der Kraftstoff 56 im traftstofftank
50 auf einer Temperatur unter 550C (1300F) ist, oder wenn der Kraftstoff 56 im Kraftstofftank
50 auf einer Temperatur über 600C (1400F) ist. Schließlich ist soweit erkennbar
weder ein Luft-Kraftstoff-Gemischverdampfer 14 noch ein Befeuchter 16 zum Befeuchten
von in den Vergaser 60 eingeführter Luft erhältlich.