DE1240704B - Nachbrennvorrichtung fuer Abgase von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Nachbrennvorrichtung fuer Abgase von Brennkraftmaschinen

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Description

DEUTSCHES PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Deutsche Kl.: 46 c6 - 6/01
Nummer: 1 240 704
Aktenzeichen: L 402251 a/46 c6
1 240 704 Anmeldetag: 14. Oktober 1961
Auslegetag: 18. Mai 1967
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur nichtkatalytischen Nachverbrennung der Abgase von Brennkraftmaschinen, mit einer von Einbauten freien Brennkammer, an deren Eintrittsseite ein Abgas-Luft-Ejektor angeordnet ist.
In den VDI-Berichten, Bd. 25, 1957, S. 85, Bild 2, ist eine derartige Vorrichtung schematisch dargestellt. Dort mündet ein Abgas-Luft-Ejektor nicht unmittelbar in die Brennkammer, sondern in ein dieser vorgeschaltetes Rohrstück, das etwa den halben Durchmesser wie die Brennkammer besitzt. Auf der zitierten Seite der VDI-Berichte kommt zum Ausdruck, daß eine derartige Nachbrennvorrichtung nicht für alle Verbrennungsmotoren und für jeden Fahrzustand wirksam ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wirksame Nachbrennvorrichtung dadurch zu schaffen, daß das eintretende Abgas-Luft-Gemisch durch eine bessere Aufbereitung in einen brennfähigen Zustand gebracht wird, und zwar auch für die Fälle, daß die Abgase nur in geringem Prozentsatz brennbare Bestandteile enthalten.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer Nachbrennvorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen die Mündungen des Ejektors für Abgas und Zusatzluft in der Brennkammerwand eng aneinanderliegend ausgebildet sind und in an sich bekannter Weise eine die Brennkammer wenigstens teilweise umhüllende Vorwärmkammer für die Zusatzluft vorgesehen ist.
Hierdurch treten Luft und Abgas in dicht nebeneinander verlaufenden Teilströmen unmittelbar in die Brennkammer ein. Hierbei bilden sich Wirbel, die Abgas und Zusatzluft innig miteinander vermischen.
Zusätzlich wird durch die Vorwärmkammer für die Zusatzluft dafür gesorgt, daß von der Brennkammer Wärme an die Zusatzluft abgegeben wird, so daß das in die Brennkammer gelangende Gemisch auf eine Temperatur vorgewärmt ist, die die Verbrennung ermöglicht.
Aus der deutschen Auslegeschrift 1 077 000 ist es zwar an sich bekannt, die Zusatzluft an der Brennkammerwand vorzuwärmen. Dort wird die Zusatzluft anschließend aber mit dem Abgas in einem Rohr zusammengeführt, das einen gegenüber der Brennkammer stark verringerten Querschnitt hat. Demgegenüber treten nach der Erfindung Abgas und Luft dicht nebeneinander in einen Entspannungsraum ein, wodurch mit Sicherheit ein laminares Nebeneinanderströmen von Abgas und Zusatzluft verhindert und die Wirbelbildung gefördert wird.
Die Mischwirkung läßt sich in weiterer Ausgestal-Nachbrennvorrichtung für Abgase
von Brennkraftmaschinen
Anmelder:
Dr. Hans Karl Leistritz,
Freilassing, Reichenhaller Str. 49
Als Erfinder benannt:
Dr. Hans Karl Leistritz, Freilassing
tung der Erfindung dadurch steigern, daß mehrere Abgasmündungen nach Art einer Brause, eng aneinanderliegend, angeordnet sind und daß die Zusatzluftmündung in an sich bekannter Weise als Ringschlitz ausgebildet ist, der die Abgasmündungen umgibt.
Aus der britischen Patentschrift 411 655 ist es bekannt, bei einem mit Katalysatoren arbeitenden Nachbrenner in einen sich kegelförmig verengenden Zusatzluftstrom axial einen Abgasstrom einzuführen. Bei dieser Anordnung besteht ebenfalls die Gefahr, daß die Wirbelbildung unterdrück wird und konzen* irische Ströme von Abgas und Luft laminar nebeneinander weiterströmen.
Durch die deutsche Patentschrift 224 886 ist es bekanntgeworden, die Zusatzluft vor der eigentlichen Brennkammer durch eine Brause eintreten zu lassen. Dort werden aber die Abgase erst wesentlich weiter stromabwärts in die Brennkammer eingeführt.
Die an sich durch die Brause erzielte Aufteilung in mehrere Luftströme ist dadurch für die Mischung wirkungslos, daß sich die Teilströme wieder vereinigen, bevor die Abgase zugeführt werden.
Demgegenüber kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein Bündel von Abgaszuführungsrohren durch eine Vorwärmkammer für die Zusatzluft hindurchgeführt werden und nach Art einer Brause an der Brennkammerwand münden, wobei, wie aus der deutschen Patentschrift 224 886 bekannt, mehrere Zusatzluftmündungen nach Art einer Brause angeordnet sind, wobei aber im Gegensatz dazu die Mündungen für die Zusatzluft zwischen denen für die Abgase angeordnet sind. Auf diese Weise erzielt man eine sehr innige Durchmischung. Durch das Bündel von Abgaszuführungsrohren erzielt man gerichtete feine Abgasteilströme, die ein Stück in die Brennkammer hineinreichen und unter Wirbelbildung
709 580/222

Claims (1)

für eine innige Durchmischung der zwischen diesen Strömen einströmende Zusatzluft sorgen. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben. F i g. 1 bis 3 sind Teillängsschnitte durch den Teil 5 der Brennkammern, der die Eintrittsöffnungen für Abgas und Zusatzluft aufweist. In F i g. 1 ist die Brennkammerwand mit 1, der dargestellte Teil der Brennkammer selbst mit 2 bezeichnet. Ein Abgaszuführungsrohr 4 führt zu einer ihm gegenüber erweiterten Kammer 5, die mit der Brennkammer 2 durch die Abgasmündungen 6 in Verbindung steht. Diese sind feine Lochungen von insbesondere weniger als 3 mm Durchmesser, die eng beieinanderliegend nach Art einer Brause angeordnet sind. Die Brennkammer 2 ist von der Vorwärmkammer 8 für die Zusatzluft umgeben. Die Zusatzluft tritt aus einem Rohrstutzen 10 in die Vorwärmkammer 8 ein und gelangt aus dieser durch den Ringschlitz 12 in die Brennkammer. Der Ringschlitz 12 umgibt bis auf Haltestege in dichter Nachbarschaft die Abgasmündungen 6. Die Mündungen 6 und 12 gemeinsam stellen den Abgas-Zusatzluft-Ejektor dar. Wie Fig.2 zeigt, kann von der Luftvorwärmkammer 8 ein Rohr 14 zur Ansaugseite der Brennkraftmaschine führen, so daß dieser vorgewärmte Verbrennungsluft zugeführt wird. Nach Fig.3 ist ebenfalls eine Luftvorwärmkammer 8 vorgesehen, die einen Teil der Brennkammer 2 umgibt und von der das Rohr 14 zur Brennkraftmaschine führen kann. Konzentrisch innerhalb der Luftvorwärmkammer 8 befindet sich eine zweite Luftvorwärmkammer 16, die durch Längsschlitze 18 aus der Kammer 8 gespeist wird. Durch die Luftvorwärmkammer 16 führt ein Bündel von Rohren 20 hindurch. Diese Rohre führen das Abgas aus dem Rohrstutzen 4 zu den Abgasmündungen 6 in der Brennkammerwand 1. Zwischen den Abgasmündungen 6 befinden sich Zusatzluftmündungen 22, die die Verbindung zwischen der Luftvorwärmkammer 16 und der Brennkammer 2 herstellen. Bei dieser Ausführungsform wirkt die Zusatzluftzuführung als Schalldämpfer, denn die Schlitze 18 und die Mündungen 22 stellen Drosselstellen dar, die sich zwischen Entspannungsräumen, nämlich den Kammern 8 und 16, befinden. Dieser Schalldämpfer verhindert das Austreten von Geräuschen, die in der Brennkammer selbst erzeugt werden. Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur nichtkatalytischen Nachverbrennung der Abgase von Brennkraftmaschinen, mit einer von Einbauten freien Brennkammer, an deren Eintrittsseite ein Abgas-Luft-Ejektor angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen des Ejektors für Abgas (6) und Zusatzluft (12,22) in der Brennkammerwand (1) eng aneinanderliegend ausgebildet sind und in an sich bekannter Weise eine die Brennkammer (2) wenigstens teilweise umhüllende Vorwärmkammer (8) für die Zusatzluft vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Abgasmündungen (6) nach Art einer Brause eng aneinanderliegend angeordnet sind und daß die Zusatzluftmündung (12) in an sich bekannter Weise als Ringschlitz ausgebildet ist, der die Abgasmündungen (6) umgibt (F i g. 1 und 2).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bündel von Abgaszuführungsrohren (20) durch eine Vorwärmkammer (16) für die Zusatzluft hindurchführt und nach Art einer Brause an der Brennkammerwand(I) mündet, daß in an sich bekannter Weise mehrere Zusatzluftmündungen (22) nach Art einer Brause angeordnet sind und daß die Mündungen (22) für die Zusatzluft zwischen denen (6) für die Abgase angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Vorwärmkammern (8,16) für die Zusatzluft vorgesehen sind, die beide gemeinsame Wandungsteile mit der Brennkammer (1) haben, daß die eine Vorwärmkammer (8) mit der Außenluft, die andere durch die als Drosselstelle wirksamen Zusatzluftmündungen (22) mit der Brennkammer (1) in Verbindung steht und daß sich zwischen beiden eine Drosselstelle (18) befindet.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 224 886;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1 077 000;
britische Patentschrift Nr. 411 655;
USA.-Patentschrift Nr. 2 203 554;
VDI-Berichte, Bd. 25 (1957), S. 83 bis 89;
»The Engineer« vom 27. 5.1960, S. 892.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
709 580/222 5. 67 © Bundesdruckerei Berlin
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