DE19710842A1 - Reduction of polluting vehicular exhaust emissions, especially carbon mon:oxide and hydrocarbon(s) - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung von Schadstoffen in Verbrennungsabgasen von Verbren nungsmotoren, insbesondere Kraftfahrzeug-Verbrennungs motoren, wobei dem Verbrennungsmotor ein Gas mit erhöhtem Sauerstoff(O2)-Gehalt zugeführt wird, welches aus der Atmosphären-Luft durch wenigstens eine, in einer Kammer angeordnete, nur für Sauerstoffmoleküle durchgängige Membran gewonnen wird.The invention relates to a method for reducing pollutants in combustion exhaust gases from combustion engines, in particular motor vehicle internal combustion engines, the internal combustion engine being supplied with a gas having an increased oxygen (O 2 ) content, which is released from the atmospheric air by at least one, in one Chamber arranged, only through for oxygen molecules membrane is obtained.
Aus der DE 44 04 681 C1 geht eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Reduzierung von Schadstoffen in Ver brennungsabgasen hervor, bei welchen den Verbrennungs abgasen Sauerstoff (O2) zugeführt wird, der in einer in einem Bypass-Kanal angeordneten Kammer mittels einer nur für Sauerstoffmoleküle durchgängigen Membran gewonnen wird. DE 44 04 681 C1 discloses a device and a method for reducing pollutants in combustion gases in which the combustion gases are supplied with oxygen (O 2 ), which is arranged in a chamber in a bypass channel by means of an oxygen molecule only continuous membrane is obtained.
Durch eine derartige Sauerstoff-Anreicherung der dem Motor zugeführten Frischluft wird zum einen die Abgastemperatur erhöht und hiermit die Katalysator anspringzeit, d. h. die Zeit, die vergeht, bis der Katalysator seine Betriebstemperatur erreicht und seine volle Wirkung entfaltet hat, verkürzt. Gleichzeitig verbessert sich die Kraftstoffumsetzung im Motor, so daß die Rohemissionen von Kohlenmonoxid und Kohlen wasserstoffen (CO, HC) verringert werden. Darüber hinaus wird der Stickstoffgehalt bei der Verbrennung reduziert, wodurch weniger Stickoxide entstehen, die zur Verringerung der Umweltbelastung katalysiert werden müssen.By such an oxygen enrichment of the the fresh air supplied to the engine becomes the one Exhaust gas temperature increases and with it the catalyst start-up time, d. H. the time that passes until the Catalyst reaches its operating temperature and its has had full effect, shortened. At the same time improves the fuel conversion in the engine, so that the raw emissions of carbon monoxide and carbon Hydrogen (CO, HC) can be reduced. About that In addition, the nitrogen content during combustion reduced, resulting in less nitrogen oxides that catalyzed to reduce environmental pollution have to.
Es ist bekannt, daß etwa 80% der Kohlenmonoxid (CO)- und Kohlenwasserstoff (HC)-Gesamtemissionen eines Benzinmotors während der ersten 120 Sekunden nach einem Kaltstart entstehen. Ursache hierfür ist die mangelnde Konvertierung der Motorrohemissionen durch den noch nicht auf Betriebstemperatur arbeitenden Katalysator.It is known that approximately 80% of carbon monoxide (CO) and total hydrocarbon (HC) emissions Petrol engine during the first 120 seconds after one Cold start arise. The reason for this is the lack Conversion of raw engine emissions by the catalyst not operating at operating temperature.
Es ist daher zunächst Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Reduzierung von Schadstoffen in Ver brennungsabgasen von Verbrennungsmotoren der gattungs gemäßen Art derart weiterzuentwickeln, daß die An springzeit des Katalysators verkürzt und hierdurch eine Verminderung der schädlichen Emissionen nach dem Katalysator, insbesondere in der Kaltstartphase, ermöglicht wird. It is therefore first of all an object of the invention to Process for reducing pollutants in Ver combustion exhaust gases from internal combustion engines of the genus to develop in such a manner that the An jumping time of the catalyst is shortened and thereby a Reduction of harmful emissions after Catalyst, especially in the cold start phase, is made possible.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Reduzierung von Schadstoffen in Verbrennungsabgasen von Verbren nungsmotoren der eingangs beschriebenen Art erfindungs gemäß dadurch gelöst, daß das Gas mit erhöhtem Sauer stoff(O2)-Gehalt abhängig vom Betriebspunkt des Ver brennungsmotors der Ansaugluft beigemischt wird.This object is achieved according to the invention in a method for reducing pollutants in combustion exhaust gases from combustion engines of the type described above in that the gas with increased oxygen (O 2 ) content is admixed with the intake air depending on the operating point of the internal combustion engine.
Durch die betriebspunktabhängige Beimischung des Gases mit erhöhtem Sauerstoff-Gehalt wird auf besonders vorteilhafte Weise erreicht, daß in dem Verbrennungsgas immer dann ein erhöhter Sauerstoff-Gehalt vorherrscht, wenn dies aufgrund des Betriebspunktes erforderlich ist.Through the operating point-dependent admixture of the gas with increased oxygen content becomes special advantageously achieved that in the combustion gas there is always an increased oxygen content, if this is necessary due to the operating point is.
Vorteilhafterweise wird das Gas mit erhöhtem Sauer stoff(O2)-Gehalt der Ansaugluft in einem oder mehreren der folgenden Betriebszustände des Verbrennungsmotors beigemischt: in der Kaltstartphase, in der Leerlauf phase, in der Warmlaufphase und in der Teillastphase. In diesen Betriebszuständen existieren erfahrungsgemäß die höchsten schädlichen katalysatorausgangsseitigen Kohlenmonoxid (CO)- und Kohlenwasserstoff (HC)-Emissio nen. Durch die Anreicherung des Sauerstoff(O2)-Gehalts während dieser Betriebsphasen können diese Emissionen deutlich verringert werden. Darüber hinaus wird durch die Sauerstoff-Anreicherung der dem Motor zugeführten Frischluft die Abgastemperatur erhöht, wodurch die Katalysatoranspringzeit verkürzt wird und daher ein früheres Arbeiten des Katalysators ermöglicht. The gas with an increased oxygen (O 2 ) content is advantageously mixed into the intake air in one or more of the following operating states of the internal combustion engine: in the cold start phase, in the idle phase, in the warm-up phase and in the part-load phase. Experience has shown that the highest harmful carbon monoxide (CO) and hydrocarbon (HC) emissions on the catalytic converter outlet side exist in these operating states. These emissions can be significantly reduced by enriching the oxygen (O 2 ) content during these operating phases. In addition, the oxygen enrichment of the fresh air supplied to the engine increases the exhaust gas temperature, which shortens the catalyst start-up time and therefore enables the catalyst to work earlier.
Vorzugsweise beträgt die Sauerstoff(O2)-Anreicherung 25 bis 35 Vol%.The oxygen (O 2 ) enrichment is preferably 25 to 35% by volume.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Reduzierung von Schadstoffen in Verbrennungsabgasen von Verbrennungsmotoren, insbesondere Kraftfahrzeug- Verbrennungsmotoren, wobei zur Gewinnung eines dem Verbrennungsmotor zuführbaren Gases mit erhöhtem Sauerstoff(O2)-Gehalt aus der Atmosphären-Luft wenig stens eine in einer Kammer angeordnete, mit Atmosphä ren-Luft beaufschlagbare Membran angeordnet ist, die nur für Sauerstoff-Moleküle durchgängig ist.The invention further relates to a device for reducing pollutants in combustion gases from internal combustion engines, particularly motor vehicle internal combustion engines, with little least one arranged (O 2) content for obtaining a the engine feedable gas with an increased oxygen from atmospheric air into a chamber, is arranged with atmospheric-air-exposed membrane which is only permeable to oxygen molecules.
Diesbezüglich liegt ihr die Aufgabe zugrunde, eine Vor richtung zur Reduzierung von Schadstoffen in Ver brennungsabgasen von Verbrennungsmotoren der gattungs gemäßen Art zu vermitteln, welche an Bord eines Kraftfahrzeugs mittels eines an sich bekannten, in einer Kammer angeordneten, beispielsweise Hohlfaser- Membranmoduls einen Luftstrom mit variabel erhöhtem Sauerstoff(O2)-Massenfluß erzeugt und betriebspunkt abhängig der Ansaugluft des Verbrennungsmotors zur Reduzierung dessen Schadstoffemissionen zuführt.In this regard, it is the object of her to provide a device for reducing pollutants in Ver exhaust gases from internal combustion engines of the generic type, which on board a motor vehicle by means of a known, arranged in a chamber, for example hollow fiber membrane module, an air flow with variable Increased oxygen (O 2 ) mass flow generated and operating point depending on the intake air of the internal combustion engine to reduce its pollutant emissions.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur Reduzie rung von Schadstoffen in Verbrennungsabgasen von Verbrennungsmotoren der obenbeschriebenen Art erfin dungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kammer in einem zum Saugrohr des Verbrennungsmotors parallel angeordneten Bypass-Kanal angeordnet ist, der abhängig vom Betriebs zustand des Verbrennungsmotors, insbesondere bei einem oder mehreren der folgenden Betriebszustände: in der Kaltstartphase, in der Leerlaufphase, in der Warmlauf phase und in der Teillastphase öffen- und schließbar ist.This object is achieved in a device for reduction tion of pollutants in combustion gases from Internal combustion engines of the type described above solved according to the invention in that the chamber in a Intake pipe of the internal combustion engine arranged in parallel Bypass channel is arranged depending on the operation State of the internal combustion engine, especially in one or more of the following operating states: in the Cold start phase, in the idle phase, in warm-up phase and can be opened and closed in the partial load phase is.
Durch die Anordnung der Kammer in einem parallel zum Saugrohr des Verbrennungsmotors angeordneten zusätzli chen Bypass-Kanal wird die betriebszustandsabhängige Anreicherung der Ansaugluft auf besonders vorteilhafte, da besonders einfache Weise ermöglicht. Immer dann, wenn eine Anreicherung der Ansaugluft mit Sauerstoff gewünscht wird, wird der Bypass-Kanal geöffnet und hierdurch eine Durchströmung der in dem Bypass-Kanal angeordneten, nur für Sauerstoffmoleküle durchgängigen Membran ermöglicht.By arranging the chamber in a parallel to the Intake pipe of the internal combustion engine arranged additional The bypass channel becomes the operating state dependent Enrichment of the intake air to particularly advantageous, because it allows a particularly simple way. Always then, if an enrichment of the intake air with oxygen the bypass channel is opened and this results in a flow in the bypass channel arranged, only for oxygen molecules Membrane allows.
Rein prinzipiell kann der Bypass-Kanal auf beliebige Art und Weise geöffnet werden. Vorteilhafterweise ist der Bypass-Kanal durch einen Leerlaufsteller öffen- und schließbar.In principle, the bypass channel can be set to any Way to be opened. It is advantageous open the bypass channel with an idle actuator closable.
Hinsichtlich der Anordnung des Einlasses und des Auslasses der Kammer sind die unterschiedlichsten Anordnungen denkbar. Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß der Einlaß und der Auslaß der Kammer derart in dem Bypass-Kanal angeordnet sind, daß die Membran gleich stromförmig, d. h. parallel zur Strömungsrichtung der Ansaugluft durchströmt wird.Regarding the arrangement of the inlet and outlet the chamber are the most diverse arrangements conceivable. An advantageous embodiment provides that the inlet and the outlet of the chamber in the Bypass channel are arranged that the membrane is the same streamy, d. H. parallel to the flow direction of the Intake air is flowed through.
Eine andere besonders vorteilhafte Ausführungsform, welche eine Erhöhung des Wirkungsgrads erzielt, sieht vor, daß Einlaß und Auslaß der Kammer derart angeordnet sind, daß die Membran gegenstromförmig, d. h. entgegen der Strömungsrichtung der Ansaugluft durchströmt wird. Durch diese gegenstromförmige Durchströmung der Membran über ihre gesamte Länge wird ein optimales Sauerstoff- Partialdruckgefälle bereits durch die sehr wirkungs volle Durchströmung der Membran, die beispielsweise als Hohlfasermembran ausgebildet ist, ermöglicht.Another particularly advantageous embodiment which achieves an increase in efficiency before arranged that the inlet and outlet of the chamber are that the membrane is countercurrent, i.e. H. opposite the flow direction of the intake air is flowed through. Through this counter-current flow through the membrane over their entire length an optimal oxygen Partial pressure drop through the very effective full flow through the membrane, for example as Hollow fiber membrane is made possible.
Insbesondere zur Vermeidung von Verunreinigungen im Saugrohr sowie im Bypass-Kanal ist vorteilhafterweise ein gemeinsames Luftfilter sowohl für das Saugrohr als auch für den Bypass-Kanal vorgesehen.In particular to avoid contamination in the Intake pipe as well as in the bypass channel is advantageous a common air filter for both the intake manifold and also intended for the bypass channel.
Eine andere Ausführungsform sieht vor, daß für das Saugrohr und für den Bypass-Kanal jeweils separate Luftfilter vorgesehen sind.Another embodiment provides that for Intake pipe and separate for the bypass channel Air filters are provided.
Um einen ausreichenden Luftstrom durch die Membran zu gewährleisten, ist bei einer Ausführungsform vorzugs weise vorgesehen, daß in dem Bypass-Kanal ein bedarfs abhängig zuschaltbares Gebläse angeordnet ist, welches einen erhöhten, gegebenenfalls variablen Sauerstoff- Partialdruck gegenüber der Permeatseite der Membran gewährleistet.To ensure adequate air flow through the membrane ensure is preferred in one embodiment as provided that a need in the bypass channel depending on switchable fan is arranged, which an increased, possibly variable oxygen Partial pressure opposite the permeate side of the membrane guaranteed.
Um eine Umkehrung des Luftstroms in dem Bypass-Kanal zu vermeiden, ist vorgesehen, daß in dem Bypass-Kanal wenigstens ein Rückschlagventil angeordnet ist.To reverse the flow of air in the bypass duct To avoid, it is provided that in the bypass channel at least one check valve is arranged.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele der Erfindung. In der Zeichnung zeigen: Other features and advantages of the invention are Subject of the following description and the graphical representation of some embodiments the invention. The drawing shows:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfin dungsgemäßen Vorrichtung zur Reduzierung von Schadstoffen in Verbrennungsabgasen von Verbrennungsmotoren; Figure 1 shows a first embodiment of an inventive device for reducing pollutants in combustion exhaust gases from internal combustion engines.
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfin dungsgemäßen Vorrichtung zur Reduzierung von Schadstoffen in Verbrennungsabgasen von Verbrennungsmotoren; Figure 2 shows a second embodiment of an inventive device for reducing pollutants in combustion exhaust gases from internal combustion engines.
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfin dungsgemäßen Vorrichtung zur Reduzierung von Schadstoffen in Verbrennungsabgasen von Verbrennungsmotoren; Figure 3 shows a third embodiment of an inventive device for reducing pollutants in combustion exhaust gases from internal combustion engines.
Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfin dungsgemäßen Vorrichtung zur Reduzierung von Schadstoffen in Verbrennungsabgasen von Verbrennungsmotoren und Fig. 4 shows a fourth embodiment of an inventive device for reducing pollutants in combustion exhaust gases from internal combustion engines and
Fig. 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfin dungsgemäßen Vorrichtung zur Reduzierung von Schadstoffen in Verbrennungsabgasen von Verbrennungsmotoren. Fig. 5 shows a fifth embodiment of an inventive device for reducing pollutants in combustion exhaust gases from internal combustion engines.
Ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Reduzierung von Schadstoffen in Verbrennungsabgasen, dargestellt in Fig. 1, umfaßt ein Saugrohr 10, in dem eine Drosselklappe 12 angeordnet ist. In das Saugrohr 10 strömt über ein Luftfilter 14 durch den von der (nicht dargestellten) Verbrennungsmaschine erzeugten Unterdruck Atmosphären-Luft. Parallel zu dem Saugrohr 10 ist ein Bypass-Kanal 20 angeordnet, in dem eine Kammer 21, welche einen Einlaß 23 und einen Auslaß 25 umfaßt, angeordnet ist.A first exemplary embodiment of a device for reducing pollutants in combustion exhaust gases, shown in FIG. 1, comprises an intake manifold 10 in which a throttle valve 12 is arranged. Atmospheric air flows into the intake manifold 10 via an air filter 14 through the negative pressure generated by the internal combustion engine (not shown). A bypass channel 20 is arranged parallel to the suction pipe 10 , in which a chamber 21 , which comprises an inlet 23 and an outlet 25 , is arranged.
In der Kammer 21 ist eine Membran 30 angeordnet, die nur für Sauerstoff-Moleküle (O2) durchgängig ist. Diese Membran 30 ist in der Praxis ein Bündel von Hohlfaser membranen, die einlaßseitig und auslaßseitig bei spielsweise in ein Kunstharz eingebettet sind.A membrane 30 is arranged in the chamber 21 and is only permeable for oxygen molecules (O 2 ). This membrane 30 is in practice a bundle of hollow fiber membranes, which are embedded on the inlet side and outlet side, for example, in a synthetic resin.
In dem Bypass-Kanal 20 ist ferner ein Rückschlagventil 22 angeordnet, das einen Rückstrom in dem Bypass-Kanal 20 verhindert, sowie ein Gebläse 24, durch welches die Membran 30 mit einem unter leichtem Druck stehenden Luftstrom beaufschlagbar ist. Neben dem (Permeat)auslaß 25 der Kammer 21 ist ein weiterer Auslaß 32 der Kammer 21 vorgesehen, aus dem bei Durchströmung der Membran 30 das Sauerstoff-abgereicherte Retentat entströmt.In the bypass duct 20 there is also a check valve 22 , which prevents a backflow in the bypass duct 20 , and a blower 24 , through which the membrane 30 can be acted upon by a slightly pressurized air stream. In addition to the (permeate) outlet 25 of the chamber 21 , a further outlet 32 of the chamber 21 is provided, from which the oxygen-depleted retentate flows when the membrane 30 flows through it.
Der parallel zu dem Saugrohr 10 angeordnete Bypass-Kanal 20 ist über einen Leerlaufsteller 16 vorteilhaf terweise z. B. durch eine Motorsteuerung gesteuert öffnen- und schließbar. Dies ermöglicht eine betriebs punktabhängige Anreicherung der der Verbrennungs maschine zugeführten Ansaugluft mit Sauerstoff (O2).The parallel to the intake manifold 10 bypass channel 20 is advantageously via an idle actuator 16 z. B. controlled by a motor control open and close. This enables an operating point-dependent enrichment of the intake air supplied to the combustion machine with oxygen (O 2 ).
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zur Reduzierung
von Schadstoffen in Verbrennungsabgasen von Verbren
nungsmotoren hat nun die nachfolgend beschriebene
Wirkungsweise:
Nach Durchtritt der Atmosphärenluft durch das gemeinsa
me Luftfilter 14 (vgl. die in den Figuren durch mit S,
S1, S2, S3, S4, S5 bezeichneten Pfeile dargestellte
Strömung der Ansaugluft) teilt sich der Ansaugluft
strom, so daß ein Teil der Ansaugluft, dargestellt
durch einen Pfeil S1, direkt zum Verbrennungsmotor
(nicht dargestellt) strömt, ein weiterer Teil, darge
stellt durch Pfeile S2, strömt über den Bypass-Kanal 20
in die Kammer 21 und damit durch das Bündel von Hohlfa
sermembranen 30, dessen Permeatseite 27 infolge der
durch den Leerlaufsteller 16 öffen- und schließbaren
Verbindung mit dem Saugrohr 10 einen verminderten
Gasdruck gegenüber dem Luftstrom, der am Einlaß 23 der
Kammer 21 und damit am Einlaß der Hohlfasermembran 30
anliegt, besitzt. Insbesondere weist der einlaßseitig
herrschende Luftstrom S2 einen höheren Sauerstoff(O2)-
Partialdruck gegenüber der Permeatseite 27 auf.
Infolgedessen findet aufgrund der, beispielsweise in
der DE 44 04 681 C1 beschriebenen, speziellen Eigen
schaften der Membran 30 eine Sauerstoff(O2)-Anreiche
rung auf der Permeatseite 27 statt, so daß durch
Vermischung des im Saugrohr 10 fließenden Luftstroms S1
mit dem Luftstrom S3, der hinter dem Auslaß 25 der
Kammer 21 vorhanden ist, dem Verbrennungsmotor ein
sauerstoffangereicherter Luftstrom S4 mit einem
variablen O2-Gehalt größer als 21 Vol%, vorzugsweise
mit einem Sauerstoffgehalt von 25 bis 35 Vol% zugeführt
wird.The device shown in Fig. 1 for reducing pollutants in combustion exhaust gases from combustion engines now has the mode of operation described below:
After the atmospheric air has passed through the common air filter 14 (cf. the flow of the intake air represented by arrows in the figures denoted by S, S1, S2, S3, S4, S5), the intake air stream divides, so that part of the intake air, represented by an arrow S1, flows directly to the internal combustion engine (not shown), another part, Darge represents by arrows S2, flows through the bypass channel 20 into the chamber 21 and thus through the bundle of hollow fiber membranes 30 , the permeate side 27 as a result the connection to the suction pipe 10 which can be opened and closed by the idle actuator 16 has a reduced gas pressure compared to the air flow which is present at the inlet 23 of the chamber 21 and thus at the inlet of the hollow fiber membrane 30 . In particular, the air flow S2 prevailing on the inlet side has a higher oxygen (O 2 ) partial pressure than the permeate side 27 . As a result, due to the special properties of the membrane 30 described, for example, in DE 44 04 681 C1, an oxygen (O 2 ) enrichment takes place on the permeate side 27 , so that by mixing the air stream S1 flowing in the intake manifold 10 with the air stream S3, which is present behind the outlet 25 of the chamber 21 , an oxygen-enriched air stream S4 with a variable O 2 content greater than 21 vol%, preferably with an oxygen content of 25 to 35 vol%, is fed to the internal combustion engine.
Das bedarfsabhängig zuschaltbare Gebläse 24 sorgt dabei für einen ausreichenden Luftstrom durch die Membran 30, die, wie oben beschrieben, als Hohlfaser-Membranmodul ausgebildet ist, so daß ein erhöhter, gegebenenfalls variabler Sauerstoff(O2)-Partialdruck gegenüber der Permeatseite 27 permanent garantiert wird. The fan 24 , which can be switched on as required, ensures a sufficient air flow through the membrane 30 , which, as described above, is designed as a hollow fiber membrane module, so that an increased, optionally variable oxygen (O 2 ) partial pressure relative to the permeate side 27 is permanently guaranteed .
Die O2-abgereicherte Restluft verläßt die Kammer 21 als Retentat durch den Auslaß 32.The O 2 -depleted residual air leaves the chamber 21 as a retentate through the outlet 32 .
In Fahrzuständen, in denen eine O2-Anreicherung erfol gen soll, wird der Leerlaufsteller geöffnet. In Fahrzuständen, in denen keine Sauerstoff-Anreicherung erfolgen soll, werden der Auslaß des Bypass-Kanals 20 durch den Leerlaufsteller 16 geschlossen und das Gebläse 24 abgeschaltet. Das Schließen des Rückschlag ventils 22 verhindert die Umkehrung der Strömungs richtung im Bypass-Kanal 20. Das Schließen eines weiteren Rückschlagventils 34 in dem Auslaß 32 verhin dert ein Eindringen ungefilterter Luft in die Kammer 21 und damit in die Membran 30 durch Umkehrung der Strömungsrichtung in dem Auslaß 32.The idle actuator is opened in driving conditions in which an O 2 enrichment is to take place. In driving conditions in which no oxygen enrichment is to take place, the outlet of the bypass channel 20 is closed by the idle actuator 16 and the fan 24 is switched off. The closing of the check valve 22 prevents the reversal of the flow direction in the bypass channel 20 . The closing of a further check valve 34 in the outlet 32 prevents unfiltered air from entering the chamber 21 and thus into the membrane 30 by reversing the direction of flow in the outlet 32 .
Es versteht sich, daß die Rückschlagventile 24, 34 entfallen können, wenn durch einen Dauerbetrieb des Gebläses 24 auch dann wenn der Leerlaufsteller 16 geschlossen ist die vorgegebene Strömungsrichtung (Pfeile S2) im Bypass-Kanal 20 garantiert ist.It goes without saying that the check valves 24 , 34 can be omitted if the predetermined flow direction (arrows S2) in the bypass channel 20 is guaranteed by continuous operation of the fan 24 even when the idle actuator 16 is closed.
Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unter scheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten und oben näher beschriebenen nur dadurch, daß statt eines gemeinsamen Luftfilters 14 sowohl für das Saugrohr 10 als auch für den Bypass-Kanal 20 jeweils separate Luftfilter 15, 17 für das Saugrohr 10 und den Bypass-Kanal 20 verwendet werden.The embodiment shown in Fig. 2 differs from that shown in Fig. 1 and described in more detail above only in that instead of a common air filter 14 for both the intake manifold 10 and the bypass channel 20 separate air filters 15 , 17 for the suction pipe 10 and the bypass channel 20 are used.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel entfallen das Gebläse 24 sowie der Leerlaufsteller 16. Bei diesem Ausführungsbeispiel sorgen der Fahrtwind und der Saugdruck des Motors für den Luftstrom über der Membran 30.In the embodiment shown in FIG. 3, the fan 24 and the idle actuator 16 are omitted. In this embodiment, the head wind and suction pressure of the engine provide the air flow over the membrane 30 .
Die "betriebspunktabhängige" Zuführung des Luftstroms wird bei diesem Ausführungsbeispiel durch die Ge schwindigkeit des Fahrzeugs realisiert.The "operating point dependent" supply of the air flow is in this embodiment by the Ge speed of the vehicle realized.
Bei den in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbei spielen sind jeweils der Einlaß 23 und der Auslaß 25 der Kammer 21 und damit der Einlaß und der Auslaß der Membran 30 so angeordnet, daß die Membran 30 gleich stromförmig, d. h. parallel zur Strömungsrichtung der Ansaugluft durchströmt wird.Play in the illustrated in Fig. 1 to 3 Ausführungsbei the inlet 23 and the outlet 25 of the chamber 21 and thus the inlet and outlet of the membrane are respectively 30 are arranged so that the membrane 30 DC-shaped, flows through ie parallel to the direction of flow of the intake air becomes.
Bei den in Fig. 4 und Fig. 5 schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen sind demgegenüber der Einlaß 23 und der Auslaß 25 der Kammer 21 so angeordnet, daß die Membran 30 gegenstromförmig, d. h. entgegen der Strö mungsrichtung der Ansaugluft, durchströmt wird. Dies ist durch mit S5 bezeichnete Pfeile schematisch darge stellt. Durch dieses Gegenstromverfahren wird über die gesamte Länge der Membran 30 ein optimales Sauer stoff(O2)-Partialdruckgefälle als treibende Kraft der Permeation von Sauerstoff aus dem Luftstrom S2 gewähr leistet. Im übrigen entspricht das in Fig. 4 darge stellte Ausführungsbeispiel dem in Fig. 1 (ein gemein sames Luftfilter 14 für Saugrohr 10 und Bypass-Kanal 20) und das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel (jeweils separate Luftfilter 15, 17 für das Saugrohr 10 und den Bypass-Kanal 20).In the embodiments shown schematically in Fig. 4 and Fig. 5, in contrast, the inlet 23 and the outlet 25 of the chamber 21 are arranged so that the membrane 30 flows in countercurrent, ie against the direction of flow of the intake air. This is schematically represented by arrows labeled S5 Darge. This countercurrent process ensures an optimal oxygen (O 2 ) partial pressure drop over the entire length of the membrane 30 as the driving force of the permeation of oxygen from the air flow S2. Incidentally, the embodiment presented in Fig. 4 Darge corresponds to the embodiment shown in Fig. 2 (each separate in Fig. 1 (a common Sames air filter 14 for suction pipe 10 and bypass passage 20) and the embodiment shown in Fig. 5 air filter 15 , 17 for the suction pipe 10 and the bypass channel 20 ).
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