DE1809359A1 - Process and device for the breakdown of carbon dioxide in the exhaust gases of internal combustion engines - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung für deh Abbau des Kohlenoxydes in den Abgasen der Verbrennungsmotoren Carlo Vismara, Guido Vismara und Camillo Vismara, Mailand (Italien), Via Washington 17. Process and device for the breakdown of carbon monoxide in the exhaust gases of the internal combustion engines Carlo Vismara, Guido Vismara and Camillo Vismara, Milan (Italy), Via Washington 17.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbau des Kohlenoxydes und der bricht verbrannten Kohlenwasserstoffe in den Abgasen von Verbrennungsmotoren, sowie eine Vorichtung zur Ausübung dieses Verfahrens.The present invention relates to a method for the degradation of the carbon oxide and which breaks down burnt hydrocarbons in the exhaust gases of internal combustion engines, as well as a device to carry out this procedure.

Es ist bekannt daß die oben genannten Motoren nicht die idealen Dosier-, Misch- und Verbrennungsbedingungen der im thermodynamischen Kreislauf eingesetzten Mittel verwirklichen können.It is known that the above motors do not provide the ideal metering, Mixing and combustion conditions of those used in the thermodynamic cycle Realize funds.

Wenn der Kreislauf theoretisch realisiert wäre, würde das Verhältnis Lust-Brennstoff als Verbrennungsprodukte, abgesehen von den Inertgasen, nur Kohlendioxid (CO2) und Wasserdampf (H2O) zur Folge haben.-In Wirklichkeit wird das Verhältnis Luft-Brennstoff gegenüber den thermischen Werten verändert durch meschanische Ursachen, in Abhängigkeit von Arbeitstoleranzen der' verschiedenen den Motor bildenden Organe und von Abnützungen als Folge des Betriebes des Motors selbst uns aus Gründen, die mit der Änderung der Mischungsgleichmäßigkeit und Dosierungsabeständigkeit derselben in Abhängigkeit der Drehzahländerung sowie in Abhängigkeit der Temperatur und des Drucks zusammenhängen und zwar trotz der verschiedene Vorrichtungen, die diese anormalen Zustände ausgleichen sollen, wodurch die Verbrennung nicht einwandfrei erfolgt.If the cycle were theoretically realized, the relationship would Lust fuel as combustion products, apart from the inert gases, only carbon dioxide (CO2) and water vapor (H2O) result.-In reality the ratio will Air-fuel compared to the thermal values changed due to mechanical causes, depending on the working tolerances of the 'various organs forming the engine and from wear and tear as a result of the operation of the engine itself for reasons that with the change in mixing uniformity and dosage stability thereof depending on the speed change as well as in Temperature dependence and pressure are related, despite the various devices that to compensate for these abnormal conditions, so that the combustion does not work properly he follows.

Eine solche, nicht einwandfreie Verbrennung verursacht die Produktion von Kohlenoxyd (CO) in beachtlichen Prozentsätzen, auch in der Größenordnung von 10% und darüber, in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsbedingungen (Temperatur, Drehzahl, Belastung, usw.) und ein Anfallen von nicht verbrannten oder dergradierten Kohlenwasserstoffen in der Größenordnung von 20 - 25 mg/l.Incorrect combustion of this kind causes production of carbon oxide (CO) in considerable percentages, also of the order of 10% and above, depending on various operating conditions (temperature, Speed, load, etc.) and the occurrence of non-burned or dergraded Hydrocarbons in the range of 20-25 mg / l.

Die nicht einwandfreie Verbrennung setzt den thermodynamischen Gesamtwirkungsgrad des Motors erheblich herab und somit aie Leistungsabgabe und verursacht die Verunreinigung der Luft mit negativem Einfluß auf die Aufenthalötsmäglichkeit in geschlossenen Räumen, in denen normalerweise die Transportmittel wie Hubwagen, Industrie- und Ackerschlepper, motorisierte Kehrmaschinen usw. arbeiten.Incorrect combustion sets the overall thermodynamic efficiency of the engine significantly and thus aie the power output and causes the contamination the air with a negative influence on the possibility of staying indoors Rooms in which normally the means of transport such as pallet trucks, industrial and Agricultural tractors, motorized sweepers, etc. work.

Dieser Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, solche anormale Zustände auszuschließen mitteis der Zugabe einer bestimmten Menge Zusatzlüft an die Mischung Luft-Brennstoff, die entsprechend behandelt wurde, so daß die' ordnungsgemäße und vollkommene Verbrennung der so entstandenen Mischung sichergestellt wird.It is an object of this invention to remedy such abnormal conditions excluded by adding a certain amount of additional air to the mixture Air-fuel that has been treated appropriately so that the 'proper and complete combustion of the resulting mixture is ensured.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß man der Mischung Luft-Brennstoff nach dem Vergaser und vor der Einführung in den Motor eine genau bestimmte Menge Zusatzluft zusetzt, die unter Berührung mit freien Molekülen und ionisierten Gruppen von Molekülen eines aktiven Mittels, bestehend aus propylenischen zweiwertigen Alkoholen, verbindunge der Äthylen- und Propylen-Oxyde, Coppolymeren der Polypropylen- und Polyäthylen-Glykole sowie deren.The method of the present invention is characterized in that that the mixture air-fuel after the carburetor and before the introduction into the engine adds a precisely defined amount of additional air that comes into contact with free molecules and ionized groups consisting of molecules of an active agent from propylenic dihydric alcohols, compounds of ethylene and propylene oxides, Copolymers of polypropylene and polyethylene glycols and their.

Mischungen bereichert wird.Mixtures is enriched.

Die Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung besteht aus einer Zusatzluftsaugröhre, einem Abfluß des aktiven Mittels, das die Sekundärluft durchsetzt, einem Kondcnsationsbehälter für das aktive Mittel, worin die bereichert Sekundärluft vom nicht dissoziierten oder überflüssigen Mittel ausgeschieden wird, mindestens einer Zuführrähre der behandelten Luft und mindestens einer Düse, um die behandelte Luft in den Ansaugsmaller des Motors einzulassen.The apparatus for practicing the method of the present invention consists of an auxiliary air suction tube, an outflow of the active agent that the Secondary air permeated, a condensation container for the active agent, in which the enriched secondary air excreted from the undissociated or superfluous agent at least one supply pipe for the treated air and at least one nozzle, to let the treated air into the engine's intake duct.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anschließend anhand der Zcichnungen näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 einen schematischen Querschnitt durch die Vorrichtung; und Figur 2 einen Umriß der Verbindung der Vorrichtung mit dem Motor.An embodiment of the invention is then based on the Drawings described in more detail. They show: FIG. 1 a schematic cross section through the device; and Figure 2 is an outline of the connection of the device to the engine.

Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung besteht aus einer Zusatzluftableitung enthaltend eine Zusatzluftsaugröhre 1, die auch zur Verladung des aktiven Mittels dient und am freien Ende von einem mit einer Düse 3 versehenen Pfropfen 2 geschlossen ist.The device according to the present invention consists of one Additional air discharge containing an additional air suction tube 1, which is also used for loading of the active agent and is provided with a nozzle 3 at the free end Plug 2 is closed.

Die Röhre 1 mündet in eine Schale 4, die mit dem Abfluß des aktiven Mittels 5 gefüllt wird und von Zeit zu Zeit für den Ersatz des Mittels durch den Ablaßpfropfen 6 entleert werden kann, Die Decke oder obere Wand der Schale 4 besteht aus einer mit Dosierlöchern 8 versehenen Platte 7, durch welche vom Ansaugen des Motors durch den verursachten Unterdruck gezogene und mit Teilchen des aktiven Mittels 5: bereicherte Zusatzluft in den Kondensationsbehälter 9 eintri'tt,in dem eine Reihe von zun Beispiel auf einer Mittelstange 11 angebrachten Kondensationsplatten 10 angeordnet ist; einige Kondensationsplatten 10 sind mit Löchern 12 versehen.The tube 1 opens into a shell 4, which is connected to the outflow of the active By means of 5 is filled and from time to time for the replacement of the means by the Drain plug 6 can be emptied, the ceiling or top wall of the tray 4 is made from a plate 7 provided with metering holes 8 through which the suction of the Motor pulled by the negative pressure caused and with particles of the active agent 5: enriched additional air enters the condensation tank 9, in which a row of condensation plates 10 initially attached to a central rod 11 is arranged; some condensation plates 10 are with holes 12 provided.

Zweck dieser Kondensationsplatten 10 ist die Beschränkung der in der Zusatzluft suspendierten Tröpfchen und Teilchen des aktiven Mittels 5, die wegen solcher angeordner Kondensationsplatten 10 in den Kondensationsbehälter 4 zuckfallonr Die Kondensationsplatten 10 weisen auch die Funktion eines Strömungsbrechers auf. Die Wirkung des Strömungsbrechers, der Beschränkung der Tröpfchen und der Kondensation der behandelten Zusatzluft kann auch durch Füll- und Fraktionierkörper aus Glas, Metall, Keramik und dergleichen von jeder beliebigen Form und Größe erfolgen und insbesondere durch die bekannten Raschigringe, die nicht.näher zum Verständnis der Erfindung erläutert werden sollen.The purpose of these condensation plates 10 is the restriction of the Additional air suspended droplets and particles of the active agent 5, which because of such arranged condensation plates 10 in the condensation tank 4 zuckfallonr The condensation plates 10 also have the function of a flow breaker. The effect of the flow breaker, the restriction of the droplets and the condensation the treated additional air can also be filled by filling and fractionating elements made of glass, Metal, ceramic and the like are made of any shape and size and in particular by the well-known Raschig rings, which not. closer to understanding the Invention to be explained.

Am oberen Teil des Kondensationsbehälters 9 führt eine Lochplatte 13 die behandelte Zusatzluft, die nunmehr nur mit Molekülen oder ionisierten Gruppen von Molekülen des aktiven Mittels bereichert ist, nach dem Loch 14 und.der Zuführröhre 15, die am anderen Ende eine Düse 16 aufweist, welche für die Einlassung der behandelten Zusatzluft in den Ansaugsammler des Motors bemessen ist. Die Düse 16 ist vorzugsweise an einen Flansch 17 gelagert, der an der Verbindung zwischen dem Vergaser oder anderen Mischvorrichtung und dem Ansaugsammler angebracht wird.A perforated plate leads to the upper part of the condensation container 9 13 the treated additional air, which is now only with molecules or ionized groups is enriched by molecules of the active agent, after the hole 14 and the feed tube 15, which has a nozzle 16 at the other end, which is used for the admission of the treated Additional air is sized into the intake manifold of the engine. The nozzle 16 is preferably mounted on a flange 17, which is at the connection between the carburetor or other Mixing device and the suction manifold is attached.

Die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung ist die folgende: die vom Ansaugen des Motors durch den verursachten Unterdruck gezogene Zusatzluft tritt aus der Düse 3 in die Röhre 1 ein, gurgelt durch das in der Schale 4 enthaltene aktive Mittel 5 und wird darin mit Molekülen, mit aus der Dissoziation von Teilen besagter Moleküle kommenden ionisierten Gruppen und mit Teilchen des aktiven Mittels bereichert, Die Teilchen und die überschüssigen Moleküle werden aus der bereicherten Luft im Kondensationsbehälter 9 von den Platten 10 oder von den Füll- und Fraktionierkörpern kondensiert und abgeschieden und die so bereicherte Zusatzluft wird durch die Düse 16 an die schon entstandene Mischung Luft-Brennstoff nach dem Vergaser oder einer anderen Mischvorrichtung und vor der Einführung in den Motor zugesetzt und die Mischung mit Molekülen und Ionen von Verbindungen bereichert, die sich als Katalysatoren im Verbrennungsverfahren auswirken sowie an diesem Verfahren selbst teilnehmen, um die vollkommene Verbrennung unter Umständen zu gewährleisten, die ähnlich den theoretischen Bedingungen ist, Das aktive Mittel nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung besteht hauptsächlich aus Mischungen von propylenischen zweiwertigen Alkoholen entsprechend der Formel mit Molekulargewichten bis etwa 600 oder aus Mischungen von Verbindungen des Äthylenoxyds entsprechend der Formel H(O - CH2 - CH2)n OH oder aus Mischungen von Verbindungen des Propylenoxydes entsprechend der Formel oder aus Gopolymeren der Polypropylen- und Polyäthylen-Glykole wie diejenigen Polyalkylenglykole, die bei Zimmertemperatur in flüssiger Form vorliegen.The operation of the present invention is as follows: the additional air drawn by the suction of the engine by the negative pressure caused enters the tube 1 from the nozzle 3, gurgles through the active agent 5 contained in the shell 4 and is therein with molecules the dissociation of parts of said molecules coming ionized groups and enriched with particles of the active agent, the particles and the excess molecules are condensed and separated from the enriched air in the condensation tank 9 by the plates 10 or from the packing and fractionating bodies and the additional air enriched in this way is added through the nozzle 16 to the already formed air-fuel mixture after the carburetor or another mixing device and before it is introduced into the engine and the mixture is enriched with molecules and ions of compounds that act as catalysts in the combustion process and in this process participate yourself to the full The active agent according to the process of the present invention consists mainly of mixtures of propylenic dihydric alcohols according to the formula with molecular weights up to about 600 or from mixtures of compounds of ethylene oxide according to the formula H (O - CH2 - CH2) n OH or from mixtures of compounds of propylene oxide according to the formula or from copolymers of polypropylene and polyethylene glycols such as those polyalkylene glycols which are in liquid form at room temperature.

Figur 2 zeigt, daß die Hauptluftzufuhr durch das Filter 21 und den Vergaser 22 oder eine andere Vorrichtung zur Mischung der Luft mit dem Brennstoff C mit der Zusatzluftzufuhr parallel angeordnet ist und die beiden Zufuhren sich am Flansch 17 am Anfang des Ansaugsammlers 23 des Motors M vereinigen, so daß ungefähr völlig vom Kohlenoxyd befreite Abgase aus dem Motor M herauskommen.Figure 2 shows that the main air supply through the filter 21 and the Carburetor 22 or some other device for mixing the air with the fuel C is arranged in parallel with the additional air supply and the two supplies are on flange 17 on Unite the beginning of the intake manifold 23 of the engine M, so that exhaust gases from the engine M are approximately completely freed from carbon monoxide.

Es gibt daher immer ein genau bestimmtes Verhältnis K -worin K die Kennzahl der Erfindung ist, nämlich das Verhältnis zwischen der Hauptluftmenge Q und der bereicherten Zusatzluftmenge q, gemäß den Kennwerten des Motors und besonders nach dem Zylinderhubraum. Dieses Verhältnis K kann auch stufenweise gemäß der Drehzahl und dem Drehmoment verändert werden.There is therefore always a precisely determined ratio K -what K die The characteristic number of the invention is, namely the ratio between the main amount of air Q and the enriched additional air volume q, according to the characteristics of the engine and especially according to the cylinder displacement. This ratio K can also be gradual according to the speed and the torque can be changed.

das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung können an dem beliebigen Verbrennungsmotor, das heißt einem Explosionsmotor mit Vergaser, Mischer oder Injektor, einem Dieselmotor und dergleichen angebracht werden.the method and apparatus according to the present invention can be used with any internal combustion engine, i.e. an explosion engine Carburetor, mixer or injector, a diesel engine and the like can be attached.

Claims (1)

Patentansprüche: Patent claims: 1,) Verfahren für den Abbau des Kohlenoxydes in den Abgasen der Verbrennungsmotoren, dadurch gekennzeichnet; daß man der Mischung Luft-Brennstoff nach dem Vergaser oder Mischvorrichtung und vor der Einführung in den Motor eine genau bestimmte Menge Zusatzluft zusetzt, die unter Berührung mit freien Molekülen und ionisierten Gruppen von Molekülen eines aktiven Mittels, bestehend aus propylenischen zweiwertigen Alkoholen, Ve bindungen der Athylen- und Propylen-Oxyde, Copolymeren der Polypropylen- und Polyäthylen-Glykole sowie deren Mischungen bereichert wird.1,) Process for the breakdown of carbon monoxide in the exhaust gases of internal combustion engines, characterized; that the mixture air-fuel after the carburetor or Mixing device and a precisely determined amount before being introduced into the engine Additional air adds that come into contact with free molecules and ionized groups of molecules of an active agent consisting of propylenic dihydric alcohols, Ve compounds of ethylene and propylene oxides, copolymers of polypropylene and Polyethylene glycols and their mixtures are enriched. 2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die propylenischen zweiwertigen Alkohole der Formel entsprechen.2.) Process according to claim 1, characterized in that the propylenic dihydric alcohols of the formula correspond. 3.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen des Ätliylenoxyds der Formel H- (O - CH2 - CH2)n OH entsprechen.3.) The method according to claim 1, characterized in that the compounds of Ätliylenoxyds correspond to the formula H- (O - CH2 - CH2) n OH. 4,) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen des Propylenoxyds der Formel entsprechen.4,) Process according to claim 8, characterized in that the compounds of propylene oxide of the formula correspond. 5.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hnuptluftmenge mit der bereicherten Zusatzluftmenge ein bestimmtes Verhältnis bildet, das eine Funktion der Kcnnwerte des Motors ist.5.) The method according to claim 1, characterized in that the main amount of air forms a certain ratio with the enriched additional air volume, which is a Is a function of the engine's parameters. 6,) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptluftmenge mit der bereicherten Zusatzluftmenge ein stufenweise veränderliches Verhältnis gemäß'der Drehzahl und dem Drehmoment bildet.6,) Method according to claim 1, characterized in that the main amount of air with the enriched additional air volume, a step-wise variable ratio according to the Speed and torque forms. 7.) Vorrichtung zum Abbau des Kohlenoxyds in den Abgasen der Verbrennungsmotoren nach dem Verfahren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Zusatzluftsaugröhre, einen Abfluß des aktiven Mittels, das die Zusatzluft durchsetzt, einen Kondensationsbehälter für des aktive Mittel, worin die bereicherte Zusatzluft vom nicht dissoziierten oder überflüssigen Mittel ausgeschieden wird, mindestens eine Zuführröhre der behandelten Luft und mindestens eine Düse, um die behandelte Zusatzluft in den Ansaugsammler des Motors einzulassen.7.) Device for breaking down the carbon monoxide in the exhaust gases of internal combustion engines according to the method of claims 1 to 6, characterized by an additional air suction pipe, an outlet of the active agent, which permeates the additional air, a condensation container for the active agent, in which the enriched additional air from the undissociated or superfluous agent is excreted, at least one feed tube of the treated Air and at least one nozzle to feed the treated additional air into the intake manifold of the engine. 8.) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzluftableitung eine Düse und eine Röhre, die die Luft in eine Schale für den Abfluß des aktiven. Mittels führt, enthält.8.) Device according to claim 7, characterized in that the additional air discharge a nozzle and a tube that carries the air into a bowl for the drainage of the active. Means leads, contains. 9.) Vorrichtung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß die bereicherte Zusatzluft aus der Schale in den Kondensationsbehälter durch eine mit Dosierlöchern versehene Platte eintritt.9.) Device according to claim 7, characterized in that the enriched Additional air from the bowl into the condensation container through one with metering holes provided plate enters. 10.) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensationsbehälter eine Anzahl von Kondensationsplatten oder Scheiben mit der Funktion eines Strömungsbrechers sowie der Beschränkung der in der Zusatzluft suspendierten Tröpfchen und Teilchen des aktiven Mittels aufweist 11.) Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensationsplatten eine aufwhrts konvexe Ausbildung aufweisen, 12.) Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß einige Kondensationsplatten mit Löchern versehen sind.10.) Device according to claim 7, characterized in that the Condensation tank a number of condensation plates or discs with the Function of a flow breaker as well as the restriction of those suspended in the additional air Comprising droplets and particles of the active agent 11.) Device according to claim 10, characterized in that the condensation plates have an upwardly convex design have, 12.) Device according to claim 10, characterized in that some Condensation plates are provided with holes. 13.) Vorrichtung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnets daß der Kondensationsbehältor mit Füll- und Fraktionierkörpern, vorzugsweise mit den Raschigringen,versehen ist.13.) Device according to claim 7, characterized in that the condensation container is provided with packing and fractionating bodies, preferably with the Raschig rings. 14,) Vorrichtung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensationsbehälter am oberen Teil eine Lochplatte hat, die die bereicherte Zusatzluft nach der Zuführröhre führt, die dieselbe Luft an den Ansaugsammler des Motors sendet.14,) Device according to claim 7, characterized in that the condensation container on the upper part has a perforated plate, which the enriched additional air after the supply pipe that sends the same air to the engine's intake manifold. 15.) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse, die die bereicherte Zusatzluft in den Ansaugsammler einführt, in einem Flansch angebracht wird, der an der Verbindung zwischen Vergaser oder Mischvorrichtung und Ansaugsammler angeordnet ist.15.) Device according to claim 7, characterized in that the Nozzle that introduces the enriched additional air into the intake manifold in a flange attached to the connection between the carburetor or mixer and Intake manifold is arranged.