DE1213671B

DE1213671B - Device for cleaning exhaust gases from internal combustion engines

Info

Publication number: DE1213671B
Application number: DER26341A
Authority: DE
Inventors: Kurt Lessmann
Original assignee: CLARK MASCHINENFABRIK GmbH
Current assignee: CLARK MASCHINENFABRIK GmbH
Priority date: 1959-09-09
Filing date: 1959-09-09
Publication date: 1966-03-31

Description

Vorrichtung zum Reinigen der Abgase von Verbrennungsmotoren Es ist bekannt, Abgase von Verbrennungsmotoren durch eine Reinigungsflüssigkeit zu führen, um die schädlichen bzw. lästigen Bestandteile auszuscheiden. Dies erfolgte z. B. mittels Vorrichtungen, bei denen die Abgase eine größere Verweilzeit erfahren. Diese waren räumlich verhältnismäßig groß und erforderten zusätzliche Mittel, wie Hindernisflächen, Pumpen, Rührwerke u. dgl. und waren somit in der Anschaffung und in der Unterhaltung teuer. Dies war auch der Fall bei solchen Vorrichtungen, bei denen Filter verwendet wurden, die in bestimmten Zeitabschnitten ausgewechselt oder zumindest gereinigt werden mußten.Device for cleaning exhaust gases from internal combustion engines It is known to lead exhaust gases from internal combustion engines through a cleaning fluid, to eliminate the harmful or annoying components. This was done z. B. by means of devices in which the exhaust gases experience a longer residence time. These were spatially relatively large and required additional resources, such as obstacle areas, Pumps, agitators and the like and were thus in the acquisition and in the maintenance expensive. This was also the case with those devices that used filters were replaced or at least cleaned at certain times had to be.

Es ist insbesondere eine Vorrichtung der letztgenannten Art zum Reinigen der Abgase von Verbrennungsmotoren bekannt, die über ein Sammelrohr in ein mit geringem Abstand über der Oberfläche der Reinigungsflüssigkeit angeordnetes, unten öffnungen aufweisehdes und am Ende geschlossenes Abgasrohr eingeleitet werden.In particular, it is a device of the last-mentioned type for cleaning of the exhaust gases from internal combustion engines known, which via a manifold in a with low Distance above the surface of the cleaning liquid, openings below aufweisehdes and at the end closed exhaust pipe are introduced.

Hierbei ist nachteilig, daß dieAuftreffgeschwindigkeit der Abgase auf die Reinigungsflüssigkeit bei schwachem Gasanfall nun sehr gering ist, so daß sich das Nachschalten von Filtern erforderlich macht.The disadvantage here is that the speed of impact of the exhaust gases on the cleaning liquid is now very low in the case of a weak gas accumulation, so that the subsequent connection of filters makes it necessary.

Um eine etwa gleichbleibende Auftreffgeschwindigkeit der Abgase zu erreichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Sammelrohr im Abstand angeordnete, durch Gasstaudruck steuerbare Klappen aufweist, vor denen weitere mit geringem Abstand über der Oberfläche der Reinigungsflüssigkeit angeordnete und am Ende abgeschlossene Abgasrohre abzweigen, und daß die Durchtrittsöffnungen aller Abgasrohre düsenartig durchgebildet sind.In order to achieve an approximately constant impact speed of the exhaust gases achieve, it is proposed according to the invention that the manifold arranged at a distance, has flaps controllable by gas pressure, in front of which more at a small distance arranged above the surface of the cleaning liquid and closed at the end Branch off exhaust pipes, and that the passage openings of all exhaust pipes are like nozzles are trained.

Hierdurch wird erreicht, daß die Abgase auch bei häufig schwankenden Drehzahlen und Belastungen des Motors und damit zwangläufig in unterschiedlichen Mengen anfallenden Abgase selbsttätig stets so gedrosselt bzw. geregelt werden, daß sie immer mit der gleichen, für eine optimale Reinigungswirkung am besten geeigneten Geschwindigkeit auf die Flüssigkeitsoberfläche aufprallen. Vornehmlich beim Beschleunigen des Motors ist dies ein Vorzug, da hierbei ein besonders starker Anteil unverbrannter Rückstände, wie z. B. Ruß, Teer u. dgl. mit den Abgasen ausgestoßen wird und von der Reinigungsvorrichtung aufgenommen werden muß.This ensures that the exhaust gases also fluctuate frequently Speeds and loads on the engine and therefore inevitably in different Amounts of exhaust gases are automatically throttled or regulated in such a way that that they always use the same one that is most suitable for an optimal cleaning effect Speed impinging on the surface of the liquid. Mainly when accelerating of the engine, this is an advantage because it has a particularly high proportion of unburned Residues such as B. Soot, tar and the like. Is emitted with the exhaust gases and from the cleaning device must be included.

Eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung besteht erfindungsgemäß darin, daß an die steuerbaren Klappen in der wirksamen Länge verstellbare und unter Federwirkung stehende Hebelarme angreifen. Das bietet den Vorteil, daß der Abgasstau so eingestellt werden kann, wie er sich bei der Verwendung eines normalen, der Charakteristik des jeweiligen Verbrennungsmotors angepaßten Schalldämpfers ergibt. Die auf einen optimalen Wert regelbare Abgasgeschwindigkeit ermöglicht in Anpassung an die jeweilige Abgasart das Einstellen des für die Reinigungswirkung günstigsten Aufpralldruckes des Abgases auf die Reinigungsflüssigkeit. Dabei wird, entsprechend der Art und Menge der im Abgas enthaltenen Schmutzteile, ein mehr oder weniger tiefes Eindringen dieser Teile in die Reinigungsflüssigkeit und überführen derselben in den Schwebezustand in der Flüssigkeit erzielt. Gleichzeitig wird auch entsprechend dem Verschmutzungsgrad der Abgase die Flüssigkeitsoberfläche mehr oder weniger durchwirbelt, so daß eine entsprechende Waschung der Gase vorgenommen wird.Another embodiment of the device is according to the invention that on the controllable flaps in the effective length adjustable and under Attack standing lever arms. This has the advantage that the exhaust gas jam can be set as it would when using a normal, the characteristic the respective internal combustion engine adapted silencer results. The one on one optimal value adjustable exhaust gas speed allows in adaptation to the respective Type of exhaust the setting of the most favorable impact pressure for the cleaning effect of the exhaust gas on the cleaning liquid. According to the type and Amount of dirt contained in the exhaust gas, a more or less deep penetration these parts in the cleaning liquid and transfer them into the state of suspension achieved in the liquid. At the same time it is also according to the degree of pollution the exhaust gases swirls the liquid surface more or less, so that a appropriate scrubbing of the gases is carried out.

In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt A b b. 1 einen senkrechten Längsschnitt, A b b. 2 einen waagerechten Längsschnitt in der Ebene II-II der A b b. 1 und A b b. 3 eine Seitenansicht in Pfeilrichtung A der A b b. 1 in vergrößertem Maßstab.In the drawing, the device according to the invention is for example illustrated. It shows A b b. 1 a vertical longitudinal section, A b b. 2 one horizontal longitudinal section in plane II-II of A b b. 1 and A b b. 3 is a side view in the direction of arrow A of A b b. 1 on an enlarged scale.

Die Reinigungsvorrichtung besteht aus zwei rechteckigen Gehäuseteilen 1, die mittels Flanschen 2, 3 und Schrauben 4 miteinander verbunden, je eine geschlossene Einheit bilden. In die untere Hälfte des Gehäuses 1 ragen drei in Abständen parallel zueinander waagerecht liegende Abgasrohre 5, 6, 7 hinein. Diese sind an ihren im Gehäuse befindlichen Enden 8, 9, 10 geschlossen und an ihrer Unterseite mit düsenartigen Durchtrittsöffnungen 11 für die Abgase ausgestattet. Die aus dem Gehäuse 1 herausragenden Enden der Abgasrohre münden in ein Sammelrohr 12, das mittels eines Flansches 13 mit dem nicht gezeichneten Abgasrohr des Verbrennungsmotors verbunden wird. Die Abgasrohre ragen etwa zwei Drittel in das Gehäuse 1 hinein. Oberhalb der Abgasrohre ist ein Prallblech 14 zum Abscheiden der von den Abgasen mitgerissenen Flüssigkeitsteilchen angeordnet. Im unteren Teil des Gehäuses sind im Raum 15 an den Längsseiten des Gehäuses 1 Tropfbleche 17, 18 für die aus den Abgasen ausgeschiedene Reinigungsflüssigkeit vorgesehen. Die Vorderwand des Gehäuses 1 ist mit einem Ablaßventil 19 und einem Prüfhahn 20 für die Höhe des Flüssigkeitsspiegels ausgestattet.The cleaning device consists of two rectangular housing parts 1, which are connected to one another by means of flanges 2, 3 and screws 4, each forming a closed unit. In the lower half of the housing 1, three exhaust pipes 5, 6, 7, which are horizontally spaced and parallel to one another, protrude. These are closed at their ends 8, 9, 10 located in the housing and equipped on their underside with nozzle-like passage openings 11 for the exhaust gases. The ends of the exhaust pipes protruding from the housing 1 open into a collecting pipe 12 which is connected by means of a flange 13 to the exhaust pipe (not shown) of the internal combustion engine. The exhaust pipes protrude about two thirds into the housing 1. A baffle plate 14 for separating off the liquid particles entrained by the exhaust gases is arranged above the exhaust pipes. In the lower part of the housing 1 drip plates 17, 18 are provided in space 15 on the longitudinal sides of the housing for the cleaning liquid separated from the exhaust gases. The front wall of the housing 1 is equipped with a drain valve 19 and a test cock 20 for the height of the liquid level.

In dem Sammelrohr 12 sind als Drossel- und/oder Regelorgane dienende Klappen 22, 23 vorgesehen, die in der waagerechten Ebene schwenkbar an Lagerbolzen 24, 25 befestigt sind. Die Lagerbolzen 24, 25 sind mit je einem mittels Muttern 26, 27 verstellbar gehaltenen Hebel 28, 29 ausgestattet und werden mittels Muttern 30, 31 in ihren Lagerungen gehalten. Die Hebel 28, 29 sind mit je einer Zugfeder 32, 33 verbunden, die ihrerseits an einem mit dem Sammelrohr 12 verbundenen Steg 34, 35 befestigt sind. Wie die A b b. 2 erkennen läßt, sind die Abgasrohre 5, 6 mit je einer Klappe 22 bzw. 23 ausgestattet, während das dritte Abgasrohr 7 keine Klappe aufweist. Die Abgasrohre besitzen gleiche Durchmesser. Diese können aber auch unterschiedlich sein, wenn dies die Bauart der Reinigungseinrichtung oder die Betriebsverhältnisse bedingen.In the collecting pipe 12 , flaps 22, 23 serving as throttle and / or regulating elements are provided, which are fastened to bearing bolts 24, 25 so as to be pivotable in the horizontal plane. The bearing pins 24, 25 are each equipped with a lever 28, 29 which is held adjustably by means of nuts 26, 27 and are held in their bearings by means of nuts 30, 31. The levers 28, 29 are each connected to a tension spring 32, 33, which in turn is attached to a web 34, 35 connected to the collecting tube 12. Like the A b b. 2 shows, the exhaust pipes 5, 6 are each equipped with a flap 22 and 23 , while the third exhaust pipe 7 has no flap. The exhaust pipes have the same diameter. However, these can also be different if this is dictated by the design of the cleaning device or the operating conditions.

Der obere Teil des Gehäuses 1 ist als Vorratsbehälter 36 für die Reinigungsflüssigkeit 16 ausgebildet und weist eine Kappe 37 zum Verschließen der Einfüllöffnung 38 auf. In den Vorratsbehälter 36 mündet eine Verbindungsleitung 39 mit einem Absperrventil 40. Durch den Vorratsbehälter 36 ist ein Auslaßrohr 41 für die in Pfeilrichtung b durchströmenden, gereinigten Abgase hindurchgeführt, das außerhalb des Gehäuses 1 von einer einen zylindrischen Hohlraum 42 bildenden Verkleidung 43 umgeben ist.The upper part of the housing 1 is designed as a storage container 36 for the cleaning liquid 16 and has a cap 37 for closing the filling opening 38 . A connecting line 39 with a shut-off valve 40 opens into the reservoir 36. An outlet pipe 41 for the purified exhaust gases flowing through in the direction of arrow b is passed through the reservoir 36 and is surrounded outside the housing 1 by a casing 43 forming a cylindrical cavity 42.

Die zu reinigenden Abgase werden durch das Sammelrohr 12 in der Strömungsrichtung zugeführt. Je nach Art und Größe des Verbrennungsmotors sind zwei oder mehrere mit dem Sammelrohr 12 verbundene Abgasrohre vorgesehen. Hierbei ist das jeweils in Strömungsrichtung a der Abgase letzte Abgasrohr - bei den Ausführungsbeispielen das Abgasrohr7- mit keinem Drossel- und/oder Regelorgan ausgestattet. Die Klappen 22,23 werden durch Einstellen ihrer Hebel 28, 29 bzw. Einhängen der Federn 32, 33 mit einem kürzeren oder längeren Hebelarmabstand (Ab b. 2) vom Lagerbolzen 22 bzw. 23 und gegebenenfalls durch entsprechende Wahl der Federn 32,33 so eingestellt, daß sie den betrieblichen Gegebenheiten Rechnung tragen, d. h. die Abgase mit einer solchen Geschwindigkeit in die Abgasrohre und damit durch die düsenartigen Durchtrittsöffnungen 11 an deren Unterseiten austreten lassen, daß die Abgase mit einem eine optimale Reinigungswirkung gewährleistenden Aufprall in Pfeilrichtung c auf die Oberfläche der Reinigungsflüssigkeit auftreffen.The exhaust gases to be cleaned are supplied through the collecting pipe 12 in the direction of flow. Depending on the type and size of the internal combustion engine, two or more exhaust pipes connected to the manifold 12 are provided. In this case, the last exhaust pipe in each case in the flow direction a of the exhaust gases - in the exemplary embodiments the exhaust pipe 7 - is not equipped with a throttle and / or regulating element. The flaps 22,23 are (b Ab. 2) by adjusting its levers 28, 29 and hooking the springs 32, 33 with a shorter or longer Hebelarmabstand from the bearing pin 22 or 23 and optionally by an appropriate choice of the springs 32,33 so set that they take the operational conditions into account, ie let the exhaust gases escape with such a speed in the exhaust pipes and thus through the nozzle-like openings 11 on their undersides that the exhaust gases with an optimal cleaning effect ensuring impact in the direction of arrow c on the surface of the Hit cleaning fluid.

Claims

Claims: 1. Device for cleaning exhaust gases from internal combustion engines, the via a collecting tube in a small distance above the surface of the cleaning liquid arranged, at the bottom having openings and closed at the end of the exhaust pipe introduced are characterized by the fact that the manifold (12) is spaced apart, has flaps (22, 23) controllable by gas back pressure, in front of which more with low Spaced above the surface of the cleaning liquid and closed at the end Branch off exhaust pipes (5, 6), and that the passage openings of all exhaust pipes (5, 6, 7) are designed like a nozzle.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the controllable flaps (22,23) engage in the effective length adjustable and spring-loaded lever arms. Documents considered: German Patent No. 287 725; German utility model No. 1761851; French Patent No. 1004132; U.S. Patent Nos. 2,546,259, 2,274,594, 1637 516, 1606 032.