DE102012009355A1 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine, has cross-section adjustment device that is assigned at secondary ducts of secondary air feed device, to interrupt flow connection between feed line and exhaust line - Google Patents

Exhaust gas purification device for internal combustion engine, has cross-section adjustment device that is assigned at secondary ducts of secondary air feed device, to interrupt flow connection between feed line and exhaust line Download PDF

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Abstract

The exhaust gas purification device (3) has several combustion chambers (5) connected on exhaust line (10). The chambers have a secondary air feed device (14) to the supply of fresh air in the exhaust pipes. The air feed device has several secondary ducts (15) which are connected to exhaust pipes. A cross-section adjustment device (18) is assigned at secondary ducts, for interrupting the flow connection between the feed line (16) and exhaust line. An independent claim is included for combustion engine arrangement.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasreinigungseinrichtung zur Reinigung von Abgas einer Brennkraftmaschine, die mehrere, jeweils an eine Abgasleitung angeschlossene Brennräume aufweist, mit einer Sekundärluftzuführeinrichtung, die der Zuführung von Frischluft in die Abgasleitungen dient und mehrere Sekundärluftleitungen aufweist, die jeweils an wenigstens eine der Abgasleitungen angeschlossen und auf ihren den Abgasleitungen abgewandten Seiten in eine gemeinsame Zuführleitung einmünden. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschinenanordnung.The invention relates to an exhaust gas purification device for purifying exhaust gas of an internal combustion engine having a plurality of each connected to an exhaust gas combustion chambers, with a Sekundärluftzuführeinrichtung which serves to supply fresh air into the exhaust pipes and a plurality of secondary air lines, each connected to at least one of the exhaust pipes and On their sides facing away from the exhaust pipes open into a common supply line. The invention further relates to an internal combustion engine arrangement.

Abgasreinigungseinrichtungen der eingangs genannten Art sind bekannt. Sie sind Brennkraftmaschinen zugeordnet, welche jeweils mehrere Brennräume aufweisen, welche beispielsweise in Zylindern der Brennkraftmaschine vorliegen. Den Brennräumen wird Frischluft und Kraftstoff beziehungsweise ein Kraftstoff-Luft-Gemisch zugeführt, welches anschließend gezündet und verbrannt wird. Die dabei entstehenden Abgase werden durch die Abgasleitungen aus den Brennräumen abgeführt. Die Abgasleitungen liegen beispielsweise in einem Abgaskrümmer vor, mittels welchem die Abgasleitungen zu einer gemeinsamen Abgasleitung zusammengefasst werden, welche auf ihrer den Abgasleitungen abgewandten Seite beispielsweise an eine Abgasnachbehandlungseinrichtung der Abgasreinigungseinrichtung, insbesondere einen Katalysator, angeschlossen ist. Durch die Abgasleitungen und nachfolgend die gemeinsame Abgasleitung wird also das Abgas der Brennräume der Abgasnachbehandlungseinrichtung zugeführt. Diese ist beispielsweise dazu vorgesehen, um bestimmte Abgasbestandteile, wie beispielsweise Kohlenwasserstoffe und/oder Stickoxide, wenigstens teilweise zu entfernen beziehungsweise umzuwandeln.Exhaust gas purification devices of the type mentioned are known. They are associated with internal combustion engines, which each have a plurality of combustion chambers, which are present for example in cylinders of the internal combustion engine. The combustion chambers fresh air and fuel or a fuel-air mixture is supplied, which is then ignited and burned. The resulting exhaust gases are discharged through the exhaust pipes from the combustion chambers. The exhaust pipes are for example in an exhaust manifold, by means of which the exhaust pipes are combined to form a common exhaust pipe, which is on its side facing away from the exhaust pipes, for example, to an exhaust aftertreatment device of the exhaust gas purification device, in particular a catalyst connected. Through the exhaust pipes and subsequently the common exhaust pipe so the exhaust gas of the combustion chambers of the exhaust gas aftertreatment device is supplied. This is for example intended to at least partially remove or convert certain exhaust gas constituents, such as hydrocarbons and / or nitrogen oxides.

Zu diesem Zweck muss die Abgasnachbehandlungseinrichtung auf eine besstimmte Betriebstemperatur gebracht werden. Weist die Abgasnachbehandlungseinrichtung eine Temperatur unterhalb der bestimmten Betriebstemperatur auf, so kann eine Umwandlung der unerwünschten Abgasbestandteile nicht oder nur unvollständig erfolgen. Um die Abgasnachbehandlungseinrichtung, welche in Bezug auf das Abgas stromabwärts der Brennräume angeordnet ist, schneller zu erwärmen, ist die Sekundärluftzuführeinrichtung vorgesehen. Mittels dieser kann Frischluft in die Abgasleitungen eingebracht werden, welche nachfolgend mit noch in dem Abgas enthaltenem, unverbranntem Kraftstoff exotherm reagiert. Dieser Vorgang wird als thermische Nachverbrennung bezeichnet.For this purpose, the exhaust aftertreatment device must be brought to a specific operating temperature. If the exhaust-gas aftertreatment device has a temperature below the specific operating temperature, conversion of the undesired exhaust-gas constituents can not take place or can only take place incompletely. In order to heat the exhaust gas aftertreatment device, which is arranged downstream of the combustion chambers with respect to the exhaust gas, faster, the Sekundärluftzuführeinrichtung is provided. By means of this fresh air can be introduced into the exhaust pipes, which subsequently react exothermically with unburned fuel still contained in the exhaust gas. This process is called thermal afterburning.

Auf diese Weise wird in das Abgas zusätzliche Wärme eingebracht, welche die Abgasnachbehandlungseinrichtung erwärmt und somit schneller auf die bestimmte Betriebstemperatur bringt.In this way, additional heat is introduced into the exhaust gas, which heats the exhaust aftertreatment device and thus brings faster to the specific operating temperature.

Zur Zuführung der Frischluft weist die Sekundärluftzuführeinrichtung mehrere Sekundärluftleitungen auf. Jede Sekundärluftleitung ist an zumindest eine der Abgasleitungen angeschlossen. Auf der der jeweiligen Abgasleitung abgewandten Seite der entsprechenden Sekundärluftleitung mündet letztere in die gemeinsame Zuführleitung ein. Mit Hilfe der Sekundärluftzuführeinrichtung kann also Frischluft zunächst durch die gemeinsame Zuführleitung in die Sekundärluftleitungen und anschließend durch diese in die Abgasleitungen eingebracht werden. In der gemeinsamen Zuführleitung ist häufig ein Sekundärluftventil vorgesehen, mittels welchem die Zuführung von Frischluft nach Erreichen der bestimmten Betriebstemperatur durch die Abgasnachbehandlungseinrichtung unterbrochen wird. Die Frischluft wird also lediglich bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine zugeführt, solange die Abgasnachbehandlungseinrichtung eine Temperatur aufweist, welche geringer ist als die bestimmte Betriebstemperatur. Durch das Vorsehen der Sekundärluftzuführeinrichtung wird jedoch das mittels der Brennkraftmaschine erreichbare Drehmoment reduziert, weil die erreichbare Brennraumfüllung der Brennräume herabgesetzt wird.For supplying the fresh air, the Sekundärluftzuführeinrichtung several secondary air lines. Each secondary air line is connected to at least one of the exhaust pipes. On the side facing away from the respective exhaust pipe side of the corresponding secondary air line, the latter opens into the common supply line. With the help of Sekundärluftzuführeinrichtung so fresh air can first be introduced through the common supply line into the secondary air lines and then through them into the exhaust pipes. In the common supply line, a secondary air valve is often provided, by means of which the supply of fresh air is interrupted after reaching the specific operating temperature by the exhaust gas aftertreatment device. The fresh air is thus supplied only during a cold start of the internal combustion engine, as long as the exhaust gas aftertreatment device has a temperature which is lower than the specific operating temperature. By providing the secondary air supply means, however, the achievable by means of the internal combustion engine torque is reduced because the achievable combustion chamber filling of the combustion chambers is reduced.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Abgasreinigungseinrichtung vorzuschlagen, welches den eingangs genannten Nachteil nicht aufweist, sondern insbesondere trotz der Sekundärluftzuführeinrichtung eine hohe Brennraumfüllung und somit das Bereitstellen eines Drehmoments ermöglicht, welches ohne die Sekundärluftzuführeinrichtung realisierbar wäre.It is therefore an object of the invention to propose an exhaust gas purification device which does not have the aforementioned disadvantage, but in particular despite the Sekundärluftzuführeinrichtung a high combustion chamber filling and thus providing a torque allows, which would be realized without the Sekundärluftzuführeinrichtung.

Dies wird erfindungsgemäß mit einer Abgasreinigungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erzielt. Dabei ist vorgesehen, dass wenigstens einer der Sekundärluftleitungen eine Querschnittsverstelleinrichtung zur Unterbrechung der Strömungsverbindung zwischen der Zuführleitung und der zumindest einen angeschlossenen Abgasleitungen zugeordnet ist. Die Verminderung des bereitstellbaren Drehmoments der Brennkraftmaschine tritt durch die Verbindung der einzelnen Abgasleitungen miteinander über die Sekundärluftleitungen und die gemeinsame Zuführleitung auf. Das bedeutet, dass es aufgrund der Zündreihenfolge der Brennkraftmaschine und den aus dieser resultierenden Druckpulsationen in den Abgasleitungen beziehungsweise dem Abgaskrümmer zu einem Überströmen von Abgas zwischen den einzelnen Brennräumen der Zylinder durch die Abgasleitungen kommen kann. Dies bedingt eine verminderte Brennraumfüllung mit Frischluft. Entsprechend wird das mit der Brennkraftmaschine erzielbare Drehmoment reduziert. Diese Reduzierung wird durch die Unterbrechung der Strömungsverbindung zwischen der Zuführleitung und den Abgasleitungen entgegengewirkt. Bei unterbrochener Strömungsverbindung liegt also keinerlei Verbindung zwischen allen Bereichen der Zuführleitung und der an die jeweilige Sekundärluftleitung angeschlossene, wenigstens eine Abgasleitung und insbesondere keine Verbindung zwischen der angeschlossenen der Abgasleitungen und einer anderen der Abgasleitungen vor.This is achieved according to the invention with an exhaust gas purification device having the features of claim 1. It is provided that at least one of the secondary air lines is assigned a Querschnittsverstelleinrichtung for interrupting the flow connection between the supply line and the at least one connected exhaust pipes. The reduction of the available torque of the internal combustion engine occurs through the connection of the individual exhaust pipes with each other via the secondary air lines and the common supply line. This means that due to the firing order of the internal combustion engine and the pressure pulsations resulting therefrom in the exhaust pipes or the exhaust manifold, overflow of exhaust gas between the individual combustion chambers of the cylinders can occur through the exhaust pipes. This requires a reduced combustion chamber filling with fresh air. Accordingly, the achievable with the internal combustion engine torque is reduced. This reduction is due to the interruption of the Counteracted flow connection between the supply line and the exhaust pipes. In the case of an interrupted flow connection, therefore, there is no connection between all areas of the supply line and the at least one exhaust pipe connected to the respective secondary air line, and in particular no connection between the connected exhaust pipes and another of the exhaust pipes.

Die Querschnittsverstelleinrichtung kann zu diesem Zweck in der wenigstens einen der Sekundärluftleitungen und/oder der Zuführleitung vorgesehen sein. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Mündung der jeweiligen Sekundärluftleitung in die Zuführleitung durch die Querschnittsverstelleinrichtung verschlossen wird. Auf diese Weise kann Abgas aus der Abgasleitung nicht durch die jeweilige Sekundärluftleitung in eine andere der Sekundärluftleitungen und damit eine andere der Abgasleitungen gelangen. Das Überströmen von Abgas zwischen den Abgasleitungen beziehungsweise den Brennräumen und damit das Entstehen der Drehmomentreduktion werden somit verhindert. Dennoch kann bis zum Erreichen der bestimmten Betriebstemperatur durch die Abgasnachbehandlungseinrichtung mittels der Sekundärluftzuführeinrichtung Sekundärluft in die Abgasleitungen eingebracht werden. Die Erfindung ermöglicht zudem eine Vergrößerung der Sekundärluftleitungen hinsichtlich ihres Querschnitts, weil der Effekt des Überströmens nicht mehr berücksichtigt werden muss. Entsprechend kann der Strömungswiderstand der Sekundärluftleitungen verringert werden. Die Vergrößerung des Querschnitts der Sekundärluftleitungen wirkt sich schließlich auch positiv auf eventuelle Verkokungserscheinungen in den Sekundärluftleitungen aus.The cross-section adjustment device can be provided for this purpose in the at least one of the secondary air lines and / or the supply line. In particular, it is advantageous if the mouth of the respective secondary air line is closed in the supply line by the cross-section adjustment. In this way, exhaust gas from the exhaust pipe can not pass through the respective secondary air line into another of the secondary air lines and thus another of the exhaust pipes. The overflow of exhaust gas between the exhaust pipes or the combustion chambers and thus the emergence of the torque reduction are thus prevented. Nevertheless, secondary air can be introduced into the exhaust gas lines by the exhaust gas aftertreatment device by means of the secondary air supply device until the specific operating temperature has been reached. The invention also makes it possible to increase the size of the secondary air ducts in terms of their cross-section, because the effect of the overflow does not have to be considered. Accordingly, the flow resistance of the secondary air lines can be reduced. The increase in the cross section of the secondary air ducts also has a positive effect on any coking phenomena in the secondary air ducts.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass jeder Sekundärluftleitung eine Querschnittsverstelleinrichtung zugeordnet ist. Besonders vorteilhaft ist es selbstverständlich, wenn alle Sekundärluftleitungen mit Hilfe von Querschnittsverstelleinrichtungen verschließbar beziehungsweise freigebbar sind. Auf diese Weise kann das Überströmen von jeder der Abgasleitungen in eine andere der Abgasleitungen verhindert werden. Entsprechend kann nach dem Erreichen der Betriebstemperatur durch die Abgasnachbehandlungseinrichtung das Auftreten der Drehmomentreduktion vollständig unterbunden werden.A further development of the invention provides that each secondary air line is assigned a cross-section adjustment device. It is of course particularly advantageous if all secondary air lines can be closed or released by means of cross-section adjustment devices. In this way, the overflow of each of the exhaust pipes into another of the exhaust pipes can be prevented. Accordingly, after reaching the operating temperature by the exhaust aftertreatment device, the occurrence of the torque reduction can be completely prevented.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Querschnittsverstelleinrichtungen für zumindest einige der Sekundärluftleitungen als gemeinsame Querschnittsverstelleinrichtung vorliegen. Durch das Vorsehen der gemeinsamen Querschnittsverstelleinrichtung kann mit geringem Aufwand das Unterbrechen der Strömungsverbindung zwischen der Zuführleitung und den Abgasleitungen für mehrere Sekundärluftleitungen gleichzeitig erreicht werden. Insbesondere ist lediglich eine Stelleinrichtung für die gemeinsame Querschnittsverstelleinrichtung vorgesehen, welche dem gemeinsamen und gleichzeitigen Verstellen der Querschnittsverstelleinrichtungen der entsprechenden Sekundärluftleitungen dient. Es müssen also nicht mehrere, insbesondere unabhängig voneinander betätigbare, Stelleinrichtungen vorgesehen sein, obwohl dies selbstverständlich gleichwohl möglich ist.A development of the invention provides that the cross-section adjustment devices for at least some of the secondary air lines are present as a common cross-section adjustment device. By providing the common cross-section adjustment device, the interruption of the flow connection between the supply line and the exhaust lines for a plurality of secondary air lines can be achieved simultaneously with little effort. In particular, only one adjusting device is provided for the common cross-section adjusting device, which serves for the joint and simultaneous adjustment of the cross-section adjusting devices of the corresponding secondary air lines. It must therefore not be provided several, in particular independently operable, adjusting devices, although this is of course nevertheless possible.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Querschnittsverstelleinrichtung in Form eines Drehstellers oder Schiebestellers vorliegt. Die Betätigung der Querschnittsverstelleinrichtung kann also durch Drehen des Drehstellers oder Verschieben des Schiebestellers erfolgen. Der Drehsteller beziehungsweise Schiebesteller verfügt über ein drehbares (Drehsteller) oder verschiebbares beziehungsweise verlagerbares (Schiebesteller) Schließelement. Das Schließelement kann beispielsweise als Küken ausgebildet sein, also eine Kegelstumpfform aufweisen. Alternativ kann selbstverständlich auch eine Kugel, ein Zylinderkolben oder ein Zylinder, jeweils mit einer Durchlassöffnung, als Schließelement vorgesehen sein.A development of the invention provides that the cross-section adjustment is in the form of a turntable or sliding plate. The actuation of the cross-section adjustment can thus be done by turning the turntable or moving the slide plate. The turntable or sliding plate has a rotatable (turntable) or displaceable or displaceable (sliding plate) closing element. The closing element may be formed, for example, as a chick, so have a truncated cone shape. Alternatively, of course, a ball, a cylinder piston or a cylinder, each with a passage opening, may be provided as a closing element.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Querschnittsverstelleinrichtung ein drehbares oder verschiebbares Schließelement aufweist, mittels welchem eine der jeweiligen Abgasleitung abgewandte Strömungsöffnung der Sekundärluftleitung verschließbar ist. Das Schließelement kann, wie bereits vorstehend ausgeführt, als Teil eines Drehstellers oder Schiebestellers vorliegen und entsprechend drehbar oder verschiebbar sein. Durch das Drehen beziehungsweise Verschieben kann das Schließelement in wenigstens zwei Stellungen gebracht werden, wobei eine der Stellungen eine Freigabestellung und eine andere der Stellungen eine Schließstellung ist. In der Freigabestellung ist die Strömungsverbindung zwischen der Zuführleitung und der der jeweiligen Sekundärluftleitung zugeordneten Abgasleitung freigegeben, sodass Frischluft aus der Zuführleitung über die Sekundärluftleitung in die an diese angeschlossene Abgasleitung gelangen kann.A development of the invention provides that the cross-section adjustment device has a rotatable or displaceable closing element, by means of which a flow opening of the secondary air line facing away from the respective exhaust line can be closed. The closing element can, as already stated above, be present as part of a turntable or sliding plate and be correspondingly rotatable or displaceable. By turning or sliding the closing element can be brought into at least two positions, wherein one of the positions is a release position and another of the positions is a closed position. In the release position, the flow connection between the supply line and the exhaust pipe assigned to the respective secondary air line is released so that fresh air from the supply line can reach the exhaust pipe connected to it via the secondary air line.

In der Schließstellung ist dagegen das Schließelement derart angeordnet, dass die Strömungsverbindung unterbrochen ist. Entsprechend kann weder Frischluft durch die Sekundärluftleitung in die Abgasleitung noch Abgasleitung über die Sekundärluftleitung in eine andere der Sekundärluftleitungen gelangen. In der Schließstellung ist das Schließelement derart angeordnet, dass die Strömungsöffnung der Sekundärluftleitung abgedeckt und insoweit verschlossen ist. Jede Sekundärluftleitung verfügt über lediglich eine der Abgasleitung abgewandte Strömungsöffnung, welche beispielsweise die Windung in die Zuführleitung darstellt. Bei freigegebener Strömungsöffnung kann Frischluft aus der Zuführleitung durch die Strömungsöffnung in die Sekundärluftleitung und weiter in die Abgasleitung gelangen.In the closed position, however, the closing element is arranged such that the flow connection is interrupted. Accordingly, neither fresh air can pass through the secondary air line into the exhaust pipe nor exhaust pipe via the secondary air line into another of the secondary air lines. In the closed position, the closing element is arranged such that the flow opening of the secondary air line is covered and thus closed. Each secondary air line has only one of the exhaust pipe facing away from the flow opening, which represents, for example, the winding in the supply line. With released flow opening fresh air from the supply line pass through the flow opening in the secondary air line and further into the exhaust pipe.

Die Erfindung betrifft weiter eine Brennkraftmaschinenanordnung mit einer Brennkraftmaschine und einer Abgasreinigungseinrichtung zur Reinigung von Abgas der Brennkraftmaschine, insbesondere gemäß den vorstehenden Ausführungen, wobei die Brennkraftmaschine mehrere, jeweils an eine Abgasleitung angeschlossene Brennräume aufweist und die Abgasreinigungseinrichtung über eine Sekundärluftzuführeinrichtung verfügt, die der Zuführung von Frischluft in die Abgasleitungen dient und mehrere Sekundärluftleitungen aufweist, die jeweils an wenigstens eine der Abgasleitungen angeschlossen und auf ihren den Abgasleitungen abgewandten Seiten in eine gemeinsame Zuführleitung einmünden. Dabei ist vorgesehen, dass wenigstens einer der Sekundärluftleitungen eine Querschnittsverstelleinrichtung zur Unterbrechung der Strömungsverbindung zwischen der Zuführleitung und der zumindest einen angeschlossenen Abgasleitung zugeordnet ist. Die Abgasreinigungseinrichtung kann gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein.The invention further relates to an internal combustion engine arrangement with an internal combustion engine and an exhaust gas purification device for purifying exhaust gas of the internal combustion engine, in particular according to the preceding embodiments, wherein the internal combustion engine has multiple, each connected to an exhaust pipe combustion chambers and the exhaust gas purification device has a Sekundärluftzuführeinrichtung, the supply of fresh air serves in the exhaust pipes and has a plurality of secondary air lines, each connected to at least one of the exhaust pipes and open on their sides facing away from the exhaust pipes in a common supply line. It is provided that at least one of the secondary air lines is assigned a Querschnittsverstelleinrichtung for interrupting the flow connection between the supply line and the at least one connected exhaust pipe. The exhaust gas purification device may be developed according to the above statements.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the drawings, without any limitation of the invention. Showing:

1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschinenanordnung mit einer Brennkraftmaschine und einer Abgasreinigungseinrichtung, 1 a schematic representation of an internal combustion engine arrangement with an internal combustion engine and an exhaust gas purification device,

2 eine schematische Darstellung eines Krümmers der Brennkraftmaschine mit einer Querschnittsverstelleinrichtung und einem Sekundärluftventil, 2 a schematic representation of a manifold of the internal combustion engine with a Querschnittsverstelleinrichtung and a secondary air valve,

3 ein Querschnitt durch eine erste Ausführungsform der Querschnittsverstelleinrichtung, und 3 a cross-section through a first embodiment of the cross-section adjustment, and

4 eine zweite Ausführungsform der Querschnittsverstelleinrichtung. 4 a second embodiment of the cross-section adjustment.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschinenanordnung 1 mit einer Brennkraftmaschine 2 und einer Abgasreinigungseinrichtung 3. Die Brennkraftmaschine 2 verfügt über mehrere Zylinder 4, welche jeweils einen Brennraum 5 aufweisen. Den Zylindern 4 beziehungsweise den Brennräumen 5 ist mittels einer Frischluftzuführeinrichtung 6, welche über eine Hauptzuführleitung 7 und mehrere Verbindungsleitungen 8 verfügt, Frischluft zuführbar. Jedem der Brennräume 5 ist dabei eine der Verbindungsleitungen 8 zugeordnet. Die Verbindungsleitungen 8 sind mit ihrem einen Ende jeweils dem Brennraum zugeordnet und mit ihrem anderen Ende an die Hauptzuführleitung 7 angeschlossen. Auf der den Verbindungsleitungen 8 abgewandten Seite der Hauptzuführleitung 7 ist ein Luftfilter 9 vorgesehen.The 1 shows a schematic representation of an internal combustion engine arrangement 1 with an internal combustion engine 2 and an exhaust purification device 3 , The internal combustion engine 2 has several cylinders 4 , which each have a combustion chamber 5 exhibit. The cylinders 4 or the combustion chambers 5 is by means of a Frischluftzuführeinrichtung 6 , which via a main supply line 7 and several connecting lines 8th has, fresh air can be supplied. Each of the combustion chambers 5 is one of the connecting lines 8th assigned. The connection lines 8th are each associated with one end of the combustion chamber and with its other end to the main supply 7 connected. On the connecting lines 8th opposite side of the main supply line 7 is an air filter 9 intended.

Bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine 2 wird Frischluft durch den Luftfilter 9 angesaugt und durch die Hauptzuführleitung 7 und die Verbindungsleitungen 8 den Brennräumen 5 der Zylinder 4 zugeführt. Neben der Frischluft wird den Brennräumen 5 auch Kraftstoff zugeführt, beispielsweise in Form eines Kraftstoff-Luft-Gemischs oder per Direkteinspritzung. Der Kraftstoff verbrennt zusammen mit der Luft, wobei Abgas entsteht, welches durch Abgasleitungen 10 aus den Brennräumen 5 ausgebracht wird. Den Brennräumen 5 ist dabei vorzugsweise jeweils eine Abgasleitung 10 zugeordnet. Die Abgasleitungen 10 münden auf ihren den Brennräumen 5 abgewandten Seiten in eine Sammelleitung 11 ein. Die Abgasleitungen 10 und/oder wenigstens ein Bereich der Sammelleitung 11 können Bestandteil eines Abgaskrümmers 12 der Brennkraftmaschine 2 sein. Das von der Brennkraftmaschine 2 produzierte Abgas wird durch die Sammelleitung 11 einer Abgasnachbehandlungseinrichtung 13, beispielsweise einem Katalysator, zugeführt. Nachfolgend wird es, zum Beispiel durch einen Auspuff eines Kraftfahrzeugs, in eine Umgebung der Brennkraftmaschinenanordnung 1 ausgebracht.In an operation of the internal combustion engine 2 gets fresh air through the air filter 9 sucked in and through the main feed line 7 and the connection lines 8th the combustion chambers 5 the cylinder 4 fed. In addition to the fresh air is the combustion chambers 5 Also supplied fuel, for example in the form of a fuel-air mixture or by direct injection. The fuel burns together with the air, whereby exhaust gas is produced, which through exhaust pipes 10 from the combustion chambers 5 is applied. The combustion chambers 5 is preferably in each case an exhaust pipe 10 assigned. The exhaust pipes 10 open on their combustion chambers 5 opposite sides in a manifold 11 one. The exhaust pipes 10 and / or at least a portion of the manifold 11 can be part of an exhaust manifold 12 the internal combustion engine 2 be. That of the internal combustion engine 2 produced exhaust gas is through the manifold 11 an exhaust aftertreatment device 13 , For example, a catalyst supplied. Subsequently, it is, for example, by an exhaust of a motor vehicle, in an environment of the engine assembly 1 applied.

Bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine 2 ist die Temperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung 13 kleiner als eine bestimmte Betriebstemperatur. Erst ab Erreichen dieser Betriebstemperatur kann jedoch das der Abgasnachbehandlungseinrichtung 13 zugeführte Abgas von dieser mit ausreichender Effizienz gereinigt werden, also beispielsweise die darin enthaltenen Schadstoffe umgewandelt werden. Aus diesem Grund weist die Abgasreinigungseinrichtung 3 eine Sekundärluftzuführeinrichtung 14 auf, die über mehrere Sekundärluftleitungen 15 verfügt. Die Sekundärluftleitungen 15 sind jeweils an zumindest eine der Abgasleitungen 10 angeschlossen beziehungsweise münden in diese ein. Mit ihren der jeweiligen Abgasleitung 10 abgewandten Seiten münden sie in eine gemeinsame Zuführleitung 16 ein, welche auf ihrer den Sekundärluftleitungen 15 abgewandten Seite ihrerseits an einen weiteren Luftfilter 17 angeschlossen ist. Der Luftfilter 17 kann dabei auch gemeinsam mit dem Luftfilter 9 ausgebildet sein oder die Zuführleitung 16 an die Hauptzuführleitung 7 angeschlossen sein. Es ist nun vorgesehen, dass wenigstens eine der Sekundärluftleitungen 15, vorzugsweise alle Sekundärluftleitungen 15, eine Querschnittsverstelleinrichtung 18 (hier nicht dargestellt) aufweisen, mittels welchen die Strömungsverbindung zwischen der Zuführleitung 16 und der mindestens einen Abgasleitung 10 unterbrechbar ist.At a cold start of the internal combustion engine 2 is the temperature of the exhaust aftertreatment device 13 less than a certain operating temperature. However, only after reaching this operating temperature can that of the exhaust aftertreatment device 13 supplied exhaust gas are purified from this with sufficient efficiency, so for example, the pollutants contained therein are converted. For this reason, the exhaust gas purification device 3 a Sekundärluftzuführeinrichtung 14 on that over several secondary air ducts 15 features. The secondary air lines 15 are each on at least one of the exhaust pipes 10 connected or lead into this one. With their respective exhaust pipe 10 opposite sides they open into a common supply line 16 one which on their the secondary air ducts 15 turned away side in turn to another air filter 17 connected. The air filter 17 can also do this together with the air filter 9 be formed or the supply line 16 to the main supply line 7 be connected. It is now provided that at least one of the secondary air lines 15 , preferably all secondary air lines 15 , a Querschnittsverstelleinrichtung 18 (not shown here), by means of which the flow connection between the supply line 16 and the at least one exhaust pipe 10 is interruptible.

Dies ist anhand der 2 verdeutlicht. Diese zeigt eine schematische Darstellung eines Längsschnitts durch den Abgaskrümmer 12, in welchem die Abgasleitungen 10 ausgebildet sind. Weiterhin erkennbar sind die Sekundärluftleitung 15 und die Zuführleitung 16. Ebenso ist ein Sekundärluftventil 19 dargestellt. Dieses ist strömungstechnisch zwischen dem Luftfilter 17 und allen Sekundärluftleitungen 15 vorgesehen. Es wird deutlich, dass jeder Sekundärluftleitung 15 eine Querschnittsverstelleinrichtung 18 zugeordnet ist, wobei mittels dieser jeweils eine Strömungsöffnung 20, mit welcher die jeweilige Sekundärluftleitung 15 in die Zuführleitung 16 einmündet, verschließbar ist. Die Querschnittsverstelleinrichtungen 18 liegen als gemeinsame Querschnittsverstelleinrichtung 21 vor, wobei diese in dem vorliegenden Beispiel als Drehsteller 22 ausgebildet ist. Sie weist zu diesem Zweck ein Schließelement 23 auf, welches als Hohlrohr mit Auslassöffnungen 24 ausgebildet ist. Jeder der Sekundärluftleitungen 15 ist dabei eine der Auslassöffnungen 24 zugeordnet. Die Zuführleitung 16 ist an einen Innenraum des Schließelements 23 angeschlossen beziehungsweise liegt in diesem vor.This is based on the 2 clarified. This shows a schematic representation of a longitudinal section through the exhaust manifold 12 in which the exhaust pipes 10 are formed. Further recognizable are the secondary air line 15 and the supply line 16 , Likewise, a secondary air valve 19 shown. This is fluidically between the air filter 17 and all secondary air lines 15 intended. It becomes clear that every secondary air duct 15 a Querschnittsverstelleinrichtung 18 is assigned, by means of which in each case a flow opening 20 , with which the respective secondary air line 15 in the supply line 16 opens, is closable. The Querschnittsverstelleinrichtungen 18 lie as a common cross-section adjustment 21 before, these being in the present example as a turntable 22 is trained. It has a closing element for this purpose 23 on, which as a hollow tube with outlet openings 24 is trained. Each of the secondary air lines 15 is one of the outlet openings 24 assigned. The feed line 16 is to an interior of the closing element 23 connected or is present in this.

Durch Drehung ist das Schließelement 23 in wenigstens eine Freigabestellung und wenigstens eine Schließstellung verbringbar. In der hier dargestellten Schließstellung korrespondieren die Auslassöffnungen 24 nicht mit den Sekundärluftleitungen 15, sodass die Strömungsverbindung zwischen der Zuführleitung 16 beziehungsweise dem Inneren des Schließelements 23 und den Sekundärluftleitungen 15 unterbrochen ist. Entsprechend ist auch die Strömungsverbindung zwischen der Zuführleitung 16 und den Abgasleitungen 10 nicht freigegeben. In der Freigabestellung dagegen sind die Auslassöffnungen 24 zumindest teilweise in Deckung mit den Strömungsöffnungen 24 angeordnet, sodass Frischluft aus der Zuführleitung 16 in die Sekundärluftleitungen 15 und damit in die Abgasleitungen 10 strömen kann, sofern das Sekundärluftventil 19 die Strömungsverbindung von dem Luftfilter 17 freigegeben hat. Selbstverständlich kann auch auf das Sekundärluftventil 19 verzichtet werden und das Unterbrechen beziehungsweise Freigeben der Strömungsverbindung zwischen dem Luftfilter 17 und den Sekundärluftleitungen 15 allein mit Hilfe der Querschnittsverstelleinrichtungen 18 beziehungsweise der gemeinsamen Querschnittsverstelleinrichtungen 21 realisiert sein.By rotation is the closing element 23 can be brought into at least one release position and at least one closed position. In the closed position shown here correspond to the outlet openings 24 not with the secondary air lines 15 so that the flow connection between the supply line 16 or the interior of the closing element 23 and the secondary air lines 15 is interrupted. Corresponding to the flow connection between the supply line 16 and the exhaust pipes 10 not released. In the release position, however, are the outlet openings 24 at least partially coincident with the flow openings 24 arranged so that fresh air from the supply line 16 in the secondary air lines 15 and thus into the exhaust pipes 10 can flow, provided the secondary air valve 19 the flow connection from the air filter 17 has released. Of course, also on the secondary air valve 19 be omitted and interrupting or releasing the flow connection between the air filter 17 and the secondary air lines 15 solely with the help of cross-section adjustment 18 or the common Querschnittsverstelleinrichtungen 21 be realized.

Die 3 zeigt einen Längsschnitt durch einen Bereich des in der 2 dargestellten Abgaskrümmers 12, wobei die gemeinsame Querschnittsverstelleinrichtung 21 in einer ersten Ausführungsform vorliegt. Entsprechend den vorstehenden Ausführungen liegt die gemeinsame Querschnittsverstelleinrichtung 21 als Drehsteller 22 vor, welcher über das Schließelement 23 mit den Auslassöffnungen 24 verfügt. Zum Unterbrechen beziehungsweise Freigeben der Strömungsverbindung zwischen der Zuführleitung 16 und den Abgasleitungen 10 werden die Auslassöffnungen 24, wie in der 3 dargestellt, wenigstens bereichsweise in Deckung mit den Strömungsöffnungen 20 gebracht. Dies erfolgt durch Drehbewegung in Richtung des Pfeils 25. Der Drehsteller 22 ist insoweit drehbar in dem Abgaskrümmer 12 beziehungsweise einem Gehäuse der Abgasreinigungseinrichtung 3 gelagert.The 3 shows a longitudinal section through an area of the in the 2 illustrated exhaust manifold 12 , wherein the common Querschnittsverstelleinrichtung 21 in a first embodiment. According to the above statements, the common cross-section adjustment device is located 21 as a turntable 22 ago, which about the closing element 23 with the outlet openings 24 features. For interrupting or releasing the flow connection between the supply line 16 and the exhaust pipes 10 become the outlet openings 24 , like in the 3 shown, at least partially in line with the flow openings 20 brought. This is done by turning in the direction of the arrow 25 , The turntable 22 is so far rotatable in the exhaust manifold 12 or a housing of the exhaust gas purification device 3 stored.

Die 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der gemeinsamen Querschnittsverstelleinrichtung 21. Die vorstehenden Ausführungen behalten im Wesentlichen ihre Gültigkeit, sodass insoweit auf diese verwiesen sei. Der Unterschied liegt darin, dass die gemeinsame Querschnittsverstelleinrichtung 21 nicht als Drehsteller 22, sondern als Schiebesteller 26 ausgebildet ist. Das Schließelement 23 ist insoweit nicht drehbar, sondern in Richtung des Pfeils 27 verschiebbar, um das Unterbrechen beziehungsweise Freigeben der Strömungsverbindung zwischen der Zuführleitung 16 und den Abgasleitungen 10 zu realisieren.The 4 shows a further embodiment of the common Querschnittsverstelleinrichtung 21 , The above statements essentially remain valid, so that reference is made to them. The difference is that the common cross-section adjustment 21 not as a turntable 22 but as a sliding plate 26 is trained. The closing element 23 is not rotatable in this respect, but in the direction of the arrow 27 slidable to interrupt the flow connection between the supply line 16 and the exhaust pipes 10 to realize.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
BrennkraftmaschinenanordnungCombustion engine arrangement
22
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
33
Abgasreinigungseinrichtungexhaust gas cleaning device
44
Zylindercylinder
55
Brennraumcombustion chamber
66
FrischluftzuführeinrichtungFrischluftzuführeinrichtung
77
HauptzuführeinrichtungHauptzuführeinrichtung
88th
Verbindungsleitungconnecting line
99
Luftfilterair filter
1010
Abgasleitungexhaust pipe
1111
Sammelleitungmanifold
1212
Abgaskrümmerexhaust manifold
1313
AbgasmachbehandlungseinrichtungMach exhaust treatment device
1414
SekundärluftzuführeinrichtungSekundärluftzuführeinrichtung
1515
SekundärluftleitungSecondary air line
1616
Zuführleitungfeed
1717
Luftfilterair filter
1818
QuerschnittsverstelleinrichtungQuerschnittsverstelleinrichtung
1919
SekundärluftventilSecondary air valve
2020
Strömungsöffnungflow opening
2121
gem. Querschnittsverstelleinrichtunggem. Querschnittsverstelleinrichtung
2222
Drehstellerturntable
2323
Schließelementclosing element
2424
Auslassöffnungoutlet
2525
Pfeilarrow
2626
Schiebestellersliding plate
2727
Pfeilarrow

Claims (6)

Abgasreinigungseinrichtung (3) zur Reinigung von Abgas einer Brennkraftmaschine (2), die mehrere, jeweils an einer Abgasleitung (10) angeschlossene Brennräume (5) aufweist, mit einer Sekundärluftzuführeinrichtung (14), die der Zuführung von Frischluft in die Abgasleitungen (10) dient und mehrere Sekundärluftleitungen (15) aufweist, die jeweils an wenigstens eine der Abgasleitungen (10) angeschlossen sind und auf ihren den Abgasleitungen (10) abgewandten Seiten in eine gemeinsame Zuführleitung (16) einmünden, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Sekundärluftleitungen (15) eine Querschnittsverstelleinrichtung (18) zur Unterbrechung der Strömungsverbindung zwischen der Zuführleitung (16) und der wenigstens einen angeschlossenen Abgasleitung (10) zugeordnet ist.Exhaust gas purification device ( 3 ) for cleaning exhaust gas of an internal combustion engine ( 2 ), which are several, each at an exhaust pipe ( 10 ) connected combustion chambers ( 5 ), with a Sekundärluftzuführeinrichtung ( 14 ), which is the feeder of Fresh air into the exhaust pipes ( 10 ) and several secondary air lines ( 15 ), which in each case to at least one of the exhaust pipes ( 10 ) are connected and on their the exhaust pipes ( 10 ) facing away in a common feed line ( 16 ), characterized in that at least one of the secondary air ducts ( 15 ) a cross-section adjustment device ( 18 ) for interrupting the flow connection between the supply line ( 16 ) and the at least one connected exhaust pipe ( 10 ) assigned. Abgasreinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Sekundärluftleitung (15) eine Querschnittsverstelleinrichtung (18) zugeordnet ist.Exhaust gas purification device according to claim 1, characterized in that each secondary air line ( 15 ) a cross-section adjustment device ( 18 ) assigned. Abgasreinigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverstelleinrichtungen (18) für zumindest einige der Sekundärluftleitungen (15) als gemeinsame Querschnittsverstelleinrichtung (21) vorliegen.Exhaust gas purification device according to one of the preceding claims, characterized in that the cross-section adjustment devices ( 18 ) for at least some of the secondary air ducts ( 15 ) as a common cross-section adjustment device ( 21 ) are present. Abgasreinigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverstelleinrichtung (18) in Form eines Drehstellers (22) oder Schiebestellers (26) vorliegt.Exhaust gas purification device according to one of the preceding claims, characterized in that the cross-section adjustment device ( 18 ) in the form of a turntable ( 22 ) or sliding plate ( 26 ) is present. Abgasreinigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverstelleinrichtung (18) ein drehbares oder verschiebbares Schließelement (23) aufweist, mittels welchem eine der jeweiligen Abgasleitung (10) abgewandte Strömungsöffnung (20) der Sekundärluftleitung (15) verschließbar ist.Exhaust gas purification device according to one of the preceding claims, characterized in that the cross-section adjustment device ( 18 ) a rotatable or displaceable closing element ( 23 ), by means of which one of the respective exhaust pipe ( 10 ) facing away from the flow opening ( 20 ) of the secondary air line ( 15 ) is closable. Brennkraftmaschinenanordnung (1) mit einer Brennkraftmaschine (2) und einer Abgasreinigungseinrichtung (3) zur Reinigung von Abgas der Brennkraftmaschine (2), insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Brennkraftmaschine (2) mehrere, jeweils an eine Abgasleitung (10) angeschlossene Brennräume (5) aufweist und die Abgasreinigungseinrichtung (3) über eine Sekundärluftzuführeinrichtung (14) verfügt, die der Zuführung von Frischluft in die Abgasleitungen (10) dient und mehrere Sekundärluftleitungen (15) aufweist, die jeweils an wenigstens eine der Abgasleitungen (10) angeschlossen sind und auf ihren den Abgasleitungen (10) abgewandten Seiten in eine gemeinsame Zuführleitung (16) einmünden, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Sekundärluftleitungen (15) eine Querschnittsverstelleinrichtung (18) zur Unterbrechung der Strömungsverbindung zwischen der Zuführleitung (16) und der wenigstens einen angeschlossenen Abgasleitung (10) zugeordnet ist.Internal combustion engine arrangement ( 1 ) with an internal combustion engine ( 2 ) and an exhaust gas purification device ( 3 ) for cleaning exhaust gas of the internal combustion engine ( 2 ), in particular according to one or more of the preceding claims, wherein the internal combustion engine ( 2 ) several, each to an exhaust pipe ( 10 ) connected combustion chambers ( 5 ) and the exhaust gas cleaning device ( 3 ) via a secondary air supply device ( 14 ), the supply of fresh air into the exhaust pipes ( 10 ) and several secondary air lines ( 15 ), which in each case to at least one of the exhaust pipes ( 10 ) are connected and on their the exhaust pipes ( 10 ) facing away in a common feed line ( 16 ), characterized in that at least one of the secondary air ducts ( 15 ) a cross-section adjustment device ( 18 ) for interrupting the flow connection between the supply line ( 16 ) and the at least one connected exhaust pipe ( 10 ) assigned.
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