DE3129122A1 - Verfahren und einrichtung zum verwenden von alkoholkraftstoff als kraftstoff fuer eine benzinbetriebene brennkraftmaschine - Google Patents

Description

• BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft allgemein ein Kraftstoffsystem für eine Brennkraftmaschine. Im einzelnen betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Einrichtung zum Verwenden von Alkohol als Kraftstoff für eine benzingespeiste Brennkraftmaschine.
• In dem Verfahren und der Einrichtung nach der Erfindung kann ein genaues Verhältnis bzw. ein genauer Anteil an Alkohol von 0% ausgehend leicht bis auf 100% im Verhältnis zum Benzin in einem benzingetriebenen Fahrzeug eingestellt werden.
• Diese zusätzliche Vorrichtung für Alkoholkraftstoff kann ohne irgendeine Rodifizierung der Brennkraftmaschine in jedes mit Benzinaangetriebene Fahrzeug eingebaut werden.
• Aufgrund der vorliegenden Erfindung kann auch jedes mit Gas angetriebene Fahrzeug wirksam zusammen mit Alkohol fahren, selbst wenn der Wassergehalt des Alkohols 5% überschreitet. Das ist anders bei Alkohol-Benzin-Mischungen, die wasserfreien Alkohol erfordern, der einen Wassergehalt von nicht mehr als 1% hat.
• Weiterhin kann mit dem erfindungsgemäßen System bzw. mit der erfindungsgemäßen Einrichtung eine mit Gas angetriebene Brennkraftmaschine mit Alkoholanteilen, die 20% überschreiten und bis zu 95% gehen, betrieben werden, ohne daß die Brennstoffmaschine.modifiziert werden muß. Alkohol-Benzin-Mischungen erfordern Modifizierungen der Brennkraftmaschine, wenn die Alkoholanteile 20% im Verhältnis zum Benzin überschreiten.
• Die Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung dient außerdem als eine die Umweltverschmutzung wirksam verhindernde Einrichtung, weil öl-Luft-Dämpfe von der zwangsweisen Kurbelgehäuselüftung zunächst vorerhitzt werden, bevor sie mit dem Alkoholkraftstoff gemischt werden, der sich in einer Verdampfereinheit befindet, derart, daß die Dämpfe und die verbrennbare Mischung wirksam verdampft und verbrannt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren bewirkt eine schnelle Ausdehnung von Alkoholdämpfen Außerdem wird gemaß der vorliegenden Erfindung eine wirksame Zumessungseinri chtung verwendet, welche das gewünschte Verhältnis von Benzin und Alkohol, das in der Brennraftmaschine verwendet werden soll, steuert bzw regelt Mit der Erfindung sollen ein Verfahren und eine Einrichtung zum Verwenden von Alkohol als Kraftstoff in einer benzinbetriebenen Brennkraftmaschine zur Verfügung gestellt werden, durch welche jedes gewünschte Verhältnis- von Alkohol und Benzin oder Alkohol allein zum Betreiben der Brennkraftmaschine verwendet werden kann.
• Außerdem werden mit der Erfindung ein Verfahren und eine Einrichtung zum Verwenden von Alkohol als Kraftstoff in einer benzingespeisten Brennkraftmaschine zur Verfügung gestellt, in denen Alkohol, der sich mit überhitzter Luft von der zwangsweisen Kurbelgehäuselüftung in einer Verdampfereinheit vereinigt, in verdampfte Form umgewandelt wird, bevor eine Vermischung mit einer Benzin-Luft-Mischung in der Ansaugsammelleitung erfolgt.
• Weiterhin werden mit der zea Erfindung ein Verfahren und eine Einrichtung zum Verwenden von Alkohol als Kraftstoff in einer benzingespeisten Brennkraftmaschine zur Verfügung gestellt, die eine Zumessungseinrichtung hat, welche die gewünschte Menge an Alkohol- und Benzinkraftstoff, die in der Brennkraftmaschine benötigt wird, proportional ba. im richtigen Verhältnis steuert bzw. regelt.
• Die vorstehenden sowie weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung seien nachfolgend anhand eine in den Figuren 1 bis 3 der Zeichnung im Prinzip dargestellten, besonders bevorzug:en Ausführungsform näher erläuterta es zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung, die eine Ausfthrungsform des Verfahrens und der Einrichtung nach der Erfindung veranschaulicht, in denen Alkohol zusammen mit Benzinkraftstoff in einer benzingespeisten Brennkraftmaschine verwendet wird; Figur 2 eine mittige vertikale Quersdhnittsansicht--einer Verdampfereinheit gemäß einer Aus führungs form der Erfindung; und Figur 3 eine mittige longitudinale Quersdhnittsansicht bzw.
• eine Längsschnittansicht einer Zumessungsefnrichtung, die gemäß der Erfindung verwendet werden kann.
• Es sei nun näher auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen, und zwar insbesondere auf Figur 1, worin ein Verfahren und eine Einrichtung zum Verwenden von Alkohol mit Benzin bzw. Benzinkraftstoff als Kraftstoff für eine benzingetriebene Brennkraftmaschine bzw. einen Explosionsmotor, der bzw. die mit i bezeichnet ist, veranschaulicht. sind. Wie dargestellt, weist die zusamm mengebaute Einrichtung zum Verwenden von Alkohol einen gesonderten Benzin- und Alkohol-Kraftstofftank 2 bzw. 3 auf. Die Entnahme des Gasolin- bzw. Benzinkraftstoffs G und des Alkoholkraftstoffs A, die in dem Tank 2 bzw. 3 enthalten sind, erfolgt fortlaufend mittels einer Benzin- und Alkohol-Kraftstoffleitung 4 bzw. 5, wobei der Alkoholkraftstoff A durch eine Filtereinheit 6 und eine elektrische Kraftstoffpumpe 7 entnommen wird.
• Von der Benzin-Kraftstoffleitung 4 und der Alkohol-Kraftstoffleitung 5 werden das Benzin G und der gefilterte Alkohol A gesondert zu einer veränderbaren bzw. variabel einstellbaren Zumessungs- bzw. Dosiereinrichtung 8 gefördert, wo ein gewünschtes Verhältnis von Alkoholkraftstoff A und Benzinkraftstoff G genau eingeregelt bzw. -gestellt wird.
• Wie die Figur 3 zeigt, ist diese Zumessungseinrichtung doppeltwirkend und besteht im wesentlichen aus einem Paar von im Abstand vorgesehenen Strömungsraten- bzw. Durchsatzsteuerventilen 9 und 10, von denen jedes je einen winklig zueinander vorgesehenen Kraftstoffeinlaß 9a bzw. 10a und Kraftstoffauslaß 9b bzw.
• 10b besitzt. Zum Steuern bzw. Regeln der Strömung bzw. des Durchsatzes von Kraftstoff in diesen beiden Ventilen 9 und 10 ist ein einziger Steuer- bzw. Regelschaft 11 vorgesehen, der an seinen entgegengesetzten abschließenden Enden je ein entgegengesetztes bzw. voneinander weg gerichtetes Nadelventil 12 und 13 hat bzw.
• mit der Spitze je eines solchen Nadelventils versehen ist, dessen jeweiliger Sitz in dem zugehörigen Ventilkörper ausgebildet ist.
• Ein Antriebs-Schneckenrad 14 ist mittig und quer sowie integral mit diesem Schaft 11 verbunden, und wenn dieses Antriebs-Schnekkenrad 14 im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, dann wird ein gewünschtes Alkohol-Borlzin-Verhältnis genau eingestelltw Mittels dieser Einrichtung 8 kann entweder Alkohol oder Benzin in der Brennkraftmaschine verwendet werden, oder es können mittels dieser Einrichtung 8 beide Kraftstoffe in der Brennkraftmaschine verwendet werden Von der Zumessungseinrichtung 8 aus wird Benzinkraftstoff G konventionell direkt zum Vergaser C der Brennkraftmaschine E zugeführt, und zwar i3ber eine Kraftstoffauslaßleitung 15, die so verbunden ist, daß sie mit dem Auslaß 10b des Benzindurchsatzsteuerventils 1Q verbindbar ist bzw in Verbindung steht. Konventionellerweise wird Benzinkraftstoff G von dieses Auslaßleitung 15 aus mittels einer mecharlischen Serienpumpe 16 abgepumpt und dann in einer Filtereinheit 17 gefiltert, bevor er in den Vergaser C eintritt. Gleichzeitige jedoch gesondert von dem Benzinkraftstoff G, wird Alkoholkraftstoff A, der durch das Durchsatzsteuerventil 9 hindurchgeht, durch eine Alkoholkraftstoffauslaßleitung 18 gef8rdertç die so angeschlossen ist, .ß sie mit dem Auslaß 9b des Ventile 9 verbindbar bzw. verb@@@@n ist, und in der ein Solenoidventil 19 vorgesehen ist und die zu einer Verdampfereinheit 20 geht.
• Wie die Figur 2 zeigt, ist die Verdampfereinheit 20 ein zylindrisches Rohr, das lösbar so angeschlossen ist, daß es mit der Ansaugsammelleitung bzw. dem Einlaßverteiler M der Brennkraftmaschine E in Verbindung steht. Diese Verdampfereinheit 20 hat eine Verdampfungskammer 21, welche auf ihrer einen Seite einen Alkoholkraftstoffeinlaß 22 in Form einer querverlaufenden Düse hat, die ihrerseits mit der Alkoholkraftstoffauslaßleitung 18 verbunden ist, sowie einen Heißlufteinlaß 23 in Form einer Düse, der an einem Ende der Verdampfungskammer vorgesehen ist, während an deren anderem Ende ein Auslaß 24 für verdampften Kraftstoff angeordnet ist, der lösbar in einer Verbindung mit der Ansaugsammelleitung M befestigt bzw. lösbar mit der Ansaugsammelleitung M verbunden ist.
• Gleichzeitig mit dem Eintritt des Alkoholkraftstoffs A in den Verdampfer 20 wird Heißluft H, die von der zwangsweisen Kurbelgehäuselüftung PCV ausgeht, in den Verdampfer 20 eingeführt, und zwar mittels einer Luftleitung 25, die um die Auspuffleitung 26 der Brennkraftmaschine herumgewickelt ist, welche als Wärmeaustauscher dient bzw. wodurch ein entsprechender Wärmeaustausch erzielt wird. Diese Luftleitung 25 ist mit dem Heißlufteinlaß 23 der Heißluftdüse des Verdampfers 18 verbunden.
• Im Betrieb expandiert überhitzte oder heiße Luft H, die von der zwangsweisen Kurbe lgehäuse lüftung herkommt und öldampfe enthält, und diese heiße Luft trifft auf den Alkoholkraftstoff A auf, der durch die Düse 22 eingesprüht wird. Dieser eingesprühte Alkohol A nimmt schnell Wärme von der überhitzten Luft H auf, so daß dadurch der Alkohol in seine verdampfte Form umgewandelt und gleichzeitig die Mischung verbrennbar gemacht wird..Die Mischung aus Alkohol und überhitzter Luft A/H strömt weiter in-die.Plenumm kammer P des Einlaßverteilers M, wo sie sich mit der Mischung GA aus Benzinkraftstoff und Luft, die vom Vergaser C herkommt, vereinigt, bevor beide Brennstoffe zusammen mit Luft in die Verbrennungskammer der Brennkraftmaschine E eingeleitet werden.
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Claims (2)

1. Verfahren und Einrichtung zum Verwenden von Alkoholkraftstoff als Kraftstoff für eine benzinbetriebene Brennkraftmaschine PATENTANSPRÜCHE Verfahren zum Verwenden von Alkoholkraftstoff als Kraftstoff für eine benzinbetriebene Brennkraftmaschine, g e -k e n n z e i c h n e t durch die folgenden Verfahrensschritte: Unterbringen von Alkohol (A) und Benzin (G) in einem gesonderten Kraftstofftank (3,2) bzw. in je einem gesonderten Kraftstofftank (3,2); Entnehmen des Alkoholkraftstoffs (A) und des Benzinkraftstoffs (G) jeweils über gesonderte Kraftstoffleitungen (5, 4); Filtern des Alkoholkraftstoffs (A) in einer Filtereinheit (6), die mit der Alkoholkraftstoffleitung (5) verbunden ist; gesondertes Hindurch führen und Regeln bzw. Steuern des Alkohols (A) und des Benzins (G) in einer doppeltwirkenden Zumessungseinrichtung (8), die so angeschlossen ist, daß sie mit den Kraftstoffleitungen (4,5) verbunden ist; gleichzeitiges gesondertes Fördern des Benzinkraftstoffs (G) und des Alkoholkraftstoffs (A), die von der Zumessungseinrichtung (8) ausströmen, in gesonderten Auslaßleitungen (15,18); Fördern des Alkoholkraftstoffs (A) in der entsprechenden Auslaßleitung (18) in eine Verdampfereinheit (20) und des Benzinkraftstoffs (G) in der entsprechenden Auslaßleitung (15) in eine Filtereinheit (17), bevor er in den Vergaser (C) der Brennkraftmaschine (E) eingeführt wird; Erhitzen des Alkohols (A) in der Verdampfereinheit (20), so daß -er-in verdampfte Form übergeführt wird, indem gleichzeitig heiße Luft (H), die von der zwangsweisen Surbelgehäuselüftung (PCV) herkommt, durch eine Luftleitung (25) die in bzw. um die Auspuffleitung (26) gewickelt ist und als Wärmeaustauscher dient, eingeführt wird; und gleichzeitiges Fördern und Mischen des Alkoholdampfes, der von der Verdampfereinheit (20) erhalten wird, und des Benzinkraftstoffs (G) in die Ansaugsammelleitung (M) bzw. den Vergaser (C) der Brennkraftmaschine (E).
2. 2. Einrichtung zum Verwenden von Alkoholkraftstoff als Kraftstoff für eine benzinbetriebene Brennkraftmaschine, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, g e -k e n n z e i c h n e t durch einen gesonderten Benzin- und Alkoholkraftstofftank (2,3), von denen jeder eine Kraftstoffleitung (4,15;5,18) hat, welche durch eine Filter- und Pumpeneinheit (17,16;6,7) hindurchgeht; eine Zumessungseinrichtunq (8), welche den Fluß des Benzinkraftstoffs (G) und des Alkoholkraftstoffs (A) gesondert steuert bzw. regelt, wobei diese Zumessungseinrichtung (8) ein Paar von entgegengesetzt vorgesehenen Durchsatzsteuerventilen (9,10)- hat, von denen jedes einen Einlaß (9a,10a) und einen Auslaß (9b,10b) sowie einen langgestreckten Stab bzw. Schaft (11) hat, welcher je ein entgegengesetztes Abschlußventil bzw. einen entgegengesetzten Ventilkörper (12,13) besitzt, das bzw. der verschiebbar befestigt und mit den beiden Durchsatzsteuerventilen (9,10) verbunden ist, wobei der Stab bzw. Schaft ein mittig vorgesehenes Schneckenrad (14) hat, welches ihn antreibt bzw. in seiner Position verschiebt; eine Alkoholverdampfereinheit (20), die mit dem einen der Durchsatzsteuerventile (9) der Zumessungseinrichtung (8)- über eine Alkoholauslaßleitung (18) verbunden ist, welche durch ein Solenoidventil (19) hindurchgeht, wobei diese Einrichtung (20) allgemein durch ein zylindrisches Rohr gebildet ist, das mit einer Verdampfungskammer (21) versehen ist, die eine Alkoholkraftstoffeinlaßdüse (22) hat, welche quer auf der Umfangsoberfläche des Rohres vorgesehen und mit der Zumessungseinrichtung (8) verbunden ist, wobei ferner eine Lufteinlaßdüse (23) für ilberhitzte Luft (H) horizontal auf dem einen Ende des Rohres vorgesehen und so angeschlossen ist, daß sie mit einer Luftleitung (25) verbunden ist, welche um die Auspuffleitung (26) der Brennkraftmaschine (E) gewickelt ist, so daß sie als Wärmeaustauscher wirkt, der heiße Luft (H) führt, die von der zwangsweisen Kurbelgehäuselüftung (PCV) der Brennkraftmaschine (E) ausströmt