DE1926041B2 - Abgas-nachverbrennungsanlage fuer brennkraftmaschinen - Google Patents
Abgas-nachverbrennungsanlage fuer brennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Abgas-Nachverbrennungsanlage für Brennkraftmaschinen, bei der
ein Zusatzluft zuführendes Rohr unmittelbar hinter jedem Auslaßventil abweichend von der Stromrichtung
der Abgase mündet.
Es ist unumgänglich, die unverbrannten oder teilweise verbrannten giftigen Bestandteile von Abgasen
eines Kraftfahrzeugmotors in harmlose Bestandteile umzuwandeln, um die Luftverunreinigung zu vermindern;
aus diesem Grund ist es üblich, den brennbaren Bestandteil der Abgase in der Auspuffanlage zu verbrennen,
bevor diese in die Luft austreten.
Damit der unverbrannte Anteil der Motorabgase während seines Aufenthaltes in der Auspuffanlage
verbrannt oder oxydiert wird, ist es bekanntlich notwendig, in diese zusätzliche Luft einzuführen. Hierzu
wird entweder eine pneumatische Pumpe oder ein Luftinjektor verwendet.
Die Verwendung einer pneumatischen Pumpe, die einen gesonderten Antrieb erfordert, komplex im
Aufbau ist und erheblichen Raum beansprucht, be deutet fachmännische und schwierige Installationsar-
beiteri und erhöhte Herstellungskosten. Wird andererseits ein Luftinjektor verwendet, so muß der
Durchmesser des Auspuffrohrs an der Luftzufuhrstelle verringert werden, wodurch sich eine vermin- derte Leistung des Motors ergibt. Darüber hinaus bedingt die Einführung von atmosphärischer Luft in die
Auspuffanlage mit Hilfe eines Luftinjektors erhöhte Geräusche am Lufieinlaß; mit einem Geräuschdämp
fer arbeitet jedoch der Ejektor durch den vergrößer-
ao ten Strömungswiderstand nicht mehr zufriedenstellend.
Ferne: laugen bei den bisherigen Auspuffanlagen
mi» Nachverbrennung des brennbaren Bestandteils des Abgases besondere Steuervorrichtungen in
der Auspuffanlage vorgesehen werden, um die mit den
Abgasen in Obereinstimmung mit den Fahrzuständen des Motors zu vermischende Luft zu steuern. Dieses
ist einerseits deswegen notwendig, weil die Auspuffanlage dem Einfluß der in dieser Anlage erzeugten
Wärme unterliegt und weil andererseits der Druck in
der Auspuffanlage ansteigt und bei hoher Drehzahl und Belastung aes Ki')tors dessen Leistung beeinträchtigt.
Es ist bereits eine Abgas-Nachverbrennungsa.nlage
der eingangs genannten A.rt bekannt (französische
3^ Patentschrift 1400 454), bei der die Zusatzluft mit
Hilfe einer vom Motor angetriebenen Pumpe zugeführt
wird. Abgesehen von den vorstehend angeführten : achteilen einer pneumatischen Pumpe ergibt sich
liier noch dur !Nachteil, daß durch den zur Motordreh-
<o zahl proportionalen Antrieb mit steigender Drehzahl
mehr und mit lallender Drehzahl weniger Zusatzluft eingeführt wird, d. h., daß bei geringer Fahrgeschwindigkeit
mit bei; anntermaßen hohem Anteil an giftigen Bestandteilen im A^bgas zuwenig und bei hohei Ge-
<ί·5 schwindigkeit mit bekanntermaßen geringem Giftgehalt
in den Abgasen zuviel Zusatzluft eingeführt wird, wobei bei hoher Geschwindigkeit durch die Zusatzluft
die Gefahr einer Überhitzung der Auspuffanlage gegeben ist, wozu in der P.egel gesonderte Ablaßventile
für diesen Fall vorgesehen werden.
Bei einer anderen bekannten Nachverbrennungsanlage (deutsche Patentschrift 938 690) sind im Nachbrenner
Schnüffelventile vorgesehen und derart angeordnet, daß Zusatzluft durch den Unterdruck
angesaugt wird, der beim Vorbeiströmen der Abgase an diesen Schnüffelventilen entsteht. Es wird die Zusatzluft
immer angesaugt, wenn Abgase an diesen Sehnüffelventilep vorbeiströmen, wodurch man eine
von der Strömungsgeschwindigkeit abhängige Ansaugung von Zusatzluft erreicht, die wiederum den Nachteil
einer bei geringer Drehzahl niedrigen und bei hoher Drehzahl hohen Zusatzluftmenge herbeiführt,
wobei darüber hinaus durch die Schnüffelventile die Strömungsquerschnitte beeinträchtigt werden und
verändert werden müssen. Weiterhin ist eine Zusatzlufteitirichtung
bekannt (deutsche Patentschrift 630 414), die in ähnlicher Weise im wesentlichen
ebenfalls unler dem Einfluß des an den Lufteinlaßöff-
Zungen erzeugten Unterdrucks beim Vorbeiströmen des Abgases arbeitet.
Ferner ist eine Abgasanlage bekannt (,britische Patentschrift 413 744), bei dem Zusatzluft durch die
Strömung von Gasen in der Abgasanlage oder mittels einer Pumpe oder eines Gebläses oder auf Grund der
Bewegung des Fahrzeugs zugeführt wird. Die Luftzufuhr erfolgt also bei dieser Anlage nicht in Abhängigkeit von dem unmittelbar am Auslaßventil herrschenden Druck. Eine Steuerung der zugeführten Luftmen-
gen in Abhängigkeit von der Strömung in der Abgasanlage ist nachteilig, da die Strömungsgeschwindigkeit ein sehr ungenaues Maß für die Menge
unverbrannter Bestandteile ist. Die Verwendung einer Pumpe oder eines Gebläses bringt die bereits im 1S
vorhergehenden angegebenen Nachteile mit sich.
Schließlich ist eine Abgasanlage bekannt (USA.- Patentschrift 3 335 564), bei dem ein Luftrohr verwendet
wird, das in der Nähe des Auslaßventils in die Abgasanlage mündet. Durch die Strömung der ao
Abgase und damit den Unterdruck, der in der Mundung des Luftrohrs herrscht, wird die Zusatzluft angesaugt.
Eine solche Steuerung der Zusatzluftmenge in Abhängigkeit von Strömungsgeschwindigkeiten ist
aus den im vorhergehenden angegebenen Gründen a5 nachteilig.
Der Hrt'indung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Abgas-Nachverbrennungsanlage der eingang.-, genannten Art zu schaffen, die die Zufuhr optimaler Zusatzluftmengen
unter allen Betriebsbedingungen in die Abgasanlage ermöglicht.
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß jedem Luftrohr
in an sich bekannter Weise ein periodisch nur dann öffnendes Rückschlagventil vorgeschaltet ist,
wenn der statische Druck hinter dem Auslaßventil niedriger als der atmosphärische Druck ist.
Außer dem geringeren Aufwand gegenüber einer ;umpe erhalt man mil der erfindungsgemäßen Abgas-Mach
Verbrennungsanlage optimale Verhältnisse. Uno /war nimmt die Luftzufuhr im niedrigen Drehzahlt".ereich
zu und fällt im höheren Drehzahlbereich zu etwa Null ab. bei dem mangels nennenswerter giftiger
Bestandteile in den Abgasen keine Zusatzluft erforderlich ist. Man erhalt also dadurch eine dem Bedarf
entsprechend selbstgesteuerte Luftzufuhr.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Abgas-Nachverb renn ungsanlagc weist das Luftrohr nur seitliche Öffnungen auf.
Vorzugsweise weist die Abgassammelleitung in an sich bekannter Weise eine Wärmedämmschicht und
im Inneren Pralleinrichtungen auf. Dabei kann an die Abgasleitungen in an sich bekannter Weise ein gemeinsamer
Behälter angeschlossen sein, der eine Wärmedämmschicht und im Inneren Pralleinrichtungen
aufweist. Es kann dabei in an sich bekannter Weise ein chemischer Reaktionsbehälter angeschlossen
sein.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer
Zeichnungen an Ausführungsbeispielen naher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine typische oszillographische Darstellung der Druckschwankungen in einer Kraftfahrzeug-Auspuffanlage
bei unterschiedlichen Betriebszuständen,
Fig. 2 in vertikaler Schnittansicht die generelle Anordnung einer erfindungsgemäßen Nachverhrcnnungsanlage.
Fi g. 3 bis 5 vergrößerte Vertikalschnitte der Nachverbrennungsanlage
nach Fig. 2,
F i g. 6 eine der F i g. 2 entsprechende Ansicht einer weiteren allgemeinen Anordnung der erfindungsge
mäßen Nachverbrennungsanlage,
Fig. 7 in einem Vertikalschnitt ein Beispiel des bei
der erfindungsgemäßen Nachverbrennungsanlage verwendeten Rückschlagventils,
Fi g. 8 schematisch die generelle Ausgestaltung der
Auspuffanlage eines Vierzylindermotors mit einem einzigen Rückschlagventil, das getrennt vom Nachverbrennungs-Luftfilter angebracht ist,
Fig. 9 eine der Fig. 8 entsprechende Ansicht der
Nachverbrennungsanlage mit einem einzigen Rückschlagventil, weiches einstückig mit dem Nachverbrennungs-Luftfilter angeordnet ist,
Fig. 11 eine den Fig. 8 und 9 entsprechende An
sicht einer Ausführungsform, bei der zwei Rückschlagventile verwendet werden,
Fig. 12 vergrößert die in der Anlage nach Fig. 11
verwendeten Rückschlagventile,
Fig. 13 eine graphische Darstellung für ein typisches
Beispiel der Beziehung zwischen der Menge an in die Nachverbrennungsanlage fließender Luft und
der Fahrzeuggeschwindigkeit, und
Fi. 14 eine graphische Darstellung für ein Beispiel
von higcbnissen von Versuchen, die bei der Ermittlung
des Wirkungsgrads der erfindungsgemäßen Nachverbrennungsanlage durchgeführt wurden.
Gemäß Fi g. 1 variiert der Druck in der Auspuffanlage
in einer von der Konstruktion des Motors und der Auspuffanlage sowie dem Fahrzustand abhängigen
Weise, bei der entsprechend der Bewegung des
Kolbens oder Rotors einer Kolben- oder Drehkolbenmaschine abwechselnd positive und negative
Drücke entstehen.
Wird an einer geeigneten Stelle in der Auspuffanlage eine mit der Atmosphäre verbundene Belüftungsöffnung
vorgesehen, so können die Motorabgase bei positivem Abgasdruck aus der Auspuffanlage entweichen,
wahrend bei negativem Abgasdruck atmosphärische Luft in das Innere der Auspuffanlage eintreten
kann. Wenn in der Belüftung eine geeignete Vorrichtung vorgesehen ist, die bei positivem und negativem
Abgasdruck die Belüftung schließt bzw. öffnet, ist es möglich, negativem Abgasdruck atmosphärische
Luft einzuführen, ohne daß die Abgase bei positivem Abgasdruck in die Luft entweichen können.
Dies wird bei einer erfindungsgemäß vereinfachen Nachvcrbrennungsanlage ermöglicht. Die Fi g. 2 zeigt
eine bei einem Kolbenmotor verwendete Nachverbrennungsanlage, die einen von der Verbrennungskammer
11 des Motors ausgehenden, an das Auslaßventil 12 anschließenden Auslaßkanal 10, eine an
diesen angeschlossene AbgassammeHeitung 13, ein an diese angeschlossenes Auspuffrohr 14, einen mit dem
Auspuffrohr verbundenen Auspuffschalldämpfer 15 sowie ein an diesen angeschlossenes und zur Atmosphir·.1
offenes Austrittsrohr 16 aufweist.
Ferner ist erfindungsgemäß in der Auspuffanlage ein Lufteinlaßrohr 17 und ein in diesem befindliches
Luftsteuerveniil 18 vorgesehen. Das Luftsteuerventil
18 ist gemäß späterer Beschreibung so aufgebaut, daß
es das Einlaßrohr 17 bei negativem und positivem Abgasdruck öffnet bzw. schließt. Hält das Ventil 18 das
Einlaßrohr 17 offen, so wird unmittelbar unterhalb des Auslaßventils 12 atmosphärische Luft in den Auslaßkanal
10 eingeleitet. Diese Luft mischt sich mit den aus der Verbrennungskammer 11 abgegebenen hei-
Ben Abgasen, wenn das Auslaßventil 12 beim nachfolgenden
Motortakt geöffnet wird. Die Mischung aus Abgasen und atmosphärischer Luft wird zum Auspufftopf
15 geführt; während dieser Zeit werden die in der Mischung enthaltenen brennbaren Bestandteile
(d.h. Kohlenmonoxyd und Kohlenwasserstoffe) in ungefährliche Kohlendioxyde und zu Wasserdampf
oxydiert, bevor sie aus dem Austrittsrohr 16 ins Freie treten.
Damit die brennbaren Bestandteile des Abgases während ihres Aufenthalts in der Auspuffanlage
schnell und vollständig verbrannt werden, ist es bekanntermaßen vorteilhaft, daß das Abgas gleichmäßig
und ausreichend mit Luft versorgt wird, daß das erhaltene Gemisch auf einer ausreichend hohen Temperatur
gehalten wird und daß die Mischung so lange wie möglich in der Auspuffanlage verbleibt.
Um diese Ziele zu verwirklichen, sind gemäß Fig. 3
stromab vom Auslaßkanal 10 Prallflächen 19 und eine Wärmedämmschicht 20 vorgesehen. Die Prallflächen
19 sorgen für eine ausreichende Durchmischung des Gemisches während seines Aufenthalts in der Abgassammelleitung
13, während die Dämmschicht 20 den Wärmeverlust zur Atmosphäre verringert. Wird der
Durchmesser der Abgassammelleitung 13 zur Vergrößerung des Innenvolumens vergrößert, bleibt das
Gemisch länger in ihr.
Gemäß F i g. 4 ist stromab vom Auslaßkanal 10 ein an die Abgasleitungen 13 angeschlossener gemeinsamer
Behälter 21 vorgesehen. Dieser weist eine Wärmedämmschicht und im Inneren mehrere Prallelemente
19' auf, die beide in gleicher Weise wie die entsprechenden Teile in Fig. 3 arbeiten.
Das Lufteinlaßrohr 17'ist gemäß Fig. 5 an seinem
Ende geschlossen und mit seitlichen Öffnungen 22 versehen, die so ausgebildet und angeordnet sind, daß
sie nur dem statischen Druck der Abgase ausgesetzt sind. Das Rohr 17'bringt eine einem Luftejektor vergleichbare
Wirkung, wodurch die zugeführte Luftmenge vergrößert wird.
Zur Verstärkung der Oxydierung des Gemisches aus Abgasen und Luft in der Auspuffanlage kann an
einer geeigneten Stelle gemäß Fi g. 6 ein Oxydationskatalysator 23 vorgesehen sein.
Die Fi g. 7 zeigt ein Beispiel für das im Einlaßrohr
17 angeordnete Ventil 18. das für die Steuerung des Luftstroms in den Auslaßkanal 10 in Abhängigkeit
von den Druckschwankungen in der Auspuffanlage dient. Gemäß Darstellung ist das Ventil 18 als Rückschlagventil
ausgebildet, das das Einlaßrohr 17 bei positivem Abgasdruck schließt und bei negativem
Abgasdruck öffnet. Das Rückschlagventil 18 hat einen Ventilsitz 24 mit einer Öffnung 25 geeigneter Form,
eine Ventilplatte 26, die auf dem Ventilsitz 24 sitzt und normalerweise die öffnung 25 schließt, eine auf
der Ventilplatte 26 befindliche Stützeinrichtung 27 sowie eine Befestigungseinrichtung, wie einen Bolzen
28 mit Mutter 29, die den Ventilsitz 24. die Ventilplatte 26 und die Halteeinrichtung 27 zusammenhält.
Die Ventileinheit 18 ist über den Kanal 30 mit der Atmosphäre und über den Kanal 31 mit der Auspuffanlage
verbunden.
Die Ventilplatte 26 kann aus jedem Material bestehen, das biegsam ist. Die Halteeinrichtung 27 wird
an ihrem Umfang in Richtung des stromab liegenden Endes des Einlaßrohrs verformt.
Wird von der Auspuffanlage über den Kanal 31 ein positiver Druck auf die stromab liegende Seite der
Ventilplatte 26 ausgeübt, so wird die Ventilplatte 26 gegen den Ventilsitz 24 gedrückt, so daß die in der
Auspuffanlage befindlichen Abgase nicht vom Kanal 31 durch das Ventil zum Kanal 30 gelangen können.
Tritt hingegen im Kanal 31 ein negativer Druck auf. so wird die Ventilplatte 26 in Richtung auf den Kanal
31 gezogen und vom Ventilsitz 24 weggebogen, öffnet die öffnung 25 und läßt dadurch die atmosphärische
Luft aus dem Kanal 30 zum Kanal 31 fließen. Die Stützeinrichtung 27 verhindert eine übermäßige Verformung
der Ventilplatte 26 in Richtung auf den Kanal 31, so daß die Ventilplatte vor einer übermäßigen
Beanspruchung infolge Verformung geschützt wird. Im Bedarfsfall kann am Ventilsitz 24 eine Platte 32
aus nachgiebigem Werkstoff, z.B. Gummi, befestigt werden, die die ganze Fläche des Ventilsitzes oder eine
Teilfläche hiervon überdecken kann, so daß die Ventilplatte 26 nicht zu hart auf den Ventilsitz trifft. Wenn
jedoch keine derartige Platte 32 verwendet wird, kann die Ventilplatte 26 aus nachgiebigem Werkstoff bestehen.
Wird die vorbeschriebene Nachverbrennungsanlage an einem Mehrzylindermotor verwendet, kann
für alle Zylinder ein einziges Ventil oder es können mehrere Ventile vorgesehen werden, und zwar für jeden
Zylinder ein Ventil oder jeweils ein Ventil für eine Gruppe von Zylindern.
In der Fig. 8 ist ein praktisches Beispiel für eine Ventilanordnung bei einem Vierzylindermotor gezeigt.
Die durch ein einziges Ventil 18 angesaugte Luft wird über oder einen Luftverteiler 34 zu jedem Zylinder
33 geführt. Im Bedarfsfall kann über eine Leitung 36 mit dem Ventil 18 ein Geräuschdämpfer 35 bekannten
Aufbaus verbunden sein. In diesem Fall wird zur Vereinfachung der Geräuschdämpfer 35 an das
Ventil 18 angesetzt, wie es in Fig. 9 verwirklicht ist.
Soll das Ventil gegen Eintritt von Staub aus der Umgebung geschützt werden, wird vorteilhaft im Geräuschdämpfer
35 ein Filterelement 37 angeordnet.
durch das in der angesaugten Luft enthaltene Staubpartikel festgehalten werden, wie es in der Fig. 10
verdeutlicht ist.
Die Fig. 11 zeigt ein weiteres Beispiel für eine
Ventilanordnung bei einem Vierzylindermotor, bei dem zwei Ventile für die unabhängige Steuerung der
Luftzufuhr zu zwei Paaren von Zylindern vorgesehen sind. Wie man sieht, ist das Ventil 18 über einen Luftverteiler
34' mit dem einen Zylinderpaar und dai Ventil 18 über einen weiteren Luftverteiler 34' mr
dem anderen Zylinderpaar verbunden. Für die Besei tigung von Geräuschen und zur Verhinderung de:
Eintritts von Staub in die Auspuffanlage können dit Ventile 18 so angeordnet werden, daß sie über di<
Luftansaugleitung 39 mit der staubfreien Seite de Motorluftfilters 38 verbunden sind, wie es in Fig. L
verdeutlicht ist.
Fig. 13 zeigt ein Beispiel für die Änderung der ii
Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit bc Normalfahrt und Verzögerung durch das Lufteinlaß
rohr 17 in die Auspuffanlage eingesaugten Luft menge. Man sieht, daß bei Normalfahrt des Kraftfahi
zeugs der Luftstrom bei Überschreiten einci be stimmten Kraftfahrzeuggeschwindigkeit. z.B. b<
30km'h. abnimmt, bis sie bei einer Fahrzeuge
schwindigkeit oberhalb einer bestimmten Γϊτχηζι
ζ. B. bei 65 km h. etwa zu Null wird. Dies liegt darai daß der Druck in der Auspuffanlage mit zunehmend«
Abgasmenge bei Ansteigen der Geschwindigkeit übt
etwa 65 km/h nicht negativ wird.
Es ist bekannt, daß bei niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit in den Abgasen eine größere Menge an
brennbaren Bestandteilen enthalten ist als bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit und daß während der Normalfahrt
keine Luft in die Auspuffanlage eingeführt werden muß. Die Einführung von atmosphärischer
Luft in die Auspuffanlage während der Fahrt mit hoher Geschwindigkeit würde zu einer nachteiligen
Überhitzung und zu einem Druckanstieg in der Auspuffanlage führen, was eine Leistungsabnahme und
eine verringerte Lebensdauer des Motors und der Auspuffanlage nach sich zöge. Deshalb soll der Zustrom
von atmosphärischer Luft in die Auspuffanlage während der Fahrt mit hoher Geschwindigkeit gesperrt
sein.
Die F ig. 13 verdeutlicht auch, daß bei Verzögerung und hoher Fahrzeuggeschwindigkeit eine größere
Luftmenge in die Auspuffanlage geleitet wird, da bei dieser Betriebsweise in der Auspuffanlage ein hoher
Unterdruck herrscht. Da darüber hinaus während des Verzögerungsbetriebs bei relativ hoher Geschwindigkeit
eine größere Menge an Kohlenwasserstoff und Kohlenmonoxyd ausgestoßen werden, ist es notwendig,
die Auspuffanlage mit einer größeren Menge von Frischluft zu versorgen. Die erfindungsgemäße Anlage
wird dieser Forderung in vorteilhafter Weise gerecht, wie man aus der Kurve gemäß Fig. 13 entnehmen
kann.
Aus der vorstehenden Beschreibung kann entnommen werden, daß die Erfindung für die zufriedenstellende
Nachverbrennung der brennbaren Bestandteile von Abgasen durch Einführung von Frischluft in die
Auspuffanlage unter der Steuerung eines oder mehrerer Ventile brauchbar ist. Der Wirkungsgrad einer
derartigen Nachverbrennung kann aus der grafischen Darstellung gemäß Fig. 14 entnommen werden.
Diese gibt das Ergebnis von Versuchen wieder, die durchgeführt wurden, um die Größe der Verringerung
der Menge an Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxyden im gesamten Abgas bei unterschiedlichem
Fahrzeugbctrieb herauszubekommen, d.h. bei Leerlauf, bei Verzögerung von 40 bis 0 km/h, bei Normalfahrt
mit 48 km/h, bei Verzögerung von 48 bis 24 km/h, bei Normalfahrt mit 24 km/h, bei Beschleunigung
von 24 auf 48 km/h und bei Freilauf von SO bis 32 km/h; die Größe der Minderung ist prozentual
gegenüber den ausgestoßenen Bestandteilen angegeben, wie sie bei völlig gesperrter Frischluftzufuhr, d. h.
bei geschlossenem Rückschlagventil, auftreten.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Abgas-Nachverbrennungsanlage für Brennkraftmaschinen, bei der ein Zusatzluft zuführendes Rohr unmittelbar hinter jedem Auslaßventil
abweichend von der Stromrichtung der Abgase mündet, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Luftrohr (17 bzw. 17') in an sich bekannter
Weise ein periodisch nur dann öffnendes Rückschlagventil (18) vorgeschaltet ist, wenn der statische Druck hinter dem Auslaßventil (12) niedriger als der atmosphärische Druck ist (Fig. 2, 3,
4 bzw. 5).
2. Abgas-Nauhverbrennungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftrohr (17') nur seitliche Öffnungen (22) aufweist
(Fig. 5).
3. Abgas-Nachverbrennungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, Hhdurch gekennzeichnet, daß die
A-bgassammelleitung (13) in an sich bekannter
Weise eine Wärmedämmschicht (?,?■) und im Inneren
Pralleinrichtungen (15) aufweist (Fig. 3).
4. Abgas-Nachverbrennungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß an die Abgasleitungen (13) in an sich bekannter Weise ein gemeinsamer Behälter (7,1) angeschlossen
ist, der eine Wärmedämmschicht (20') und im Inneren Pralleinrichtungen (Ii--') aufweist
(Fig. 4).
5. Abgas-Nachverbrennungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß in an sich bekannter Weise ein Oxydationskatalysator {/'3) angeschlossen ist (Fig. 6).
6. Abgas-Nachverbrennungsanlage nach A.nspruch
1. dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (118) an einen Luftverteiler (34) angeschlossen
ist, der mit jedem Luftroh ι (17, 117') verbunden ist.
7. Abgas-Nachverbrenaungsxnlage nach Ansprüchen
1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rückschlagventil (13) ein Geräuschdämpfer
(3S) vorgeschaltet ist.
8. Abgas-Nachverbrennungsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Geräuschdämpfer
(35) mit dem Rückschlagventil (1:8) einstückig ist.
9. Aibgas-Nachverbrennungsanlage nach Anspruch
7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Geräuschdämpfer (35) ein Filterelement (37) untergebracht
ist.
Applications Claiming Priority (1)
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DE1926041C3 DE1926041C3 (de) | 1973-11-08 |
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ID=12797984
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US (1) | US3662541A (de) |
DE (1) | DE1926041C3 (de) |
FR (1) | FR2014549A1 (de) |
GB (1) | GB1244808A (de) |
NL (1) | NL6910596A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3433015A1 (de) * | 1984-09-07 | 1986-03-13 | Bayerische Motoren Werke AG, 8000 München | Brennkraftmaschine mit einer abgas-nachverbrennungsvorrichtung |
Families Citing this family (43)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3906722A (en) * | 1970-09-22 | 1975-09-23 | Alfa Romeo Spa | Exhaust system for internal combustion engines |
US3653212A (en) * | 1970-10-30 | 1972-04-04 | Gen Motors Corp | Exhaust emission control system |
US3797241A (en) * | 1970-12-09 | 1974-03-19 | Herbert Kern | Apparatus for controlling the exhaust emissions from internal combustion engines |
US3751915A (en) * | 1971-03-01 | 1973-08-14 | Gen Motors Corp | Air induction valve for exhaust emission control system |
US3953969A (en) * | 1971-06-05 | 1976-05-04 | Fuji Heavy Industries Ltd. | System for purifying exhaust gas of a spark ignition type four stroke internal combustion engine |
US3791144A (en) * | 1972-03-31 | 1974-02-12 | Exxon Research Engineering Co | Reactor assembly to reduce automotive emissions from an internal combustion engine |
CA998248A (en) * | 1972-07-28 | 1976-10-12 | Yushi Yamamoto | Secondary air supply system for an internal combustion engine |
JPS5237696Y2 (de) * | 1973-03-19 | 1977-08-27 | ||
US3913322A (en) * | 1973-08-29 | 1975-10-21 | Kinematics Limited | Internal combustion engines |
JPS5255539Y2 (de) * | 1973-10-09 | 1977-12-15 | ||
US4160364A (en) * | 1974-09-12 | 1979-07-10 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Internal combustion gasoline engine |
JPS5335213B2 (de) * | 1974-11-26 | 1978-09-26 | ||
US4172362A (en) * | 1974-11-28 | 1979-10-30 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Thermal reactor having collector therein to mix pulsed flows of exhaust and secondary air |
JPS5172820A (en) * | 1974-11-28 | 1976-06-24 | Fuji Heavy Ind Ltd | Gasorinnainenkikan niokeru haikijokasochi |
JPS5341604Y2 (de) * | 1975-02-26 | 1978-10-06 | ||
JPS5917249B2 (ja) * | 1975-06-24 | 1984-04-20 | 日産自動車株式会社 | 火花点火式内燃機関 |
JPS5445224Y2 (de) * | 1975-08-18 | 1979-12-25 | ||
JPS5234120A (en) * | 1975-09-11 | 1977-03-15 | Nissan Motor Co Ltd | Exhaust system costruction of automotive internal combustion engine |
US4162613A (en) * | 1975-12-26 | 1979-07-31 | Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purifier of an internal combustion engine |
JPS5279120A (en) * | 1975-12-26 | 1977-07-04 | Toyota Motor Corp | Exhaust gas purifier for internal combustion engine |
JPS5911723B2 (ja) * | 1976-02-23 | 1984-03-17 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関排気系の二次空気制御装置 |
JPS5650100Y2 (de) * | 1976-02-26 | 1981-11-24 | ||
JPS609383Y2 (ja) * | 1976-05-07 | 1985-04-03 | 日産自動車株式会社 | 火花点火式多気筒内燃機関 |
JPS5514738Y2 (de) * | 1976-05-17 | 1980-04-04 | ||
JPS5321320A (en) * | 1976-08-11 | 1978-02-27 | Nissan Motor Co Ltd | Secondary air introducing device |
JPS5344732A (en) * | 1976-10-04 | 1978-04-21 | Mazda Motor Corp | Exhaust gas purifier for engine |
JPS5639817Y2 (de) * | 1976-10-21 | 1981-09-17 | ||
JPS5374617A (en) * | 1976-12-15 | 1978-07-03 | Toyota Motor Corp | Preventing device for after-burning of internal combustion engine |
JPS53126422A (en) * | 1977-04-11 | 1978-11-04 | Nippon Soken Inc | Exhaust gas purifying system in multi-cylinder internal combustion engine |
JPS5540338Y2 (de) * | 1977-02-25 | 1980-09-20 | ||
JPS53126423A (en) * | 1977-04-11 | 1978-11-04 | Mazda Motor Corp | Exhaust gas purifying system in engine |
JPS5465215A (en) * | 1977-11-04 | 1979-05-25 | Honda Motor Co Ltd | Exhaust gas purifier in multicylinder internal combustion engine |
US4319452A (en) * | 1978-09-12 | 1982-03-16 | Nissan Motor Company, Limited | Secondary air supply device |
US4373329A (en) * | 1980-06-30 | 1983-02-15 | Tenneco Inc. | Tubular exhaust manifold |
US4916898A (en) * | 1985-03-25 | 1990-04-17 | Ford Motor Company | Method for treatment of exhaust gases |
DE4200838C2 (de) * | 1992-01-15 | 1994-12-22 | Knf Neuberger Gmbh | Pumpe mit vom Fördermedium gesteuerten Ventilen |
US5392601A (en) * | 1993-02-25 | 1995-02-28 | Michael D. Epstein | Exhaust system for an internal combustion engine |
DE60003627T2 (de) * | 2000-01-05 | 2004-06-09 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Regelung der Wärmeverluste eines katalytischen Konverters während Schubbetrieb |
EP1672193A1 (de) * | 2004-12-20 | 2006-06-21 | Kwang Yang Motor Co., Ltd. | Sekundärluftzuführung für Kraftfahrzeuge |
FR2919020A3 (fr) * | 2007-07-17 | 2009-01-23 | Renault Sas | Agencement de depollution d'un moteur comportant un moyen d'injection d'air dans un siege de soupape |
US20170082205A1 (en) * | 2015-09-21 | 2017-03-23 | Hamilton Sundstrand Corporation | Integrated bypass valve with pressure, position, and flowrate feedback capabilities |
GB2547948B (en) * | 2016-03-04 | 2021-06-09 | Clearairtech Ltd | Method of operating an internal combustion engine, exhaust aspirator for an internal combustion engine, and an internal combustion engine |
US10844765B2 (en) * | 2018-06-27 | 2020-11-24 | Jonathan Jan | Aerodynamic catalytic converter |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1114034A (en) * | 1912-04-13 | 1914-10-20 | Motorflex Equipment Company | Gas-engine. |
US2390527A (en) * | 1943-09-20 | 1945-12-11 | Luxe Products Corp De | Check valve |
GB933943A (en) * | 1960-02-02 | 1963-08-14 | Union Carbide Corp | Improvements in the treatment of exhaust gases from engines |
US3237399A (en) * | 1963-11-04 | 1966-03-01 | Universal Oil Prod Co | Means for regulating aspirated secondary air for exhaust gas conversion |
US3335564A (en) * | 1965-08-13 | 1967-08-15 | Planners Corp | Cylinder head with exhaust eductor |
US3302394A (en) * | 1965-11-24 | 1967-02-07 | Du Pont | Exhaust manifold reactor |
US3438198A (en) * | 1967-05-22 | 1969-04-15 | Curtiss Wright Corp | Smog control system |
US3390520A (en) * | 1967-08-04 | 1968-07-02 | Exhaust Controls Inc | Air supplying device for internalcombustion engines |
US3486326A (en) * | 1968-02-27 | 1969-12-30 | Curtiss Wright Corp | Exhaust gas reactor |
-
1969
- 1969-05-13 GB GB2424569A patent/GB1244808A/en not_active Expired
- 1969-05-22 DE DE1926041A patent/DE1926041C3/de not_active Expired
- 1969-06-26 FR FR6921503A patent/FR2014549A1/fr active Pending
- 1969-07-10 NL NL6910596A patent/NL6910596A/xx unknown
-
1971
- 1971-03-15 US US3662541D patent/US3662541A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3433015A1 (de) * | 1984-09-07 | 1986-03-13 | Bayerische Motoren Werke AG, 8000 München | Brennkraftmaschine mit einer abgas-nachverbrennungsvorrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3662541A (en) | 1972-05-16 |
DE1926041C3 (de) | 1973-11-08 |
NL6910596A (de) | 1970-01-13 |
DE1926041A1 (de) | 1970-01-15 |
FR2014549A1 (de) | 1970-04-17 |
GB1244808A (en) | 1971-09-02 |
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