DD153414A1

DD153414A1 - Abgasfuehrung bei mehrzylinderbrennkraftmaschinen mit zylinderabschaltung und abgasnachbehandlung

Info

Publication number: DD153414A1
Application number: DD22435580A
Authority: DD
Inventors: Hans-Juergen Kampmann
Original assignee: Kampmann Hans Juergen
Priority date: 1980-10-06
Filing date: 1980-10-06
Publication date: 1982-01-06

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf Brennkraftmaschinen, die unter besonderen Schadstoffgrenzbedingungen, z.B. unter Tage, eingesetzt werden und bei denen eine Verringerung der Herstellungs- und Betriebskosten fuer die katalytische Abgasbehandlung angestrebt wird. Die Aufgabe, die Abgasnachbehandlung fuer die staendig arbeitenden sowie fuer die abschaltbaren Zylinder differenziert vorzunehmen, wird erfindungsgemaess geloest, indem nur die Abgase der staendig arbeitenden Zylinder einem - nunmehr kleineren - Katalysator zugefuehrt werden, waehrend die Abgase der abschaltbaren Zylinder erst nach dem Katalysator den uebrigen Abgasen zugemischt werden. Gegebenenfalls wird ein Waescher nachgeschaltet.

Description

Titel der Erfind.ung:

Abgasführung bei' Mehrzylinderbrennkraftmaschinen mit ZyIinderabschaltung und. Abgasnachbehandlung*

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung bezieht sich auf Brennkraftmaschinen, die in geschlossenen Räumen, im Untertageeinsatz oder unter ähnlichen Bedingungen betrieben und. an deren Schadstoffemission besondere Anforderungen gestellt werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: 10- Aus der DD-Patentschrift 75 890 ist eine luftverdichtend^ Sechszylind.er-Einspritzbrennkraftmaschine bekannt, bei der die Kraftstoffzufuhr z, B, für drei Zylinder abschaltbar ist, so daß diese Zylinder als Kompressoreinheiten wirken. Zu diesem Zweck münd.en die fraglichen Abgasleitungen in-eine separate Sammelleitung, die mit einer Drosselklappe ausgestattet ist und sich anschließend, mit der abgasseitigen Sammelleitung der anderen Zylinder vereinigt. Die positiven Auswirkungen auf die Schadstoffemission werden vor allem darin erblickt, daß die Zylinderabschaltung im Leerlauf- und unteren Teillastbereich der Brennkraftmaschine zu einer erhöhten Belastung der arbeitenden Zylinder und somit zu einer verbesserten Verbrennung führt. Eine' Abgasnachbehandlung wird, nicht· angesprochen.

Die Abgasbehandlung bei Brennkraftmaschinen mit Katalysatoren wird in'einigen Fällen dahingehend, modifiziert, daß z, B_ff in Abhängigkeit von d.er Abgastemperatur eine Ableitung der Verbrennungsgäse unter Umgehung der Katalysator ren direkt ins Freie erfolgt (DE-AS 12 89 537) oder daß die Abgase einiger Zylinder in einen Katalysator gelangen und. dann zusammen mit den katalytisch nicht behandelten Abgasen der übrigen Zylinder einem weiteren Katalysator zugeführt werden (DE-OS 23 09 841). In beiden Fällen handelt es sich jedoch um Brennkraftmaschinen, bei denen eine Zylinderabschaltung nicht vorgesehen ist»

Durch die Erfindung soll bei Brennkraftmaschinen mit Zy~ linderabschaltung eine Verringerung der Herstellungs- und. Betriebskosten für die Abga.snachbehand.lung erzielt werden,

Darlegung des Wesens der Erfindung:

. Aufgabe der Erfindung ist es, bei Brennkraftmaschinen mit Zylind.erabschaitung eine entsprechend, differenzierte Abgasnachbehandlung derart zu gewährleisten, d,aß die Schadstoffemission auch bei besonderen Einsatzfällen (z_e B, Untertagebetrieb) die zulässigen Werte nicht übersteigt«,

Die.erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe.besteht darin, daß die Abgasleitungen d.er ständig arbeitenden Zylinder einer Mehrzylind.erbrennkraftmaschine in einen Katalysa-"tor einmünden, dem ein Wäscher nachgeordnet ist, während die Abgase d.er abschaltbaren Zylinder den vom Katalysator kommenden Abgasen zugemischt bzw, direkt in den Wäscher geleitet werden« Diese Abgasführung hat den Vorteil, daß der Katalysator bedeutend kleiner ausgeführt werden kann* Außerdem heizt er sich schneller auf, so daß er bereits bei niedrigen Belastungen 'wirksam wird.

Die Ansprechtemperatur beispielsweise platinbeschichteter Katalysatoren liegt bei einer Abgastemperatur von über 200 ⁰C, In einem halb so großen Katalysator werden die Abgase schon bei Leerlastbetrieb behand.elt. Ein normal 5 arbeitender Mehrzylindermotor erreicht seine Ansprechtemperatur für den Katalysator dagegen erst bei einem Drittel der Motorbelastung*

Die abschaltbaren Zylinder arbeiten alternativ entweder· nur im Bereich höherer Belastung (und hierbei schadstoffarm) oder nur mit reinem Luftdurchsatz, wobei die Zu- mischung dieser Luft zu den Abgasen der ständig arbeitenden Zylinder abkühlend und schadstoffreduzierend wirkt»

Dieser Umstand macht es mitunter möglich, auf die Nachschaltung eines Wäschers zu verzichten,

Ausführungsbeispiel:

Anhand einer schematischen Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Die Zylinder 1; 2; 3 der Sechszylinderbrennkraftmaschine sind erfindungsgemäß die ständig arbeitenden. Ihre Abgasleitungen 1' ; 2' ; 3' münden in eine Sammelleitung 8₅ die an einen üblichen Katalysator 9 zur Oxydation teil- bzv/, unverbrannter Schadstoffe angeschlossen ist. Vom Katalysator 9 verläuft ein Abgasrohr 10 zu dem nachgeschalteten Wäscher 11, dem die Reduzierung der Stickoxide und Reizstoffe obliegt,

Die Zylinder 4; 5; 6 sind, bei bestimmten Betriebszustand^ abschaltbar. Ihre Abgasleitungen 4' ; 5' ;. 6' sind, über die Sammelleitung 12 ohne Zwischenschaltung eines Katalysators direkt mit dem Abgasrohr 10 verbunden,- d., h, die Abluft der stillgesetzten Zylinder 4; 5; 6 gelangt direkt in den Waschet 11 und verdünnt vorher die übrigen Abgase,

Claims

1« Abgasführung bei Mehrzylind.erbrennkraftmasch.inen mit , 'Zylinderabschaltung und Abgasnachbehandlung, bei der

. die Abgasleitungen der abschaltbaren Zylinder in eine gesonderte Sammelleitung münden, gekennzeichnet dadurch, daß die Abgasleitungen (1'; 2'; y ) der ständig arbeitenden Zylinder (1; 2; 3) über eine Sammelleitung (8) an einen Katalysator (9) angeschlossen sind., dem ein Wäscher (11) nachgeordnet ist, mit dem die Sammelleitung (12) der abschaltbaren Zylinder (4; 5; 6) direkt verbunden ist,

2» Abgasführung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Sammelleitung (12) noch vor dem Wäscher (11) in das vom Katalysator (9) kommende Abgasrohr (10) einmündet*

3# Abgasführung nach Punkt 1 od.er.2, gekennzeichnet dadurch, daß das Abgasrohr (10) und. die Sammelleitung (12) für sich bzw« nach ihrer Vereinigung in die Atmosphäre münd.en.

Hierzu A Seite Zeichnung .

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