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Title:
HEADING GAS INJECTION SYSTEM (HGIS) DIRECT INJECTION SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/052244
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a heading gas injection system (HGIS) direct injection system. The invention makes it possible to atomize fuel mixtures and fuels of all types and to directly inject them into the combustion chamber of a mixture-compressing, spark-ignition internal combustion engine of all designs. This is achieved by means of a heating element (10), a fuel injection nozzle (1), a temperature probe (5), heating diodes (2), an electromagnetic valve (3) and a pressure gauge (14). The control unit (8) is provided for controlling these individual components. This control unit (8) also has the task of ensuring that the inlet valve (4), with the flow meter (6), ensures an optimal pollutant-free and low-pollutant operation. A pollutant-free operation of an internal combustion engine can be ensured when using a methanol, ethanol, water mixture, hereby signifying a zero pollutant emission.

Inventors:
AUER GERHARD (AT)
Application Number:
PCT/AT2002/000346
Publication Date:
June 26, 2003
Filing Date:
December 11, 2002
Export Citation:
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Assignee:
AUER GERHARD (AT)
International Classes:
F02B43/00; F02B47/02; F02P13/00; F02F1/42; F02M25/022; F02M25/03; F02M31/125; F02B1/04; F02M31/18; (IPC1-7): F02B47/02; F02M25/022
Foreign References:
US5582139A1996-12-10
US6010544A2000-01-04
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE :
1. Das HIGS DIREKTEINSPRÜHSYSTEM ist eine Einrichtung wie auch eine Vorrichtung zur Vergasung eines KraftstoffWassergemisches mit einem direktem Brennkammereinsprühsystem für gemisch verdichtenden, fremdzündenden Brennkraftmaschinen jeder Art, Bauart jedoch durch eine Kraftstoffeinspritzdüse (1) erst gelangt das Kraftstoff Wassergemisch in das Heizelement (10) wobei das Heizelement (10) in den Wänden eingelassene Heizdioden (2) vorweist, deren Heizleistung durch einen Temperaturfühler (5) kontrolliert und gemessen wird wobei eine Temperatur von 200 Grad Celsius bis 1000 Grad Celsius erreicht wird, der Druck wiederum in diesem Heizelement (10) welche eine geschlossene Kammer ist wird mittels Druckfühler (14) kontrolliert, dass nun so vergaste Kraftstoffgemisch, welches nunmehr durch das Magnetventil (3) in den Einlasskanal (1 l) gelangt, in dem sich wiederum der Mengenmesser (6) befindet, dieser jedoch die Aufgabe hat für einen optimale Verbrauch zu sorgen, wobei der Mengenmesser (6) gesteuert wird über das Steuergerät (8) welches auch das Einlassventil (4) steuert, so dass der vergaste Kraftstoff nun mehr mittels der Einlassdüse (12) direkt in den Brennraum mit direktem Sprühstrahl zur Zündkerze (7) gelangt, dieses Einlass Ventil (4) kann auch mechanisch betätigt werden und zwar mittels einem Stellmotor (9) der vom Steuergerät (8) aus kontrolliert wird und in der Lage ist in einem Bruchteil einer Sekunde zu öffnen oder zu schließen durch diese computerbestimmte Einlasszeiten wird der Kraftstoffverbrauch bestimmt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (10) keine in den Wänden eingelassenen Heizwiderstände (2) vorweist sondern diese sich im Innenraum wie in der Zeichnung Fig. 3 dargestellt befinden und einen Raster (Netz) (2) bilden. Die Dichte dieses Heizwiderstandes (2) hängt von der gewünschten sowie erforderlichen Heizleistung ab.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung so abgestimmt wird, daß das verwenden von Kraftstoffen jeder Art ohne Wasser gewährleistet werden kann. Dafür wird das Heizelement (10) so geregelt das die Temperatur von 40 Grad Celsius bis 200 Grad Celsius erreicht wird. Um diese Aufgabe bewältigen zu können wird dies mittels Temperaturfühler (5) und dem Steuergerät (8) geregelt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus Edelstahl, Stahl, Leichtmetall aus jeder Art von MetallLegierungen wie Keramik sowie Celizium bestehen kann.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Einlasskanal (11) eine direkte Gasleitung angebracht ist, welche es ermöglicht den Betrieb ohne weitere Umbauten mit einem Natural Gas zu gewährleisten und die dafür erforderlichen Daten werden in dem Steuergerät programmiert, durch den Mengenmesser (6) kann auch der Gasfluß kontrolliert werden und durch das Einlassventil (4) wird für einen reibungslosen Betrieb einer jeder herkömmlichen Brennkraftmaschine jeder Bauart gesorgt.
Description:
HGIS-DIREKTEINSPRÜHSYSTEM Beschreibung :

Vorrichtung für Vergasung eines Wasser-Kraftstoffgemisches für Brennkraftmaschinen mit integriertem Einspritzsystem und einem Brennkammer Direkteinsprühsystem.

Bei der Erfindung handelt es sich um eine Vorrichtung die es erst ermöglich ein Wasser-Kraftstoffgemisch zu vergasen und es direkt in die Brennkammer einer Brennkraftmaschine jeder Art zu sprühen.

Diese Vorrichtung besteht aus einem geschlossenem Heizelement (10) mit einer Kraftstoffeinspritzdüse (1) und einem Magnetventil (3), einem Temperaturfühler (5), einen Mengenmessser (6) und einem Einlassventil (4) welches elektronisch durch ein Magnetventil (4) oder mechanisch durch einen Stellmotor (9) geregelt wird. Diese Vorrichtung wird durch ein Steuergerät (8) welches computerisiert ist geregelt und kontrolliert.

Die Aufgabe dieser Erfindung ist es eine Vorrichtung zu schaffen welche es erst ermöglicht ein Wasser-Kraftstoffgemisch zu vergasen und es mit hohem Druck (Eigendruck) direkt in die Brennkammer einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine jeder Art wie Ottomotor, Diesel- Motor, Wankelmotor, und Turbinen jeder Bauart zu transportieren. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Wasser-Kraft- Stoffgemisch eine Lösung bildet welche durch eine Einspritzdüse (1) in das sogenannte Heizelement (10) welches einen elektrischen Heizwiderstand (2) aufweist und durch ein Steuergerät (8) kontrolliert und gesteuert eingespritzt wird. Der in diesem Heizelement (10) vergaste Kraftstoff gelangt nunmehr durch ein Magnetventil (3) welche das Heizelement (10) verschließt oder öffnet zum Einlassventil (4) dieser Vorrichtung. Dieses Einlassventil (4) ist mit dem Steuergerät (8) der Brennkraftmaschine verbunden und wird mittels diesem so gesteuert, dass die Einlasszeiten sowie die Einlassmengen optimal für den Betrieb der fremdgezündeten Brennkraftmaschine abgestimmt wird. Dies geschieht mittels Mengenmesser (6) im Einlasskanal (1 l). Das Einlass Ventil (4) kann sehr wohl durch ein elekt. computergesteuertes Magnetventil (4) sowie auch mechanisch durch einen computergesteuerten Stellmotor (9) das öffnen und das schliessen dieser Einlassdüse (12) welche ein Bestandteil der Vorrichtung ist in einem Bruchteil einer Sekunde bewirken. Der Einsprüh- stahl des vergasten Kraftstoffes wird direkt zur Hochleistungszündkerze (7) mit einem verstärktem Zündfunken gerichtet. Dadurch wird für ein Optimum der Kraftstoffnutzung sowie der Explosion und der Verbrennung gesorgt.

Dies bedeutet wiederum weniger Kraftstoffverbrauch, weniger Schadstoffe und durch das Verwenden eines Kraftstoff-Wassergemisches welches unter anderem auch Wasser-Menthanol sein kann, wird der Schadstoff auf Null reduziert. Auch an Wasser-Ethanol ist gedacht welches aus der Biomasse kommt und somit keine Schadstoffe produziert. Diese Erfindung hat den Vorteil das man ein jedes Wasserkraftstoffgemisch u. Kraftstoff in diesem Heiz Element (10) vergast und somit einen umweltfreundlichen Betrieb einer fremd- gezündeten, gemischverdichteten Brennkraftmaschine gewährleistet. Sowie der Verbrauch als auch die Leistung werden optimiert was natürlich einen sehr wichtigen Aspekt auf den Wirkungsgrad hat.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt.

Durch den Kraftstoffverteiler (13) gelangt das Kraftstoffgemisch zur Kraft Stoffeinspritzdüse (1). Mittels dieser gelangt der Kraftstoff in das Heizelement (10). Dieses Heizelement (10) welches eine geschlossene Kammer mit elektrischen Heizwiderständen (Dioden) (2) versehen ist, einer Kraftstoffeinspritzdüse (1), sowie einem Magnetventil (3), einem Temperatur- Fühler (5) welcher die Aufgabe hat die Temperatur so zu regeln, dass diese mindest 200° bis 1000° Grad Celsius liegt. Temperatur und der Druck werden mittels einem Steuergerät (8) an welchem auch der Druckfühler (14) an- geschlossen ist kontolliert und geregelt. Das in dem Heizelement (10) vergaste Kraftstoffgemisch gelangt nun mittels Magnetventil (3) aus dieser Kammer zum Einlasskanal (11) in dem sich der Mengenmesser (6) befindet.

Das computergesteuerte Einlassventil (4) sorgt für die optimale Kraftstoff- Menge durch gesteuerte Einlasszeiten. Diese Einlassmenge wird außerdem noch mittels Mengenfühler (6) im Einlasskanal (11) kontrolliert. Das Einlass- Ventil (4) kann durch ein elekt. computergesteuertes Magnetventil sowie auch mechanisch durch einen wiederum computergesteuerten Stellmotor (9). betätigt werden. Durch die Einlassdüse (12) gelangt das vergaste Kraftstoff- Wassergemisch nun direkt in die Brennkammer, wo der Einsprühstrahl

so gerichtet ist das er direkt auf die Zündkerze (7) aufprallt. Durch das direkte einsprühen des vergasten Kraftstoffes wird für eine effiziente Verbrennung dank der Hochleistungskerze (7) gesorgt. Durch dieses System wird eine neue Motorengeneration geboren. Ohne Schadstoffe und einen optimalen Verbrauch nach Leistung.

Zeichenerklärung : 1 Kraftstoffeinspritzdüse 2 Heizdioden, Heizwiderstände 3 Magnetventil (Hochdruckventil) 4 Einlassventil 5 Temperaturfühler 6 Mengenmesser 7 Hochleistungszündkerze 8 Steuerelement (Computer) 9 Stellmotor 10 Heizelement 11 Einlasskanal 12 Einlassdüse 13 Kraftstoffverteiler 14 Druckmesser