DE1300128B

DE1300128B - Device for supplying air to the exhaust gases of internal combustion engines, in particular in motor vehicles

Info

Publication number: DE1300128B
Application number: DED48844A
Authority: DE
Inventors: Kiehnle; Dipl-Ing Kurt
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1965-12-07
Filing date: 1965-12-07
Publication date: 1969-07-31

Description

Es ist bekannt, den Abgasen von Verbrennungsmotoren, insbesondere in Kraftfahrzeugen, Luft zur Nachverbrennung der in den Abgasen enthaltenen gesundheitsschädlichen Verbindungen, z. B. zur Verbrennung von Kohlenmonoxyd zu Kohlendioxyd, zuzuführen.It is known to the exhaust gases from internal combustion engines, in particular in motor vehicles, air for afterburning the harmful substances contained in the exhaust gases Connections, e.g. B. for the combustion of carbon monoxide to carbon dioxide to supply.

Zum Zuführen von Luft wurden bisher in die Abgasleitung eingebaute Injektordüsen oder vom Motor angetriebene Pumpen verwendet.Up to now, air ducts have been built into the exhaust pipe for supplying air Injector nozzles or pumps driven by the engine are used.

Die Verwendung von Injektordüsen hat den Nachteil, daß gerade bei langsam laufendem Motor, z. B. bei stehendem Fahrzeug, wenn der Anteil der gesundheitsschädlichen Verbindungen im Abgas besonders hoch ist, nur eine geringe Luftbeimischung und damit nur eine unvollständige Nachverbrennung erfolgt. Vom Motor angetriebene Pumpen sind ungünstig, weil die für ihren Antrieb erforderliche Leistung der Antriebsleistung des Motors verlorengeht. Außerdem ergeben sich bei der Anordnung eines zusätzlichen Keilriemenantriebs konstruktive Schwierigkeiten, weil die erforderlichen Antriebe für Hilfsaggregate, wie z. B. Lichtmaschine und Pumpen für Lenk- und Bremshilfen, bereits viel Platz, insbesondere zwischen Kühler und Motor, erfordern.The use of injector nozzles has the disadvantage that especially at slow running engine, e.g. B. when the vehicle is stationary, if the proportion of unhealthy Compounds in the exhaust gas is particularly high, only a small amount of air and thus only an incomplete afterburning takes place. Are pumps driven by the engine unfavorable because the drive power required for their drive of the engine is lost. In addition, the arrangement of an additional V-belt drive constructive difficulties because of the necessary drives for auxiliary units, such as B. Alternators and pumps for steering and braking aids, already require a lot of space, especially between the radiator and engine.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, zum Fördern von Luft in die Abgasleitung einen von eine Elektromotor angetriebenen Ventilator zu verwenden. In diesem Fall sind nicht nur zusätzliche Aufwendungen für den Elektromotor erforderlich, sondern die Lichtmaschine des Fahrzeugs muß so ausgelegt werden, daß auch bei niedrigen Motordrehzahlen genügend Strom für den Elektromotor des Ventilators zur Verfügung steht. Dieser Vorschlag hat deshalb für die Praxis keine Bedeutung erlangt.It has also been proposed to move air in the exhaust pipe to use a fan driven by an electric motor. In this case, not only are additional expenses required for the electric motor, but the alternator of the vehicle must be designed so that even at low Motor speeds enough current for the electric motor of the fan available stands. This suggestion has therefore gained no practical relevance.

Diese Ausführungen haben darüber hinaus den Nachteil gemeinsam, daß die angesaugte Luft mit normaler Außentemperatur in die Abgasleitung eintritt, während für die angestrebte Nachverbrennung eine höhere Lufttemperatur vorteilhaft wäre.These versions also have the disadvantage in common that the sucked-in air enters the exhaust pipe at normal outside temperature, while a higher air temperature would be advantageous for the desired afterburning.

Weitere bekannte Vorschläge gehen dahin, von den Abgasen angetriebene Gebläse, die mit der Außenluft in Verbindung stehen, direkt in der Abgasleitung anzuordnen. Da bei einer derartigen Konstruktion die Lager der Gebläse der Wärme des Abgasstroms voll ausgesetzt sind, ist die Verwirklichung dieses Gedankens mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand kaum möglich.Other known proposals are that of the exhaust gases Blowers, which are in contact with the outside air, directly in the exhaust pipe to arrange. Because with such a construction the bearings of the fans of the heat of the exhaust gas flow are fully exposed, the realization of this idea is with economically justifiable expenditure hardly possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die unter allen Betriebsbedingungen die für die Nachverbrennung der Abgase erforderliche Luft in die Abgasleitung pumpt, ohne daß dabei ein Verlust an Antriebsleistung auftritt, und die gleichzeitig eine gewisse Luftvorwärmung ermöglicht.The invention is based on the object of creating a device the one required for the afterburning of the exhaust gases under all operating conditions Pumps air into the exhaust pipe without loss of drive power, and which at the same time enables a certain amount of air to be preheated.

Gemäß vorliegender Erfindung wird deshalb eine Vorrichtung zum Zuführen von Luft zu den Abgasen von Verbrennungsmotoren, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mittels Strömungsenergie der Abgase und mittels Pumpe vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine an sich bekannte Membranpumpe mit einer Membran verwendet wird, die zwei Räume voneinander trennt, von denen der eine (Antriebsraum) mit einer Leitung und der andere (Förderraum) durch eine Förderleitung an die Abgasleitung angeschlossen ist.According to the present invention there is therefore a device for feeding from air to the exhaust gases of internal combustion engines, especially in motor vehicles, proposed by means of flow energy of the exhaust gases and by means of a pump, which thereby is characterized in that a membrane pump known per se is used with a membrane that separates two rooms, one of which (drive room) with one Line and the other (delivery chamber) through a delivery line to the exhaust line connected.

Da das Gehäuse der Pumpe und insbesondere die Membran von den heißen Abgasen erwärmt werden, tritt dabei auch eine Vorwärmung der angesaugten Luft ein.Since the housing of the pump and especially the membrane from the hot Exhaust gases are heated, a preheating of the sucked in air occurs.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung soll im folgenden an Hand der Zeichnung, die die Anordnung im Schnitt zeigt, näher erläutert werden.An embodiment of the device according to the invention is intended in the following with reference to the drawing, which shows the arrangement in section, explained in more detail will.

An die mit einem nicht dargestellten Motor verbundene Abgasleitung 1 ist über eine Rohrleitung 2 eine Pumpe 3 angeschlossen, die eine Membran 4, insbesondere eine Metallfedermembran, sowie ein Einlaßventil5 und ein Auslaßventil6 aufweist. Die Membran 4 teilt die Pumpe 3 in einen Antriebsraum 3 a und einen Förderraum 3 b. Das Einlaßventil 5 ist an einem Ansaugstutzen 7 und das Auslaßventil 6 in einer in die Abgasleitung 1 führenden Rohrleitung 8 angeordnet.To the exhaust pipe connected to an engine (not shown) 1, a pump 3 is connected via a pipeline 2, which has a membrane 4, in particular a metal spring membrane, as well as an inlet valve 5 and an outlet valve 6. The membrane 4 divides the pump 3 into a drive chamber 3 a and a delivery chamber 3 b. The inlet valve 5 is on an intake 7 and the outlet valve 6 in one Pipeline 8 leading into the exhaust line 1 is arranged.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der die Rohrleitung 8, wie in der Zeichnung dargestellt, in die Abgasleitung 1 hinein verlängert ist, so daß die an der Rohrleitung 8 vorbeiströmenden Abgase die Förderwirkung durch Ansaugen unterstützen.An embodiment in which the pipeline 8, as shown in the drawing, is extended into the exhaust pipe 1, so that the exhaust gases flowing past the pipeline 8 through the conveying effect Support suction.

Die Richtung der angesaugten Luft ist in der Zeichnung mit Pfeilen A, die Richtung der Abgase mit Pfeilen B bezeichnet.The direction of the sucked air is indicated by arrows in the drawing A, the direction of the exhaust gases indicated by arrows B.

Die Bewegung der Membran 4 und damit die Steuerung des Einlaßventils 5 und des Auslaßventils 6 erfolgt in Abhängigkeit von den Druckschwankungen in der Abgasleitung 1.The movement of the diaphragm 4 and thus the control of the inlet valve 5 and the outlet valve 6 takes place as a function of the pressure fluctuations in the Exhaust pipe 1.

Claims

Claims: 1. Device for supplying air to the exhaust gases of internal combustion engines, especially in motor vehicles, by means of flow energy the exhaust gases and by means of a pump, d a d u r c h g e - indicates that one in itself known diaphragm pump (3) is used with a diaphragm (4) separating two spaces from each other separates, of which one (drive space 3 a) with a line (2) and the other (Delivery chamber 3 b) connected to the exhaust pipe (1) by a delivery line (8) is.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the conveying space (3 b) in a manner known per se, at least one self-regulating inlet valve (5) and the outlet line has a self-regulating outlet valve (6) for the air.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the conveying line (8) protrudes into the exhaust pipe (1).