DE1292146B - Vorrichtung zur Entgiftung von Brennkraftmaschinen-Abgasen - Google Patents

Vorrichtung zur Entgiftung von Brennkraftmaschinen-Abgasen

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entgiftung der Abgase von Brennkraftmaschinen.
Durch die steigende Motorisierung ist es erforderlich, die auf die Gesundheit des Menschen toxisch wirkenden Bestandteile in den Abgasen von Kraftfahrzeugen zu entfernen. Zur Lösung dieser Aufgabe sind schon die verschiedensten Vorschläge gemacht worden. Sie bestehen vor allem im wesentlichen darin, entweder eine Verbesserung der Gemischbildung vor dem Zylinderraum oder eine Entgiftung mittels katalyrischer Nachverbrennung, vorzugsweise in Verbindung mit dem Schalldämpfer des Kraftfahrzeugs, zu erzielen.
Die erstgenannte Maßnahme bedingt eine Neuausführung oder Veränderung des Vergasers oder einen Übergang auf die Einspritztechnik. Hierbei sind auch Zusatzgeräte zu den bereits bekannten Vergaserausführungen bekanntgeworden, die entweder eine Verbesserung der Durchmischung des Gas-Luft-Geml·- sches anstreben oder die nichtaerosolhaften Kondensatteile der Kraftstofftropfen im Vergaser durch zusätzliche Aerosolbildung für eine verbesserte Verbrennung im Zylinderraum aufbereiten sollen.
Die an zweiter Stelle genannte Maßnahme hat zur Entwicklung zahlreicher Bauweisen für katalytisch wirkende Nachverbrennungseinrichtungen geführt, die vorzugsweise gleichzeitig als Schalldämpfer wirken. Dabei tritt jedoch die Erscheinung auf, daß eine Entgiftung der Abgase, insbesondere bestimmter Bestandteile, nur in warmem Zustand des Katalysators erfolgt, während bei der erstgenannten Maßnahme auch bei Ingangsetzung des Motors im kalten Zustand eine Entgiftungswirkung auftritt. Katalytisch betriebene Nachverbrennungseinrichtungen haben bislang noch keinen Eingang in die Praxis gefunden, da die Katalysatormassen in Verbindung mit einem geeignet geformten Katalysatorbehälter einen verhältnismäßig hohen Widerstand erzeugen, der höher ist als der akustisch eingeplante Widerstand, so daß erhöhte Leistungsverluste auftreten. Ferner sind die Katalysatormassen empfindlich gegen eine Vergiftung, insbesondere unter dem Einfluß der Antiklopfmittel, wie z. B. Bleitetraäthyl.
Die Erfindung hat sich nun zur Aufgabe gestellt, daß bei einer Vorrichtung zur Entgiftung von Brennkraftmaschinen-Abgasen, die durch vor dem Verbrennungsraum angeordnete Zusatzeinrichtungen oder Spezialgeräte nur teilentgiftet sind und durch erhöhte Luftzufuhr in den vorgeschalteten Zusatzvorrichtungen oder Geräten nun erhöhten Sauerstoffgehalt im Abgas nach dem Verlassen des Verbrennungsraums aufweisen, eine Restentgiftung vorgenommen wird. Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei solchen Vorrichtungen im Abgassammler oder in seiner unmittelbaren Nähe ein Katalysatorbehälter (3) angeordnet, der überwiegend der Sättigung die unverbrannten Kohlenwasserstoffe (C„Hm) dient.
Weitere Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus der Zeichnung in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung. In der Zeichnung zeigen die
Fig. 1 und 2 schematisch verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Am Motor 1 befindet sich der Abgassammler 2. In diesem befindet sich ein Katalysatorbehälter 3, der beispielsweise aus einem siebartigen Gehäuse mit Innenkanal bestehen kann, in welchem Katalysatorteilchen untergebracht sind. An den Abgassammler 2 schließt sich die Abgasleitung 4 an, an welcher sich ein üblicher Schalldämpfer 5 befindet.
Bei der Teilstufenentgiftung mit verkleinerter Katalysatormasse, besonders bei Motoren der unteren Hubraumklasse, kann eine derartige Anordnung des Katalysatorbehälters im Abgassammler angeordnet werden. Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß der Katalysator auch im Leerlauf sofort wirksam wirdr da in diesem Fall die Abgase am Motorenaustritt, normalerweise eine Temperatur von etwa 260 bis 2800C aufweisen; denn die zugelassenen Spezialkatalysatoren werden schon bei etwa 170 bis 1900C katalytisch wirksam. Bei dieser Ausführungsform bleibt der Schalldämpfer ohne Beeinträchtigung durch die Engiftungsmaßnahmen.
Die obengenannten Ausführungsformen können bei nachträglicher Ausrüstung eines Kraftfahrzeugs mit einer Entgiftungseinrichtung, die nach dem Teilentgiftungsstrom-System arbeitet, in den Fällen von Bedeutung sein, wo ein Austausch des Schalldämpf ers am Einbauort mit der gegebenen Bodenfreiheit auf Schwierigkeiten stößt.
Es ist ferner möglich, in den Katalysatorbehälter den Teilchen eines Oxydationskatalysators Metallteilchen, wie z. B. Metallspäne, metallische Hohlkörper, gegebenenfalls mit vernickelter Oberfläche, in loser Schüttung beizufügen, die einer raschen Aufheizung der keramischen Katalysatorteilchen dienen.
Weiterhin können neben den Teilchen eines Oxydationskatalysators noch Teilchen eines Reduktionskatalysators beigegeben werden, die der Reduktion von NO-NO2-Anteilen im Abgas dienen.
Dabei können die Teilchen eines Reduktionskatalysators in einer Vorrichtung dem Oxydationskatalysator nachgeschaltet sein.

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Entgiftung von Brennkraftmaschinen-Abgasen, die durch und vor dem Verbrennungsraum angeordnete Zusatzeinrichtungen oder Spezialgeräte nur teilentgiftet sind und durch erhöhte Luftzufuhr in den vorgeschalteten Zusatzvorrichtungen einen erhöhten Sauerstoffgehalt im Abgas nach dem Verlassen des Verbrennungsraumes aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß im Abgassammler (2) oder in seiner unmittelbaren Nähe ein Katalysatorbehälter (3) angeordnet ist, der überwiegend der Sättigung der unverbrauchten Kohlenwasserstoffe (C„Hm) dient.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Katalysatorbehälter den Teilchen eines Oxydationskatalysators Metallteilchen, wie z. B. Metallspäne, metallische Hohlkörper, gegebenenfalls mit vernickelter Oberfläche, in loser Schüttung beigefügt werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß neben den Teilchen eines Oxydationskatalysators noch Teilchen eines Reduktionskatalysators beigegeben werden, die der Reduktion von NO-NO2-Anteilen im Abgas dienen.
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