Verfahren zur Optimierung der Verbrennung von Kraftstoffen bei minimaler CO-E ission und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung der Verbrennung von Kraftstoffen bei minimaler CO-Emission durch vorherige Einführung eines Wasser und/oder Alkohol enthaltenden Flüssigkeitsnebels in das Luft- Kraftstoff-Gemisch und Erzeugung eines homogenen Flüssigkeit-Kraftstoff- Gemisches. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchfüh¬ rung dieses Verfahrens.

Die hier in Rede stehenden verwendeten flüssigen Kraftstoffe beruhen auf Erdölbasis, wobei Otto-Motoren leicht siedende und relativ zündunwillige, Dieselmotoren hingegen relativ zündwillige Kraftstoffe erfordern.

Bei- er Gemischbildung und Verbrennung im Otto-Motor werden "gasförmige" Kraft-stoffe meist in einer Mischkammer kurz vor Eintritt in de Zylinder mit der Luft gemischt, flüssige Kraftstoffe in einer inkorrekt mit Verga¬ ser bezeichneten Zerstäubungseinrichtung. Bei Einspritz-Otto-Motoren wird flüssiger Kraftstoff nahe dem Einlaßventil in das Ansaugrohr gespritzt, seltener unmittelbar in den Zylinder. Zum Zündzeitpunkt ist der Kraft¬ stoff verdampft und bildet mit der Luft ein möglichst homogenes Gemisch mit einem sich nur in engen Grenzen ändernden Mischungsverhältnis als

Flam ehausbreitung ohne sprunghafte Geschwindigkeitsänderungen erfolgt, so daß sich die Flammenfront nahezu kugelförmig von der Zündkerze aus fortpflanzt. Die Flammenfrontgeschwindigkeit besteht aus der Brennge¬ schwindigkeit relativ zum unverbrannten Gemisch vermehrt um die Geschwin¬ digkeit, mit der die Flammenfront durch Eigenbewegung des Gasgemisches transportiert wird. Bekannt ist, daß die durch den Einlaßvorgang und die

Brennraumgeometrie des Motors beeinflußbare Transportgeschwindigkeit be¬ einflußbar ist, wobei hohe Turbulenz der Strömung den Mischungsvorgang begünstigt, während gerichtete Strömungen die Bildung eines homogenen Ge¬ misches behindern. Als Störungen der Verbrennung sind das sogenannte Zün¬ dungsklopfen sowie die Oberflächenzündung (Frühzündung oder Nachzündung) bekannt. Beim Zündungsklopfen entzündet sich ein Teil des von der Flam¬ menfront noch nicht erfaßten Gemisches von selbst und verbrennt so hef¬ tigt, daß Druckwellen hoher Frequenz entstehen, die Klopf- und Klingelge¬ räusche sowie thermische und mechanische Überbeanspruchung von Bauteilen, wie Kolben und Lager, verursachen. Bei der Oberflächenzündung erfolgt die initiierte Wärmezufuhr an das Gemisch unabhängig vom Zündzeitpunkt durch heiße Stellen der Brennraumoberfläche, z.B. durch glühende Ölkohlebeläge, vorstehende Dichtungskanten oder Zündkerzen zu niedrigen Wärmewertes.

Beim Dieselmotor wird der Kraftstoff erst kurz vor dem oberen Totpunkt durch eine Düse in die hochverdichtete heiße Luft eingespritzt, wobei sich der Strahl in einzelne Kraftstofftropfchen unterschiedlicher Größe •und Durchschlagkraft aufteilt und ein heterogenes Gemisch entsteht. Die Selbstzündung ^" setzt ein entsprechend hoher Verdichtungsverhältnis voraus, dessen unterer Grenzwert mit dem Kolbendurchmesser abnimmt. Die Verbren¬ nung setzt bei einzelnen Brennstofftropfchen ein, indem durch Wärmeauf¬ nahme aus der umgebenden heißen Luft Sieden und Verdampfen eintritt. Durch geeignete Diffusion von Kraftstoffdampf und Luft entsteht um den noch flüssigen Kraftstoffrest eine Mischungszone unterschiedlicher Kon¬ zentration entsprechend einem von Null (Tropfenoberfläche) auf unendlich zunehmenden. uftVerhältnis. Nachteilig bei Dieselmotoren ist die bekannte ϊlöißbilϊJuήg;Entsprechend dem Siedeverhalten des Kraftstoffes verbrennen zuerst die- Moleküle mit hohem Wasserstoffanteil, während schwersiedende Anteile zum Teil Crackreaktionen unterliegen, wobei schwer entzündbare Moleküle aus nahezu reinem Kohlenstoff enstehen und bei niedrigen Verben- nungste peraturen im Abgas als unverbrannter Ruß verbleiben. Er verur¬ sacht auch die starke leuchtende Gelbfärbung einer Diffusionsflamme, wo¬ gegen vorgemischte Flammen von blauer Farbe sind (Otto-Motor).

Insbesondere in den Abgasen von Otto-Motoren bildet das Kohlen onoxid, das infolge unzureichender Verbrennung entsteht, einen hohen Schadstoff¬ anteil. Es ist bekannt, daß Kohlenmonoxid vor allem im Luftmangelgebiet durch unvollkommene Verbrennung entsteht, wobei der Reaktionsablauf weit¬ gehend der Wassergasreaktion folgt. Da das wirkliche Kraftstoff-Luft-Ge¬ misch nicht völlig homogen ist, tritt demnach auch bei Luftüberschuß noch CO auf. Aus diesem Grunde sind die Versuche zur Schadstoffreduzierung durch entsprechende Änderung der Brennraumgestaltung zur verbesserten Verwirbelung der Verbrennung nur bedingt erfolgreich. Der Versuch, die Motoren im sogenannten Magerbetrieb arbeiten zu lassen, erfordert eine kontrollierte, energiereiche Zündung und ein Ausspülen der Restgase bei möglichst hoher Wandtemperatur der Brennkammer.

Zum Teil wirken sich die getroffenen Maßnahmen jedoch leistuπgsmindernd bei den Motoren aus. Zum Teil zeigen sie nur unzureichende Wirkungen.

Nicht zuletzt der Gesetzgeber hat daher das Hauptforschungsinteresse auf eine Abgasverminderung durch Verwendung von Katalysatoren gerichtet. Der -Katalysator benötigt wabenartige Oberflächen mit einer Platin-, Radiu - und Palladiu beschichtung, auf der das endgültige Verbrennen von Kohlenwasserstoffverbindungen (HC) und Kohlenmonoxid (CO) sowie die Redu¬ zierung von NO in freien Stickstoff abläuft. Beim sogenannten Dreiwege- Katalysator wird ein geschlossener Regelkreis für die Kraftstoffzufuhr gefordert (O -Messung als Regelgröße mittels der sogenannten "Lambda"- Sonde).

^Nachteiligerweise erlauben die Katalysatoren jedoch nicht-die Verwendung von bleihaltigem Benzin, da dieses die wirksame Katalysatoroberfläche angreift. Darüber hinaus erfordern Katalysatoren hohe Verbrennungstempe¬ raturen von 600 bis zu 800 °C. Ein nicht unwesentlicher Nachteil ist der erhöhte Kraftstoffverbrauch sowie die Forderung nach Motorkonzeptionen, die mit bleifreiem Kraftstoff mit niedriger Oktanzahl betrieben werden können. Bei Dieselmotoren ist der beschriebene Katalysator praktisch wir¬ kungslos, da er den Ruß nicht oder nur unzureichend verbrennt. Auch bestehen Bedenken hinsichtlich der Platin-Absonderungen an die Umwelt.

Es ist zwar bereits bekannt, dem Benzin unmittelbar sogenannte Additive beizugeben, die jedoch vornehmlich - falls sie überhaupt Wirkung zeigen - die Schmierfähigkeit im Motorraum erhöhen sollen. In bezug auf eine Schadstoffemissionsreduzierung sind die bisher vorgeschlagenen Additive praktisch wirkungslos.

In der US-PS 3 767 172 wird ferner vorgeschlagen, dem Kraftstoff eine Zu¬ satzmischung beizugeben, die aus 2,5 Teilen Wasser und einem Teil Methyl¬ alkohol besteht. Hierbei soll der Alkohol eine kühlende Wirkung entfal¬ ten, die ein Zündzeitpunkttiming erlaube.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vor¬ richtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die Verbrennung dahingehend optimiert wird, daß der Kraftstoffverbrauch gesenkt und der Schadstoffausstoß (insbesondere CO-Emission) erheblich vermindert wird.

Die Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 beschriebene Verfahren gelöst.

Erfindungswesentlicher Grundgedanke des Verfahrens ist es, eine vollstän¬ dige Verbrennung dadurch zu bewirken, daß der Kraftstoff vor Einleitung in den Brennraum derart "zerstäubt" wird, daß während der Verbrennungs¬ zeit nicht nur eine vollständige Oxidation der Kohlenstoff-Wasserstoff¬ teilchen im Bereich der Tropfchenoberfl che abläuft, sondern aller Koh¬ lenstoff-Wasserstoffmoleküle in einem Tröpfchen. Mit anderen Worten, durch Feinstzerteilung der Kraftstoffpartikel wird die zur Verbrennung angebotene Oberfläche vergrößert. -Hierzu wird ein Flüssigkeitsnebel auf ^• eiπ- t-Kpaftstoff-Gemiseh-oder ein mit Luft vermengter Flüssigkeitsne- -bei au -einen Kraftstoffstrom derart gelenkt, daß dieser die Benzintröpf- ciieή in F insttröpfchen zerteilt. Bei dieser Zerteilung entstehen in nicht unerheblichem Maße positiv oder negativ geladene Benzintröpfchen, die sich normalerweise wiedervereinigen würden. Diese Wiedervereinigung (Rekombination) wird dadurch verhindert, daß die neutralen Flüssigkeits¬ teilchen die Benzin-Kleinsttröpfchen in einem Gemisch umlagern und somit ihre. Feinheit aufrechterhalten.

Durch die vollständigere Verbrennung wird der angebotene Kraftstoff hin¬ sichtlich seines Energiegehaltes auch mit der Folge vollständig ausge¬ nutzt, daß die Benzineinsparung beim Betrieb eines Otto-Motors bis zu 25 %, teilweise auch 30 % erreicht wird. Mit dieser vollständigen Ver¬ brennung geht die Minderung der CO-Emission einher, in praktischen Versu¬ chen konnten CO-Restgehalte im Abgas unter 0,05 % gemessen werden, die erheblich unter den bisher mittels anderer Techniken erreichbaren Werten liegen.

Die Flüssigkeit bzw. ein Flüssigkeitsgemisch weist mindestens eine der folgenden Eigenschaften auf:

spezifisch schwerer als der Kraftstoff, um ihn zerstäuben zu können,

eine hohe Klopffestigkeit, damit die Flüssigkeit die Verbrennung im Brennraum nicht verschlechtert,

die Flüssigkeit sollte in der Lage sein, die Verbrennungszeit zu ver¬ längern bzw. die Verbrennungs-(Detonation-)geschwindigkeit zu hemmen, um die Kohlenwasserstoffe in jedem Benzintröpfchen vollständig ver¬ brennen zu können.

Insbesondere besteht der Flüssigkeitsnebel entweder zum größten Teil aus destilliertem Wasser, dem eine schwache organische Säure in einer auf das destillierte Wasser bezogenen Konzentration zwischen 1/500 bis 1/200, -vorzugsweise- 3/300, beigemengt ist und Alkohol, wobei dieser Flüssig¬ keitsnebel in einer auf den Kraftstoff bezogenen Menge im Verhältnis von f bis 2,-5 ^"■" : ^"" ΪÖ0 dem Kraftstoff zugegeben wird. Das Wasser schützt den Al¬ kohol vor frühzeitigem ggf. explosivem Verbrennen. Die zugegebene schwa¬ che organische Säure besitzt eine reinigende Wirkung. Dazu kommt, daß die genannte Mischung eine hohe Neutralisationsfähigkeit aufweist, welche die Zusammenballung (Adhäsion) kleiner Benzinteilchen zu größeren verhindert, ferner besitzt die Mischung gute Antiklopffähigkeiten. was insbesondere die Verwendung unverbleiten Benzins in hochverdichteten Motoren gestattet

und für eine bessere gleichmäßigere Verteilung der Zündflamme im gesamten Brennraum sorgt. Die Flüssigkeit ist weiterhin chemisch nicht aggressiv. Dennoch wird die Verbrennung ohne scharfen Peak energiereicher, da alle Partikel verbrannt werden, schließlich senkt der Alkohol den Gefrierpunkt des Gemisches erheblich und hat ebenso wie die organische Säure gute Ver¬ brennungseigenschaften. Dabei wirkt sich die gute Brennbarkeit der Alko¬ hole aus, die auch eine sonst zu befürchtende Abmagerung des Benzingemi¬ sches verhindert, welche die Gefahr einer unzureichenden Verbrennung ver¬ meidet.

Vorzugsweise enthält die Flüssigkeit auf zwei Volumenteile destilliertes Wasser einen Volumenteil Alkohol, vorzugsweise gliederkettige Alkohole, davon insbesondere Methanol und/oder Ethanol, was ebenso wie Wasser lang¬ samer als Benzin verbrennt und eine Rußbildung im Zylinder verhindert.

Alternativ hierzu ist es zur Lösung der gestellten Aufgabe ebenso mög¬ lich, dem Kraftstoff ein Gemisch von etwa gleichen Anteilen von Wasser und Methanol mit geringen Glyzerinmengen einerseits und einem Methanol- Ölge isch andererseits im Verhältnis 200 bis 400 g, vorzugsweise 300 g, Öl auf 5 Liter Methanol zuzugeben. Hierbei soll das Verhältnis von Wasser zu dem zu verbrennenden Kraftstoff wie auch das Verhältnis des Wasser-Me¬ thanol-Gemisches etwa 2,5 1 : 2 1 : 200 - 300 g betragen.

Aus verfahrenstechnischen Gründen müssen das Wasser-Methanol-Glyzerin-Ge¬ misch einerseits und das Methanol-Ölgemisch andererseits getrennt in den Luft-Kraftstoff-Strom eingegeben werden, und zwar dergestalt, daß in ei¬ ner ersten Stufe'-ein Nebel aus Was'ser-,- Methanol und Glyzerin dem Luft- ^' Kraftstoff-Gemisch zugegeben wird und die hieraus resultierende Mischung . ^' Irreiner zweiten Stufe mit einem Methanol-Ölgemisch versetzt wird. Hierzu wird hochtemperaturfestes synethetisches l verwendet, was eine schmie¬ rende Wirkung hat und im übrigen zur Reinigung der Verbrennungskammer beiträgt.

Vorzugsweise sollte die Flüssigkeit einen niedrigen Gefrierpunkt haben, je nach Einsatzort auch unter -25 °C, damit sie auch im Winterbetrieb verwendbar ist und nicht einfriert.

Durch die genannten Maßnahmen wird die Ablagerung noch nicht vollständig verbrannter Kohlenwasserstoffe im Brennraum sowie der Ausstoß in den Ab¬ gasbereich (Auspuff) im wesentlichen verhindert. Was die Verminderung der Ablagerungen im Brennraum betrifft, so führt diese zusätzlich zu einer erheblichen Reibungsminderung bei der KolDenbewegung; die Schmierfähig¬ keit des Öls wird länger erhalten, da das Öl nicht durch unverbrannte Schadstoffe belastet wird. Als Nebeneffekt stellt sich somit der weitere Vorteil ein, daß die Ölwechselintervalle erheblich verlängert werden kön¬ nen. Bei den bisher gebräuchlichen Otto-Motoren führt der Ausstoß unver- brannter Kohlenwasserstoffe und deren Ablagerung im Auspuffbereich auch dazu, daß diese den Gasausstoß behindern. Darüber hinaus sammelt sich zwischen den Verkrustungen leicht Wasser an, was normalerweise zu einem frühzeitigen Durchrosten der Auspufftöpfe führt. Eine Vermeidung der Ablagerungen verlängert somit die Lebensdauer von Auspufftopfen und Aus¬ puffrohren nicht unerheblich.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung besteht die mit organischer Säure versetzte Flüssigkeit zum größten Teil aus destilliertem Wasser. Versuche mit nichtdestiliiertem Wasser haben ergeben, daß die darin enthaltenen Verunreinigungen einen schädigenden Einfluß im Verbrennungsmotor haben, der deren Lebensdauer nicht unerheblich vermindert, während reines (neutrales) Wasser die vollständige Verbrennung .der-.Kohlenwasserstoffe fördert. Zur-Erzeugung des Flüssigkeitsnebels wird die Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter dosiert in die genannte Zerstäuberkammer gegeben, in der ein etwa stets gleichmäßiger Flüssigkeitsstand besteht.

Verwendet man das mit einer organischen Säure versetzte destillierte Was¬ ser, vermengt mit Alkohol, wird vorzugsweise die Flüssigkeit aus einem einzigen Vorratsbehälter dosiert in eine Zerstäuberkammer abgegeben, in der in etwa ein stets gleichmäßiger Flüssigkeitsstand besteht, wobei in

der Flüssigkeit ein poröser Formkörper liegt, durch den über den geringen Druck oberhalb des Flüssigkeitsspiegels Luft von außen angesaugt wird, die die in dem Formkörper befindliche Flüssigkeit aus der übrigen Flüssigkeit feinsttropfenför ig (nebelartig) herauspreßt, und anschlie¬ ßend die Feinsttröpfchen (der Nebel) über ein Regelventil dem Luft-Kraft¬ stoff-Gemisch bzw. dem Kraftstoff beigemengt werden.

Verwendet man einerseits ein Gemisch aus destilliertem Wasser, Methanol und Glyzerin und das Öl-Methanolgemisch andererseits, so wird dies in verschiedenen Vorratsbehältern dosiert in jeweilige Zerstäuberkammern ab¬ gegeben. Hierbei wird in dem mit Wasser versehenen Vorratsbehälter ein poröser Formkörper und in dem mit dem Alkohol-Ölgemisch versehener Vor¬ ratsbehälter ein mit einem engmaschigen Metallgitter ummantelter Kunst¬ stoffkörper mit feineren Kanälen bzw. Austrittsöffnungen verwendet. Aus den jeweils als Zerstäuber dienenden Körpern wird über den geringen Druck oberhalb des Flüssigkeitsspiegels Luft von außen angesaugt, die die in dem Formkörper bzw. dem Kunststoffkörper befindliche Flüssigkeit aus der jeweils übrigen Flüssigkeit feinsttröpfchenförmig (nebelartig) her¬ auspreßt. Anschließend wird der Nebel jeweils über ein zugeordnetes Re¬ gelventil dem Luft-Kraftstoff-Gemisch bzw. dem Kraftstoff in verschie¬ denen Stufen beigemengt.

Das über dem Flüssigkeitsspiegel bestehende (Fast-)Vakuu übt eine Sogwirkung aus, wobei die den Formkörper oder den Kunststoffkörper bzw. deren feinen Kanäle verlassenden Flüssigkeitströpfchen reibungsbedingt feinstzerteilt werden. Die auf die Flüssigkeit ausgeübte Preßwirkung kann bei-Benzin-Einspritzmotoren dadurch erhöht werden, daß der Formkörper zu¬ sätzlich über eine regelbare Pumpe mit einem Druck beaufschlagt wird. Die angesaugte Luft reißt dann die Flüssigkeitströpfchen mit in den über dem Flüssigkeitsspiegel bestehenden Unterdruckraum. Hierbei bleiben die Flüs¬ sigkeitströpfchen elektrisch neutral.

Um schädliche Polarisierungseinflüsse zu vermeiden, die durch etwa in der Außenluft vorhandene Ladungsträger eingeschleust werden, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die angesaugte Luft vorher entladen (neutralisiert) wird. Es versteht sich von selbst, daß die ange¬ saugte Luftmenge jeweils bei der Beimengung der übrigen Luft zu dem Kraftstoff berücksichtigt werden muß. Ferner und nach einer Weiterbildung der Erfindung wird die Luftfeuchtigkeit der Außenumgebung dadurch berück¬ sichtigt, daß eine Membran die Luftzufuhr bei höherer Luftfeuchtigkeit mindert. Diese Minderung ist deshalb vonnöten, weil ansonsten eine zu große Wassermenge in den Verbrennungsraum geleitet werden würde und dort zu einer Abmagerung des Kraftstoff-Gemisches führte.

Vorzugsweise wird die Flüssigkeitsdosierung in die Zerstäuberkammer (Ver¬ dampferkammer) durch einen Schwimmer elektromagnetisch gesteuert. Dieser Schwimmer hat in erster Linie die Aufgabe, den Flüssigkeitspegel in der Zerstäuberkammer zu regeln, d.h., für einen im wesentlichen gleichblei¬ benden Flüssigkeitspegel zu sorgen. Des weiteren sorgt er bei Verbrauch der Flüssigkeit dafür, daß die betreffende Versorgungsleitung abgesperrt wird-und das System auf den üblichen Luftansaugbetrieb - wie er nach dem Stand der Technik bekannt ist - umschaltet. Die Luft wird dann ohne Bei¬ mengung und Zerstäubung von Flüssigkeit über die Zerstäubungskammer ange¬ saugt.

Um zu verhindern, daß zu große Flüssigkeitsteilchen in das Luft-Benzin- Gemisch geraten, ist weiterhin vorzugsweise vorgesehen, den Flüssigkeits¬ nebel über einen Tropfenabscheider zu leiten, der vor dem Kammerauslaß ^är^eördne st. ^" Vorzugsweise-wird hierzu ein feinmaschiges mehrlagiges Sieb verwendet, -alternativ wären zickzackförmige Leitflächen mit Prall¬ blechen denkbar, welche die zu großen Tröpfchen durch Prallwirkung aus¬ scheiden bzw. weiter zerkleinern. Die dort festgehaltenen Tröpfchen fal¬ len in das Flüssigkeitsbad der Zerstäuber-(Verdampfer-)Kammer zurück.

Die Feinstzerteilung der Kraftstoff-Tröpfchen wird dadurch bewirkt, daß in einem Diffusorrau der Flüssigkeitsnebelstrom über radiale Einlasse

(Düsen) als auch über eine zentrale Düse so auf den Kraftstoffteilchen- strom gelenkt wird, daß die geforderte Scher- bzw. Zerkleinerungswirkung der Kraftstoffteilchen eintritt. Gleichermaßen entsteht inmitten der Zer¬ stäuber-Wirbelkammer eine etwa ringförmige Unterdruckzone, die beschleu¬ nigend auf das Flüssigkeitströpfchen-Kraftstoff-Luft-Gemisch wirkt. Die Flüssigkeitszugabe wird hier z.B. durch das öffnen der Vergaserklappe ge¬ steuert. Die Teilchengeschwindigkeit dürfte mehrere m/sec betragen. Gleichzeitig verhindern die Flüssigkeitsteilchen, die sich anschließend mit dem Luft-Kraftstoff-Gemisch vermengen, daß die kleinen Kraft¬ stofftröpfchen sich zu größeren wieder verbinden.

Zusätzlich - und zwar (zeitlich wie räumlich) vor der Zerstäubung durch die beigemengte Flüssigkeit - kann vorzugsweise der Kraftstoff durch Ultraschallbestrahlung direkt oder indirekt vorzerstäubt werden. Diese Maßnahme allein dürfte jedoch nicht ausreichen, es sei denn, die Wieder¬ vereinigung der Kraftstoffteilchen wird - wie nach der vorliegenden Er¬ findung - durch neutrale Flüssigkeitströpfchen, vorzugsweise kleineren Durchmessers, verhindert. Die Flüssigkeit hat vor allem auch den detona- tionshemmenden Charakter, andererseits unterstützt sie die Aufrechterhal¬ tung der Brennflamme bis zu vollständigen Verbrennung der Kraftstoffteil- chen. Der Motor arbeitet leise und gleichmäßig. Nicht zuletzt hat die vorzugsweise beigefügte organische Säure auf den Verbrennungsraum eine reinigende Wirkung. Das Gemisch aus Wasser-Ethanol-organischer Säure ist für die Bedienungsperson völlig ungiftig und bei Normaldruck/-temperatur nicht explosiv.

Entsprechendes; wie vorstehend über das aus destilliertem Wässer, einer -organischen-Säure und Alkohol bestehende Nebelgemisch Ausgesagte, gilt .,-aüch .für,den Fall, daß destilliertes Wasser-Methanol-Glyzerin-Gemisch ei¬ nerseits und das Methanol-Öl-Gemisch andererseits in getrennten Zerstäu¬ berkammern verwendet werden.

Das Glyzerin wird während der Verbrennung des Kraftstoffes auf die jewei¬ lige Verbrennungstemperatur ohne chemische Reaktion erhitzt und dient als

Wärmespeicher im Abgasstrom, der den Verbrennungsraum verläßt. Bringt man in dem Abgasrohr bzw. Abgassammeirohr für mehrere Verbrennungsräume einen netzartigen Diffusor an, so können sich die nur teilweise verbrannten Partikel, ggf. nach Zerstäubung an dem Diffusor, aufgrund der herrschen¬ den Temperaturen zwischen 800 und 1000 °C im Diffusorbereich selbst ent¬ zünden, wo sie in einer sich ausbildenden Flamme endgültig verbrennen. Diese Nachverbrennung bringt eine zusätzliche CO-Minimierung und hat den Vorteil, daß sie im Vergleich zu einem Katalysator praktisch ohne Lei¬ stungseinbuße abläuft.

Es ist bekannt, daß bei herkömmlichem Betrieb eines Verbrennungsmotores die Verbrennung sehr stark von der Motortemperatur bzw. den Motordrehzah¬ len abhängt. So ist die Verbrennung bei Motoren, wie sie nach dem Stand der Technik bekannt sind, vor allen Dingen im Leerlauf besonders schlecht bzw. dann ist der CO-Gehalt sehr hoch. Daher wird im Leerlaufbetrieb des Motors dieser auch nur mit den genannten Flüssigkeiten betrieben, wozu die Benzin-Zufuhr auch über die Leerlauf-Bypass-Leitung praktisch auf Null gedrosselt wird.

Vorzugsweise sollte jedoch die die organische Säure enthaltende Flüssig¬ keit bezogen auf die Kraftstoffmenge im Verhältnis von 0,1 bis 1,5 : 100 zugegeben werden. Das heißt, daß bei einer Kraftstoffmenge von 1000 1 im Durchschnitt etwa nur 1 bis 1,5 1 Zusatz-Flüssigkeit benötigt werden, so daß der notwendige Flüssigkeitsvorratsbehältertank nur einen geringen Raum beansprucht und keine aufwendige Vergrößerung des Motorraumes for¬ dert. Entsprechendes gilt für die Verwendung von einem Wasser-Methanol- ^" Glyzerin-Gemisch und dem Methanol/Öl-Gemisch.

Vorzugsweise soll weiterhin bei Drehzahlbeschleunigung des Motors (Kick- down) die angesaugte Luft durch hochfrequentes öffnen und Schließen eines Einwegventils pulsierend (impulsartig) in die Zerstäuberkammer gegeben werden. Die Frequenz des Ventils beim öffnen und Schließen liegt im Ul¬ traschallbereich, wodurch eine bessere Zerstäubung der in Rede stehenden Flüssigkeiten in der Zerstäuberkammer erreicht wird.

Weiterhin wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgeschlagen, etwa noch verbleibende Reststoffe, die den Verbrennungsraum unvollständig ver¬ brannt verlassen, in einem Abgasrohr durch Selbstentzündung in einem netzartigen Diffusor πachzuverbrennen, wobei das Glyzerin als Wärmespei¬ cher entsprechend den in dem Verbrennungsraum herrschenden Temperaturen dient.

Die auf die erfindungsgemäße Vorrichtung gerichtete Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 20 gelöst. Weiterbildungen der erfindungsgemä¬ ßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 2 bis 44 beschrieben.

Wesentliche Teile der Vorrichtung sind ein oder zwei Vorratsbehälter für die Flüssigkeit bzw. Flüssigkeiten, der jeweils hieraus gespeiste Ver¬ dampfer bzw. Zerstäuber für die Flüssigkeit sowie eine Zerstäuber-Wirbel¬ kammer mit den bereits oben beschriebenen radialen Zuführungen und der zentralen Zuführung für den Flüssigkeitsnebel sowie ggf. eine Neutralisa¬ tionsvorrichtung für die angesaugte Luft. Wie bereits oben angesprochen, wird in Abhängigkeit der Betriebsbedingungen des Motors der Flüssigkeits¬ nebel - mit oder ohne Luft - mit dem Kraftstoff, meist in einer oder zwei Vormischkam ern, vermengt.

Die nachfolgenden Ausführungen beziehen sich zunächst nur auf einen Zer¬ stäuber, in dem das mit einer organischen Säure versetzte destillierte Wasser und Alkohol zerstäubt werden.

Der Zerstäuber bzw. Verdampfer für die Flüssigkeit besitzt dabei neben üblicherweise ^" notwendigen Regeleinrichtungen für die Flüssigkeitsbei¬ mengung eine mit dem Vorratsbehälter verbundene Vorkammer mit einem Schwimmer, der mit einem den Flüssigkeitsfluß steuernden Magnetventil verbunden ist. Die eigentliche Verdampfer- bzw. Zerstäuber- (oder auch Atomisier-)

Kammer weist einen Unterdruckregler auf, der gleichzeitig als Ausgang bzw. Verbindungsglied zu der bereits erwähnten Zerstäuber-Wirbelkammer dient. Als "Atomisator" für die Flüssigkeit dient ein poröser Formkörper,

vorzugsweise ein luft- und flüssigkeitsdurchlässiger gepreßter Verbund¬ körper, der in der Flüssigkeit in der Zerstäuberkammer eingetaucht ist und der über eine Leitung mit der Außenumgebung verbunden bzw. verbindbar ist. Die genannte Leitung erhält einen weiteren Regler für die Luftzu¬ fuhr. Mit anderen Worten, der Formkörper besitzt eine Luftsaugkammer, die mit dem Umgebungsdruck oder ggf. mit einer Pumpe (bei Einspritzmotoren) in Verbindung steht, über die direkt oder indirekt ebenfalls eine Luftzu¬ fuhr möglich ist. Während des Motorbetriebes bleibt der Unterdruck in der Zerstäuber-(Verdampfer-)Kammer aufrechterhalten. Vorzugsweise durch die in den Formkörper angesaugte Luft werden die Flüssigkeitsteilchen nicht nur mitgerissen, sondern aufgrund der dünnen Formkörperkanäle reibungsbe¬ dingt zerteilt und gelangen somit über den Auslaß in die Zerstäuber-Wir¬ belkammer, wo sie auf den Kraftstoff-Teilchenstrom treffen. Die größeren Teilchen der Flüssigkeit werden durch einen Tropfenabscheider zurückge¬ halten und fallen in das Bad der Zerstäuberkammer zurück. Der Unter¬ druckregler hält nicht nur den Vakuumdruck in der Zerstäuberkammer auf¬ recht, sondern regelt auch gleichzeitig die Flüssigkeitszugabe zum Kraft¬ stoff. Als weitere Steuereinrichtungen dienen ein Absperrventil zwischen dem Vorratsbehälter und der Vorkammer, welches vorzugsweise taktweise Flüssigkeit in die Vorkammer abgibt, ein zentraler Schalter, der sowohl die Flüssigkeitsentnahme auf dem Vorratsbehälter sowie die Sauerstoff¬ zufuhr in die Zerstäuberkammer bei Abschalten des Motors unterbricht und der ebenfalls die erwähnte Pumpe ausschaltet bzw. einschaltet, wenn die Flüssigkeit verbraucht ist und die Verbrennungsmaschine auf den nach dem Stand der Technik bisher üblichen Betrieb umgeschaltet wird. Ferner schaltet der zentrale Schalter auch den Neutralisator für die von außen angesaugte Luft ein. Vorzugsweise besitzt die Zuleitung zur Zerstäuber- Wirbelkammer noch einen elektronischen Verteiler, der den zentralen Dü¬ seneinlaß und die radialen Düsen bzw. deren Zufuhr regelt. Insbesondere vermindert der elektronische Verteiler, daß sich die Flüssigkeitsteilchen vor der Einspritzung in die Zerstäuber-Wirbelkammer unter Bildung größe¬ rer Tropfen setzen. Der Zerstäuber-Wirbelkammer-Innenraum ist so gestal¬ tet, daß er zum Aufbau eines turbulenten Strömungsfeldes geeignet ist.

Dabei werden die Kraftstofftröpfchen auf der einen Seite durch ein Bom¬ bardement von Teilchen (Tröpfchen) kleineren Durchmessers von außen nach innen wie von innen nach außen zerteilt, mit den Tropfen zu einem weitge¬ hend homogenen Gemisch vermengt und allmählich aufgrund der Sogwirkung in Richtung des Motorzylinders abgeführt. Die Zerstäuber-Wirbelkammer kann demnach sehr kurz ausgeführt sein, z.B. die Dicke einer Vergaserdichtung besitzen, an deren Stelle die Zerstäuber-Wirbelkammer vorzugsweise einge¬ setzt wird.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist oberhalb der Zerstäu¬ ber-Wirbelkammer in vorzugsweise 1,5 bis 2 mm Abstand eine Ultraschallvorrichtung angeordnet, die etwa hochgewirbelte Benzin- und Flüssigkeitsteilchen weiter zerkleinert.

Verwendet man statt dessen Stoffe, die nicht miteinander lösbar sind, wie etwa ein Gemisch aus Methanol, destilliertem Wasser und Glyzerin einer¬ seits und ein Methanol-Ölgemisch andererseits, werden jeweils zwei Zer- .stäuberkammern und Zerstäuber-Wirbelkammern benötigt. Für das Methanol- Ölgemisch ergibt sich dabei die Besonderheit, daß zu dessen Feinstvertei¬ lung/Verdampfung kein poröser Formkörper verwendet wird, sondern ein mit einem Metallgitter bzw. -netz ummantelter etwa 50 mm langer Kunststoff¬ körper mit feinen Auslaßkanälen nachgeschaltet, so daß auch das Methanol- Ölgemisch hinreichend zerstäubt wird.

Für den Fall, daß Glyzerin verwendet wird, sollte nach einer Weiterbil¬ dung der Erfindung dem -Verbrennungsraum bzw. den Verbrennungsräumen nach- geschSltet^e^-Auspufftrakt einen netzartigen Diffusor aus korrosionsfestem -Material-aufweisen, ^" in dem eine durch die heißen Abgase selbsttätig aus¬ gelöste Nachverbrennung stattfindet. Die Maschenweite des Diffusors liegt etwa im Bereich von 0,5 bis 3 μm, vorzugsweise 1 bis 2 μm, womit gewähr¬ leistet wird, daß die unverbrannten oder nur teilweise verbrannten Kraft¬ stoffpartikel mit noch hohem CO-Gehalt an dem Gewebe aufgesprengt werden und somit die Verbrennungsoberfläche vergrößert wird. Dem Glyzerin kommt in diesem Falle die Wärmeträgerwirkung zu, d.h. in dem Bereich, in dem

der Diffusor angeordnet ist, herrschen nach wie vor Abgastemperaturen zwischen 800 und 1000 °C, wodurch es zu einer Nachverbrennung kommt. Die Nachverbrennung wird verbessert, wenn die Maschenweite des netzartigen Diffusors zum Austrittsende der Abgas hin kleiner ist als im davorliegen- den Teil. Vorzugsweise wird der freie, nicht vom Diffusor-Netz überdeckte Durchströmkanal für das Abgab konkav ausgebildet, wobei sich die gegen¬ überliegenden konvex ausgestalteten Diffusor-Netzbereiche etwa im mittle¬ ren Bereich berühren. Zusätzlicn können nach einer Weiterbildung schau¬ felartige Leitbleche im Diffusor-Netz vorgesehen sein, die sich, in Längs¬ richtung erstrecken und die das Abgas in einer laminaren Strömung durch¬ fluten lassen. Um hohe Temperaturbelastungen des eigentlichen Auspuffroh¬ res zu verhindern, ist das Auspuffrohr im Bereich des Diffusors mit einer inneren feuerfesten Auskleidung versehen. Der Diffusor arbeitet nach dem Prinzip einer Gasleuchte, in deren Gasstrom ein netzartiges Gewebe ange¬ ordnet ist, welches eine vollständige Verbrennung gewährleistet, ohne den Nachteil eines hohen mechanischen Widerstandes zu bilden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und sollen im folgenden näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen

Vorrichtung zum Nachrüsten eines Benzin-Motors,

Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht der erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung,

Fig.3 und 4 entsprechende Ausbildungen nach Fig. 1 und 2 mit je¬ weils doppelten Vorrats-, Zerstäuber- und Zerstäuber- Wirbelkammern,

Fig. 5 a, b jeweils einen Ausschnitt aus einem Abgasabführungsrohr mit einem Diffusor im Längsschnitt,

Fig. 6a bis c jeweils Querschnittsansichten entsprechend Fig. 5a und

Fig. 7 einen Querschnitt durch einen Zerstäuber-Kunststoff¬ körper.

Zum Nachrüsten eines herkömmlichen Benzin-Motors benötigt man einen Vor¬ ratsbehälter 1, der über eine flexible Schlauchleitung 22 mit dem Zerstäuber 18 verbunden ist. Von diesem Zerstäuber 18 führt wiederum eine Verbindungsleitung 23 zu der Zerstäuber-Wirbelkammer 13, die an die Stelle der üblicherweise vorhandenen Vergaserdichtung (Dichtungsring) tritt. Die Zerstäuber-Wirbelkammer besteht aus einem gas- und flüssig¬ keitsdurchlässigen Material, das elektrostatisch nicht aufladbar ist, also neutral bleibt.

Die zum Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung benötigte Luft wird über den Luftansaugstutzen 24 angesaugt, der eine Membran aufweist, die sich bei größerer Außenluftfeuchtigkeit entsprechend schließt und weniger Luft ansaugt. Im einzelnen enthält das Gehäuse 18 die in Fig. 2 darge¬ stellte Vorkammer 2, die mit einem Schwimmer 3 ausgerüstet ist, der dazu dient, den Flüssigkeitsstand in der Zerstäuberkammer 4 zu regeln, die mit der Vorkammer 4 in Verbindung steht. Diese Verbindung kann ggf. - z.B. wenn die neutrale Flüssigkeit aufgebraucht ist - durch den Schwimmer un¬ terbrochen werden. In der Zerstäuberkammer 4 befindet sich ein poröser Formkörper 5, der einerseits mit einer Leitung 19 über einen Regler 11 mit der Außenluft und andererseits über eine Leitung 8 mit einer Pumpe 6 verbunden ist, die von einem weiteren Regler 12 gesteuert wird. Die Zerstäuberkammer 4 besitzt ferner ein zwischen dem porösen Formkörper 5 und dem Unterdruckregler, der gleichzeitig als Auslaßventil der Zerstäu- berkammer;4 dient, angeordneten Tropfenabscheider 7, der nur Flüssig- -keitstropfen unterhalb eines fest vorgegebenen Durchmessers durchläßt. Des-weiteren ist zwischen dem Vorratsbehälter 1 und der Vorkammer 2 ein steuerbares Absperrventil 10 vorgesehen. Entweder in einem Vorraum oder über eine entsprechende Ansaugleitung 20 bzw. den bereits in Fig. 1 er¬ wähnten Ansaugstutzen 24 ist eine Luftansaugung möglich. In diesem Vor¬ raum bzw. der Leitung 20 ist ein Neutralisator eingebaut, der verhindert, daß Ladungsträger in die Zerstäuberkammer 4 gelangen, über den bereits

erwähnten Unterdruckregler 9 und die Schlauchverbindung 23 steht der Zer¬ stäuber 4 mit der Zerstäuber-Wirbelkammer 13 in Verbindung. Diese weist zunächst einen elektronisch gesteuerten Verteiler 14 auf, der sowohl die zentrale Düse 15 als auch radial angeordnete Düsen 16 mit nebelartiger Flüssigkeit derart bedient, daß diese Flüssigkeit auf einen Kraftstoff bzw. Kraftstoff-Luft-Strom gerichtet wird und diesen in noch feinere Kraftstoffteilchen als bisher möglich zerteilt und diese Feinsttröpfchen auch aufrechterhält.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Die aus dem Vorratsbehälter 1 über Leitung 22 taktweise mittels des steuerbaren Absperrventils 10 in die Vorkammer 2 gelangende Flüssigkeit aus 2 Teilen destillierten Wasser, 1 Teil Ethanol und, bezogen auf das Wasser, 1 : 300 organische Säure, vorzugsweise eine solche, die reinigend auf den Motorraum wirkt, wird in die Zerstäuberkammer 4 abgegeben, wo sie von dem porösen Formkörper aufgesogen wird. Oberhalb des porösen Formkör¬ pers bzw. oberhalb des Flüssigkeitsspiegels herrscht in der Zerstäuber¬ kammer 4 ein starker Unterdruck, der zu einer "Verdampfung" der Flüssig¬ keit führt. Da der Außendruck mindestens fünfzehnmal so groß ist wie der Unterdruck in der Zerstäuberkammer 4, gelangt über die Leitung 19 Luft in den Formkörper, welche beim Durchlaufen der feinen Kanäle des Formkör¬ pers 5 die Flüssigkeit mitreißt. Durch die hohe Fließgeschwindigkeit wird die Flüssigkeit durch Reibungseffekte in feine Tröpfchen zerteilt, etwa die Flüssigkeitsoberfläche durchdringende Bläschen unterliegen einer der¬ art großen Scherwirkung, daß sie ebenfalls in viele kleine Bläschen zer¬ platzen. Dies ^" führt zur Bildung eines Nebels aus feinsten Flüssigkeitströpfchen. Die etwa noch vorhandenen größeren Flüssig- keitströpfchen werden durch den Tropfenabscheider 7 abgefangen und fallen wieder in das Flüssigkeitsbad bzw. auf den Boden der Zerstäuberkammer 4 zurück. Von dem Unterdruckregler wird über die Verbindungsleitung 23 der Flüssigkeitsnebel an den elektronisch gesteuerten Verteiler 14 geführt, wo er an ringförmig angeordnete Düsen 16 sowie eine zentrale Düse 15 do¬ siert verteilt wird. Die genannten Düsen sind in einer Zerstäuber-Wirbel-

kammer 13 (Länge etwa 2 bis 5 cm) angeordnet, die vom Kraftstoff bzw. Kraftstoff-Luft-Gemisch durchflössen wird. Treffen die Flüssigkeitströpf¬ chen auf den Kraftstoffstrom mit hoher Geschwindigkeit, so zerteilen sie die Kraftstoffteilchen in feine Tröpfchen mit kleinem Durchmesser. Eine Wiedervereinigung der Tropfen wird dadurch verhindert, daß die Flüssig¬ keit neutral ist, die sich als "Puffer" zwischen etwa elektrisch geladene Benzintröpfchen befinden. Das aus der Zerstäuber-Wirbelkammer 13 ab¬ geführte Gemisch kann dann in einer Brennkammer, z.B. dem Zylinder eines Otto-Motors, verbrannt werden, wobei die Flüssigkeit die Verbrennung in der Weise unterstützt, daß sie unter Vermeidung einer schlagartigen Deto¬ nation bis zur vollständigen Oxidation der Kohlenwasserstoffanteile des Benzins aufrechterhalten wird. Die vollständige Verbrennung ist gleichbe¬ deutend mit einem Minimum an CO-Ausstoß, der selbst bei großvolumigen Mo¬ toren weit unterhalb von 0,5 % lag.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen werden auch Kohlenstoffablagerungen im Verbrennungsraum vermieden, die in Verbindung mit Feuchtigkeit hoch korrosiv wirken. Ferner werden Kohlenstoffablagerungen auf Kolbenringen vermieden, die in der Regel bisher zur Minderung des Kompressionsdruckes sowie zu einem schnellen Verschleiß des Zylinders geführt haben. Gleiches gilt für die Ventilflächen, die Zündkerze sowie den gesamten Aus- pufftrakt.

Ein weiterer wesentlicher Nebeneffekt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Vermeiden des sogenannten Motorklopfens. Die verwendete Flüssig¬ keit sorgt für eine gleichmäßige Wärmeverteilung im Brennr um und verhin¬ dert- den Aufbau einer abrupten Verbrennung.

Im bisher durchgeführten Testbetrieb konnten Benzineinsparungen bis zu 35 % sowie reduzierte CO-Werte erreicht werden, die teilweise sogar bei Werten unten 0,05 % lagen.

Im Unterschied zur Abbildung in Fig. 1 besitzt die Vorrichtung nach Fig. 3 einen zwei Kammern aufweisenden Vorratsbehälter 1 mit jeweiligen

Zuführungsleitungen 22, worüber mittels eines steuerbaren Absperrven¬ tils 10 bzw. 10' Flüssigkeiten in die Vorkammern 2 und 2' gelangen. Der Aufbau der Zerstäuberkammern 4 und 4' (siehe Fig. 4) ist jeweils entspre¬ chend mit der Maßgabe, daß statt des porösen Formkörpers 5 ein aus einem mit einem Metallgitter ummantelten porösen Kunststoffkörper (5 ⁵ ) vorgese¬ hen ist, der in Fig. 7 näher dargestellt ist. Dieser Körper (5') besteht aus einem porösen, im wesentlichen zylindrischen, im Durchmesser etwa 40 mm großen und etwa 50 bis 60 mm langen Kunststoffblock (32) der eine mittige Sacklochbohrung (33) eines Durchmessers zwischen 2 und 3 mm auf¬ weist, in welche der Lufteintrittskanal (Leitung 19) mündet. Der Kunst¬ stoffblock ist mit einem fest aufgespannten Drahtgeflecht (Metallgitter) einer Maschenweite von ca. 0,2 μm ummantelt und weist an seinem Außenman¬ tel ringförmige oder spiralig verlaufende Nuten (34) einer maximalen Breite von 2 mm auf, die im axialen Abstand von 5 mm angeordnet sind. Diese Nut oder Nuten (34) dienen zum Sammeln sich etwa bildender Bläs¬ chen. Hierdurch wird dem Umstand Rechnung getragen, daß das Methanol leichter als Wasser verdampft und das öl den betreffenden Körper 5 nicht zusetzen darf bzw. nicht mit einem aus Mineralen zusammengesetzten Form¬ körper 5 in chemische Reaktion treten soll. Weiterhin sind die Zerstäu¬ berkammern 4 und 4' über eine Leitung miteinander verbunden, die ein re¬ gelbares Klappenventil 24 aufweist, welches über eine elektronische Steuerung 25 bzw. ein Magnetventil betätigt wird.

Während in der ersten Kammer des Vorratsbehälters destilliertes Wasser eingefüllt ist, ist die zweite Kammer des Vorratsbehälters 1 mit einem Methanol-Öl-Gemisch gefüllt. Von beiden Zerstäuberkammern 4 bzw. 4' ge¬ langt der hebelartige Flüssigkeitsdampf 'in eine jeweilige Ze stäuber-Wir- belkammer 13 bzw. 13*, die nacheinander angeordnet sind, so daß dem Luft- Kraftstoff-Gemisch zunächst ein Wassernebel beigegeben wird und anschlie¬ ßend dem daraus resultierenden Gemisch ein Methanol-Öldampf zugegeben wird. Da die betreffenden Vorrichtungsteile Zu- und Abführleitungen ein¬ ander entsprechen, kann hinsichtlich der Zerstäuberkammern und der Zer¬ stäuber-Wirbelkammern auf vorstehende Ausführungen in entsprechender Weise verwiesen werden.

Weiterhin besitzen die Zuleitungen 19 und 19' ein Einweg-Lippenventil 36 bzw. 36', das bei zusätzlicher Luftzufuhr über Leitung 39 in Schwingungen versetzt wird und die Luft impulsartig an den porösen Formkörper 5 bzw. Kunststoffkörper 5' abgibt. Diese zusätzliche Luftmenge wird zugeführt, sobald über einen Regler 37 das Absperrventil 38 geöffnet wird, welches beim Kick-down des Gashebels eines Pkw-Motors offenstehen soll. Im Leer¬ lauf des Motors oder bei Nichtbelastungszuständen (Bergabfahrten) bleibt das Ventil 38 geschlossen. Gleichzeitig wird beim Leerlaufbetrieb oder unbelasteten Zustand bei Talfahrten eines Pkw die Benzinzufuhr über eine Drosselklappe praktisch auf Null zurückgefahren; auch das Nadelventil im Bypass (Leerlaufdüse) wird geschlossen. In diesen Fällen wird lediglich das aus den Zerstäuberkammern 4, 4' kommende Gemisch verbrannt. Hierbei wird sich insbesondere das Glyzerin auf die NO -Entstehung reduzierend aus.

Fig. 5a zeigt einen Längsquerschnitt durch ein Auspuffrohr 26 im unmittelbar an den Verbrennungsraum angrenzenden Bereich. Die durch die vier Pfeile 27 skizzierten Abgasströme werden gesammelt diesem Auspuff¬ rohr 26 zugeführt, welches einen Diffusor 28 aufweist, der in Abgasrich¬ tung gesehen den gesamten Rohrquerschnitt überstreicht. Wie der Querschnittszeichnung nach Fig. 5a zu ersehen ist, hat der Diffusor einen netzartigen Aufbau, wobei der nicht vom Diffusor überdeckte Raum sich zunächst konisch bis auf Null verjüngt und anschließend eine entspre¬ chende konische Erweiterung erfährt. Der ankommende Abgasstrom, der auf Verbrennungstemperatur erhitztes Glyzerin enthält und der unverbrannte oder nur teilweise verbrannte Partikel mitführt, wird über das Diffusor¬ -Netz geleitet, wobei aufgrund der kleinen Maschenweite, die sich in Rich¬ tung des Abgasstromes ^' zum Ausgang hin verdichtet, unverbrannte oder nur teilweise verbrannte Partikel weiterhin zerstäubt werden. Die in diesem Bereich herrschenden hohen Temperaturen führen zu einer Selbstentzündung der unverbrannter Partikel, wodurch sich eine Flamme 30 ausbildet, die

sich über den gesamten Diffusor und einen etwa gleich langen Teil er¬ streckt. Der Diffusor sollte etwa eine Länge von 25 cm haben, so daß sich eine gesamte Flammenlänge von ca. 50 cm ergibt. Zum Schutz des Auspuff¬ rohres 26 ist dieses mit einer feuerfesten Innenverkleidung 29 versehen.

Die Verjüngung des nicht von dem Diffusor-Netz belegten Durchströmraumes ist den Fig. 6a bis c zu ersehen, wobei das Bezugszeichen 28 den jeweili¬ gen Rand des Diffusor-Netzes darstellt.

Fig. 5b zeigt eine Ausführungsvariante, bei der ein zweistufiger Diffusor vorgesehen ist. Die erste Stufe entspricht der in Fig. 5a dargestellten, so daß auf diesbezügliche Ausführungen verwiesen werden kann. Diesem Dif¬ fusor ist jedoch ein zweiter Teil 28' nachgeschaltet, der entsprechend aufgebaut ist, wobei die Diffusormaschenweite zum Auspuffausgang abnimmt. Der erste Diffusorteil 28 sollte etwa 15 cm lang sein, der zweite Teil 28' ca. 10 cm.

Weiterhin ist aus Fig. 6 zu ersehen, daß mehrere sich in Längsrichtung erstreckende Leitbleche vorgesehen sind, welche die Aufgabe haben, den Abgasstrom möglichst laminar durch den Bereich zu führen, in welchem der Diffusor angeordnet ist.

Mit der in Fig. 3 bis 6 dargestellten Vorrichtung wird vorzugsweise Gly¬ zerin in Abhängigkeit von der eingespeisten Kraftstoffmenge zugegeben. Insbesondere beim sogenannten "Kick-down" ist die zugeführte. Glyzerin¬ menge maximal.

Die Lebensdauer des Diffusors nach Fig. 5 und 6 wird in der Regel zwei Jahre nicht unterschreiten, insbesondere dann nicht, wenn das betreffende Netz aus nichtrostendem Stahl besteht, der ohne Schaden bis ca. 1800 °C belastbar ist.