DE202008010122U1 - Device for carrying out the exhaust gas purification method (gasoline engine) - Google Patents
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Abstract
Die Einrichtung zur Verarbeitung der Abgase (Ottomotor)
bestehend aus Rohrleitungen, Katalysatoren, Turbolader, etc. für Ottomotoren, welche bei Kraftstoffverbrennung verschmutzte Gase (Ruß, NOx, CO, CnHm) mit einer vom Null abweichenden Energie (potenziell und kinetisch) erzeugen; besteht in Wechselwirkung von Abgasen und Katalysatoren.
1. Die Einrichtung unterscheidet sich dadurch, dass die entsprechenden Teile des Ottomotors und dessen Abgasanlage (einschließlich Turbolader), welche mit den Abgasen in Berührung kommen, sind zwecks Umweltschutz sowie Erhöhung der Sparsamkeit mit einem Katalysator beschichtet sind oder sich aus den katalytisch aktiven Stoffen zusammensetzten.
Der auf den Schaufeln und an den Abgaskanal-Wänden vorhandene Katalysator lässt die Schadstoffe nachbrennen und den Einsatz einer separaten Katalysator-Einheit ausschließen.
2. Die Einrichtung unterscheidet sich dadurch, dass die entsprechenden Teile der Verbrennungskammer des Ottomotors (z. B. Zylinder-Kolben-Gruppe, Ventile usw.) zwecks des Umweltschutzes sowie der Erhöhung der spezifischen Leistung und Wirtschaftlichkeit mit einem katalytisch aktiven Stoff beschichtet sind oder sich aus...The device for processing exhaust gases (gasoline engine)
consisting of pipelines, catalytic converters, turbochargers, etc. for gasoline engines, which generate polluted gases (soot, NOx, CO, CnHm) with non-zero energy (potentially and kinetically) when burning fuel; consists in the interaction of exhaust gases and catalysts.
1. The device differs in that the corresponding parts of the gasoline engine and its exhaust system (including turbocharger), which come into contact with the exhaust gases, are coated with a catalyst or composed of the catalytically active substances to protect the environment and to increase the economy ,
The catalyst present on the blades and on the exhaust duct walls allows the pollutants to burn after and exclude the use of a separate catalyst unit.
2. The device differs in that the relevant parts of the combustion chamber of the spark-ignition engine (eg cylinder-piston group, valves, etc.) are coated with a catalytically active substance for the purpose of environmental protection, as well as increasing specific performance and efficiency from...
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Umweltschutz, Verarbeitung von Abgasen in Auspuffsystemen von Ottomotoren.The The present invention relates to environmental protection, processing of exhaust gases in exhaust systems of gasoline engines.
Ziel der Erfindung:Object of the invention:
Entwicklung einer Die Einrichtung zur katalytischen Verarbeitung von Abgasen, wodurch Schadstoffemissionen reduziert und Sparsamlichkeit des Motors erhöht werden.development a device for the catalytic processing of exhaust gases, which reduces pollutant emissions and fuel economy of the engine increase.
Stand der Technik:State of the art:
Die Reduktion der Schadstoffemission wird durch den Einsatz eines optimalen Kraftstoff-Sauerstoff/Luft-Verhältnisses sowie eines optimalen Betriebstemperatur innerhalb der Verbrennungskammer und am Katalysator erzielt.The Reduction of pollutant emissions is through the use of an optimal Fuel-oxygen / air ratio and optimal Operating temperature within the combustion chamber and the catalyst achieved.
Es sind Katalysatoren bekannt, welche keramische oder metallische Katalysator-Träger verwenden.It catalysts are known which ceramic or metallic catalyst support use.
Jede Die Einrichtung besitzt ein Metallgehäuse (üblicherweise aus rostfreiem Stahl), welches eine einstückige Struktur aus Keramik oder rostfreiem Stahl enthält. Die Struktur wird mit einem erforderlichen Katalysator beschichtet.each The device has a metal housing (usually made of stainless steel), which is a one-piece structure made of ceramic or stainless steel. The structure is coated with a required catalyst.
Der Katalysator oxydiert CO und CnHm und sorgt für Reduktion von NOx aus den Abgasen eines Ottomotors.Of the Catalyst oxidizes CO and CnHm and provides for reduction of NOx from the exhaust gases of a gasoline engine.
Wegen seiner dünnen Wände ist der Keramikträger des Katalysators spröde und geneigt zu Vibrationen oder zum Schaden (Brechen) beim Rütteln.Because of its thin walls is the ceramic carrier of the catalyst brittle and inclined to vibrations or to harm (breaking) while shaking.
Schäden, welche am Katalysator eintreten, können durch Schwingungseinflüsse oder Temperaturschock bei einem Kontakt mit Pfützenspritzern verursacht werden.damage which occur at the catalyst, can by vibration influences or thermal shock caused by contact with puddles become.
Ein Kfz-Katalysator erfüllt mehrere Funktionen. Er übernimmt nicht nur die chemische Reinigung, sondern auch Geräuschreduzierung und Bildung eines vorgesehenen Gegendruckes in der Abgasanlage.One Car catalyst fulfills several functions. He takes over not only the dry cleaning, but also noise reduction and formation of an intended backpressure in the exhaust system.
Moderne katalytische Anlagen sichern einen effektiven Kontakt mit dem Katalysator durch den Einsatz von Die Einrichtungen mit großem hydraulischem Widerstand (Nennwert Re > 10000).modern Catalytic systems ensure effective contact with the catalyst through the use of facilities with large hydraulic Resistor (nominal Re> 10000).
Die existierenden bekannten Typen von Katalysatoren haben ihre Nachteile, und zwar: hohen aerodynamischen Widerstand bei größeren Beanspruchungen, insbesondere im Falle einer zwei- oder mehrstufigen Reinigung. Der Durchflussquerschnitt der Kanäle bleibt im Laufe des Betriebs unverändert, deswegen ist die Wirbelbildung bei geringeren Durchflussmengen unzureichend, bei höheren Durchflussmengen ergibt sich überschüssiger Widerstand.The existing known types of catalysts have their disadvantages, namely: high aerodynamic drag at larger Stresses, especially in the case of a two or more stages Cleaning. The flow area of the channels remains unchanged during operation, that is why the vortex formation insufficient at lower flow rates, at higher flow rates results in excess resistance.
Daher wird ein Teil der Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors zur Überwindung des aerodynamischen Widerstandes der Katalysatorkonstruktion nutzlos ausgegeben, was eine wesentliche Reduktion der Motorleistung und -wirtschaftlichkeit mitbringt.Therefore is a part of the power output of the internal combustion engine to overcome the aerodynamic drag of the catalyst design useless output, which is a significant reduction in engine performance and economy.
Bei Temperaturen unter optimalem Betriebstemperatur finden Verlangsamung und Verluste am Wirkungsgrad der katalytischen Reaktion statt.at Temperatures below optimal operating temperature find slowdown and losses in the efficiency of the catalytic reaction take place.
Wenn die Reaktionstemperatur höher als der optimale Wärmezustand ist, kann der Katalysator sowie dessen Keramikträger beschädigt werden (z. B. Sinterung).If the reaction temperature is higher than the optimum heat state is, the catalyst and its ceramic carrier may be damaged (eg sintering).
Der in verschiedenen Betriebsarten funktionierende Motor erzeugt Verbrennungsgase, welche unterschiedliche Temperaturen und chemische Zusammensetzungen haben.Of the operating engine operating in different modes produces combustion gases, which different temperatures and chemical compositions to have.
Die Temperatur der Abgase ändert sich beim Durchlaufen durch das Auspuffsystem ebenfalls.The Temperature of the exhaust gas changes as it passes through the exhaust system as well.
Im Moment gibt es keinen einheitlichen Katalysator, welcher die Reinigung der Diesel-Abgase von sämtlichen Schadstoffen ausführen würde, was eine Notwendigkeit bedingt, mehrstufige Reinigungsverfahren einzusetzen (z. B.: Bluetec für Mercedes-Benz, 3- bis 4-stufig).in the Moment there is no single catalyst, which is the cleaning run the diesel exhaust of all pollutants would, what a necessity requires, multi-stage cleaning procedures (eg: Bluetec for Mercedes-Benz, 3- to 4-stage).
Die z. Z. bestehenden Entwicklungsarbeiten (Abgasrückführung, alternative Kraftstoffarten usw.) können nur teilweise Lösungen für diese Problematik bieten, weil der Kraftstoff trotzdem fehlerhaft brennt und die Umwelt verschmutzt wird (CO, CnHm, NOx), d. h. der Einsatz eines Katalysators ist notwendig, welcher seinerseits Verluste an Leistung und Wirtschaftlichkeit durch hydraulische Widerstände mitbringt.The z. Z. existing development work (exhaust gas recirculation, alternative fuels, etc.) can only partially Provide solutions to this problem because of Fuel still burns badly and pollutes the environment becomes (CO, CnHm, NOx), i. H. the use of a catalyst is necessary, which in turn, losses in performance and economy through hydraulic Brings resistors.
Bekanntes
Patent (
Bei
einer bekannten Erfindung (
Der Vorteil dieser Erfindung besteht darin, dass die Abgasanlage ohne eine separate Katalysator-Einheit und einen separaten Schaldämpfer funktionieren kann; dabei wird die Qualität der katalytischen Reinigung aufrechterhalten und noch gebessert.Of the Advantage of this invention is that the exhaust system without a separate catalyst unit and a separate shock absorber can work; At the same time, the quality of the catalytic Maintain cleaning and even better.
Die Erfindung minimiert die Leisutungsabsenkung des Motors, während dieser in den Betriebsarten betrieben wird, welche erhöhte und maximale Leistung verlangen (Aufwärtsfahren, Überholung usw.), und trägt somit zur Sicherheit, Wirtschaftlichkeit sowie zum Umweltschutz bei.The Invention minimizes the Leiutungsabsenkung the engine while this is operated in the operating modes, which increased and demand maximum power (uphill, overhaul, etc.), and thus contributes to safety, economy as well to environmental protection.
Ferner gewährleistet diese Erfindung eine qualitative Kraftstoffverbrennung bei Ausschließung der Extremtemperatur-Einheiten, was zur Reduzierung der Schadstoffemission führt.Further This invention ensures a qualitative fuel combustion when excluding the extreme temperature units, resulting in Reduction of pollutant emissions leads.
Beschreibungdescription
Volgende
Beschreibungen beziehen sich auf das
Teile
des Motors und der Abgasanlage (
Dabei wird die Wahrscheinlichkeit mechanischer und chemischer Beschädigungen des Katalysators reduziert.there the probability of mechanical and chemical damage of the catalyst is reduced.
An
den katalytischen Komponenten des Motors erfolgen Vermischung und
wechselseitige Reaktion von Kraftstoff und Oxydator (z. B.: Benzin
und Luft). Wände, Kolben und andere Teile des Motors sind
mit Katalysator beschichtet oder setzen sich aus diesem zusammen.(
Dies erlaubt es, den Verbrennungsvorgang zu verbessern, ihn vollständiger und sparsame zu machen sowie Schadstoffemissionen (CO, CnHm, NOx) zu reduzieren. Der Einsatz der Beschichtungen aus Katalysatoren (z. B. Oxydierungs- und anderen Katalysatoren) lässt die Bildung von Verbrennungsrückständen und sonstigen Ablagerungen auf der Oberfläche des Abgassystems sowie Abgasturboladers vermeiden.This allows it to improve the combustion process, it more complete and to make economical and pollutant emissions (CO, CnHm, NOx) to reduce. The use of the coatings of catalysts (eg, oxidizing and other catalysts) leaves the Formation of combustion residues and other Deposits on the surface of the exhaust system as well Avoid exhaust gas turbocharger.
Dies erlaubt es, die Lebensdauer des Katalysators und Turboladers zu steigern sowie zum besseren Umweltschutz beizutragen.This allows the life of the catalyst and turbocharger to increase and contribute to better environmental protection.
Zwecks
Kraftstoffersparung und Emissionsverringerung sowie Unterhalten
des Katalysators auf Betriebstemperatur wird die elektrische Energie
vom Generator (
Der katalytische Abgasturbolader arbeitet im Temperaturbereich optimal für die katalytische Reaktion (z. B. wird elektrisch aufgewärmt).Of the catalytic turbocharger operates optimally in the temperature range for the catalytic reaction (eg is heated up electrically).
Das
Anschließen des Turboladers (
Dies erlaubt es, die durch den Turbolader erzeugte Energie in entsprechenden Prozessen für die Verbesserung der Motorkennwerte einzusetzen.This allows the energy generated by the turbocharger in corresponding Use processes to improve the engine characteristics.
Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eine Abgasreinigungsanlage, welcher einen ausreichenden Massenaustausch bei minimalem hydraulischem Widerstand sichert.aim This work is the development of an emission control system, which a sufficient mass exchange with minimal hydraulic Resistance secures.
Die Verwendung dieser Erfindung erlaubt es, die Beschleunigungskennwerte des Motors bei dessen steigender Belastung (Anfahren, Überholen usw.) zu verbessern. Dies trägt somit zur Reduktion der Störungshäufigkeit, Herabsetzung des Kraftstoffverbrauchs und dementsprechend zur Verringerung der Schadstoffemission bei.The Use of this invention allows the acceleration characteristics of the engine at its increasing load (starting, overtaking, etc.) to improve. This thus contributes to the reduction of the frequency of disturbances, Reduction of fuel consumption and, accordingly, reduction of fuel consumption Pollutant emission at.
- 1
- Motor mit Auspuff
- 2
- Turbolader.
- 3
- Katalysator Nr. 1
- 4
- Katalysator Nr. 2
- 1
- Engine with exhaust
- 2
- Turbocharger.
- 3
- Catalyst No. 1
- 4
- Catalyst No. 2
- 1
- Motor mit katalytischen Kolben und Auspuff
- 2
- Turbolader mit Katalysator Nr. 1.
- 3
- Turbolader mit Katalysator Nr. 2.
- 4
- Turbolader mit Katalysator Nr. 3.
- 1
- Engine with catalytic piston and exhaust
- 2
- Turbocharger with catalyst no. 1.
- 3
- Turbocharger with catalyst no. 2.
- 4
- Turbocharger with catalyst no. 3.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 3929297 C2 [0019] - DE 3929297 C2 [0019]
- - DE 10335265 A1 [0020] - DE 10335265 A1 [0020]
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3929297C2 (en) | 1989-07-28 | 1996-03-14 | Degussa | Catalyst for the purification of exhaust gases from superstoichiometrically operated internal combustion engines and gas turbines |
DE10335265A1 (en) | 2003-08-01 | 2005-02-17 | Man Nutzfahrzeuge Ag | Motor vehicle with special arrangement of a fuel tank, pre-silencer and reducing agent tanks |
-
2008
- 2008-07-29 DE DE202008010122U patent/DE202008010122U1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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