DE2045658A1 - Vorrichtung zum Entgiften der Abgase von Kraftfahrzeugmotoren - Google Patents

Description

Me Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entgiften d'-.-r Abgase von Kraftfahrzeugmotoren durch Nachverbrenr.ung der Abgase, gegebenenfalls unter Zufuhr von Frischluft in die motorseitigen Abgase, mit einer die Abgase sammelnden Brennkammer aus einem inneren Brennraum, der /on einem nach außen wärmeisolierten äußeren Brennraum eingehüllt ißt.

Lie Entgiftung von Abgasen ist keine, vom Betrieb des Motors her gesehen, erforderliche Maßnahme· Vielmehr

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wurde die Forderung nach Entgiftung der Abgase erhoben von solchen privaten und öffentlichen Organisationen, die mit der Reinhaltung der Luft befaßt sind. Infolge der zunehmenden Motorisierung wird diese Forderung mit größtem Nachdruck vertreten und hat in einigen Ländern, beispielsweise in den USA, bereits zu gesetzgeberischen Maßnahmen geführt, wobei Vorschriften über die Begrenzung der für die menschliche Gesundheit gefährlichen Bestandteile in den Abgasen geschaffen wurden. Beispielsweise wird in den Vereinigten Staaten von Amerika für das Jahr 1975 gefordert, daß die im Abgas ausgeschiedenen Kohlenwasserstoffe weniger als 0,5 g pro (amerikanischer) Keile, die Kohlenmonoxide bis zu 11 g pro Meile und die Stickoxide bis zu 0,9 g pro Meile betragen. Für das Jahr I980 sind bereits Werte festgelegt worden, die etwa nur mehr die Hälfte der für 1975 zugelassenen Werte betragen.

Auch wenn in Deutschland vorerst noch keine ähnlich strengen Vorschriften bestehen, ist doch damit zu rechnen, daß hier in absehbarer Zeit ähnliche Vorschriften erlassen werden, womit die Frage nach der Brauchbarkeit von Entgiftungsvorrichtungen für die Allgemeinheit bereits durch den Gesetzgeber beantwortet ist. Es ist sicherlich nur mehr eine Frage r.ev Zeit, bis die einschlägige Industrie anerkennt, daß eine Entgiftungsvorrichtung notwendiger Bestandteil eines jeden Motoraggregates in einem Kraftfahrzeug ist,

Die obigen Überlegungen haben bereits zu zahlreichen Vor- £ ihlägen geführt, die das Ziel der Entgiftung von Kraft-ίahrzeugabgasen haben.

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i,in bekannter Vorschlag besteht darin, durch geeignete Maßnahmen am Vergaser ein besonders homogenes Kraftstoff-Luft-Geraisch zu erzielen und auf diesem Weg zu einer besonders guten Verbrennung im Motor zu kommen. In diesem Zusammenhang wird auf die elektronische Einspritzung verwiesen, bei der die Zufuhr einer genau dosierten Kraftstoffmenge zum richtigen Zeitpunkt in den Motor gev.ährleistet ist.

Ein weiterer bekannter Vorschlag, der das Problem der Entgiftung von Kraftfahrzeugabgasen ebenfalls über die Steverung des Verbrennungsvorgangs im Zylinder lösen will, betrifft die Gestaltung des.Verbrennungsraumes selbst;, wobei, häufig in Zusammenwirkung mit einer verbesserten Zündanlage, eine bessere Verteilung des Kraftstoffgemischs im Zylinder und eine raschere und vollständigere Verbrennung angestrebt wird.

Schließlich ist auch schon die Maßnahme bekannt, die schädlichen Abgasbestandteile durch Nachverbrennung der aus dem Motor ausgestoßenen Abgase zu oxidieren. Hierzu wird verwiesen auf das unter dem Namen MAN AIR OX bekannte Nachverbrennungssystem, bei dem Frischluft unmittelbar hinter den .Auslaßventilen in den Auslaßkanal eingeleitet wird.

Lin solcher Nachverbrennungssystein betrifft die vorliegende Erfindung. Sie geht aus von einem bekannten amerikanischen Vorschlag, wobei die Nachverbrennungsanlage an die Stelle der Abgaskrümmer an das Motoraggregat montiert ist und Luft in die Abgaskanäle eingeblasen wird. Die bekannte·

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Anlage umfaßt einen äußeren, nach außen hin wärmeisolierten Hantel, in dessen Innerem ein rohrförmiger Kern eingebaut ist. Die aus den Abgaskanälen austretenden, mit Luft gemischten Abgase werden direkt in das Innere des Kerns eingeleitet, wo der erwünschte Oxidationsvorgang einsetzt. Die zum Teil bereits oxidierten Abgase entweichen dann durch Bohrungen im Umfang des Kerns in den Raum zwischen dem Kern und dem äußeren Mantel, wobei die Oxidation noch weiter läuft,und gelangen von dort in die Auspuffanlage. In dieser bekannten Nachverbrennungsanlage werden die Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxide zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert. Die bei der Verbrennung im Motor anfallende Menge an Ltickoxiden kann ganz allgemein durch eine Nachverbrennungsanlage nicht vermindert werden. Dies ist im übrigen auch nicht das Ziel der vorliegenden Erfindung.

Die bekannte Anlage gemäß dem amerikanischen Vorschlag hat den Nachteil, daß sie ihrer Bauweise nach nicht die bei vielen Kraftfahrzeugmotoren, insbesondere europäischer Bauart, durch Zusammenfassung der Abgaskrümmer bestimmter Zylinder angestrebte Erhöhung der spezifischen Leistung berücksichtigt. Solche Maßnahmen, die der Fachmann unter den Begriff der sogenannten LeistungsabStimmung einordnet, sind bei allen modernen Motoren europäischer Bauert üblich.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung,der ebenfalls mit einem Leistungsverlust verbunden ist, besteht in der, strömungstechnisch gesehen, höchst ungünstigen Führung der Abgase.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art in der Weise zu gestalten, daß sie die getrennte Leitung mehrerer Abgasstrome ermöglicht, wobei darüber hinaus noch eine strömungstechnisch besonders günstige Ausbildung, selbstverständlich bei gleichzeitiger optimaler Nachverbrennung der Abgase, erzielt werden soll.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß eine erste Teilmenge des der Brennkammer zügeführten Abgases oder Abgas-Luft-Gemisches dem inneren Brennraum, eine restliche Teilmenge dem äußeren Brennraum zugeführt wird, und daß die Brennräume mindestens in einem eine Vermischung der Abgasteilmengen im Bereich der Brennkammer im wesentlichen verhindernden Ausmaß gegeneinander abgedichtet sind.

Infolge der weitgehenden Abdichtung der Brennräume gegeneinander schafft die Erfindung bei Anwendung an einem Motor mit mehreren Zylindern die Möglichkeit, daß jeder Brennraum, direkt oder über mehr oder weniger lange Abgasleitungen, mit einer im Sinne einer Förderung der Motorleistung getroffenen Auswahl von Abgasstutzen verbindbar ist, wobei das gesamte Abgasvolumen auf die beiden Erennräune aufgeteilt wird. Damit ist erstmals bei einer Nachverbrennungsanlage der Gedanke der Leistungsabstimziung voll berücksichtigt.

Eine an sich wünschenswerte vollständige Abdichtung der Brennräume gegeneinander ist mindestens im Bereich der mit der Außenseite der Brennkammer verbundenen Rohran-

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Schlüsse nach dem derzeitigen Stand der Technik nicht möglich. Um die im Bereich der Brennkammer auftretenden Wärmedehnungen zuzulassen, wird es im allgemeinen notwendig sein, die den äußeren Brennraum durchstoßenden, in den inneren Brennraum mündenden Rohranschlüsse von der Wand des inneren Brennraums fernzuhalten und nur mit der Wand des äußeren Brennraums dichtend zu verbinden. Für die konstruktive Verwirklichung dieses an sich bekannten Vorschlags genügen jedoch sehr enge Spalte, sodaß es zu einer, die Motorleistung beeinträchtigenden Vermischung der Abgase des inneren Brennraums mit denen des äußeren Brennraums nicht kommen kann.

Nach einem Vorschlag der Erfindung können die durch jeden Abgasstutzen des Motors austretenden Abgase jeweils getrennt von den übrigen Abgasen in einen der Brennräume geleitet werden, sodaß die Zusammenfassung der Abgase der aufeinander abgestimmten Zylinder im Bereich der Brennkammer erfolgt. Andererseits kann aber auch vorgesehen sein, daß die Abgase der mit jeweils einem der Brennräume verbundenen Abgasstutzen über an die Abgasstutzen anschließende Abgasleitungen, in Ausstoßrichtung der Abgase gesehen, vor dem Brennraum zusammengefaßt und über eine gemeinsame Leitung in den Brennraum geleitet werden. In diesem Falle erfolgt die Zusammenfassung der Abgase aufeinander abgestimmter Zylinder vor dem Eintritt der Abgase in die Brennkammer. Die im Einzelfall geeignete Lösung wird man nach den räumlich-konstruktiven Gegebenheiten an einem Kraftfahrzeug auswählen.

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Ei:.e st^rmungstechnisch besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Brennräume jeweils im wesentlichen in Form länglicher, stirnseitig abgeschlossener Rohre ausgebildet sind, wobei das den inneren Brennraum bildende Rohr im Inneren des den äußeren Brennraum bildenden Rohres etwa gleichgerichtet mit dem äußeren Rohr angeordnet ist, und daß der innere Brennraum über einen, den äußeren Brennraum stirnseitig durchstoßenden Rohrstutzen und der äußere Brennraum über einen stirn- * seitig an diesem angesetzten Anschlußrohrstutzen mit dem Leit-.-j.i-cz~£tein für die Auspuffgase verbunden sind.

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Maßnahme, daß der Rohrstutzen des inneren Brennraums und der AnschlußrohrctuOzen des äußeren Brennraums von entgegengesetzten Stirnseiten der Brennräume ausgehend, etwa parallel zueinander verlaufend angeordnet sind, erzielt man einen Ausgleich der an der Halterung der Brennkammer am Kraftfahrzeug angreifenden Kräfte.

Die Strömungsverhältnisse in den Abgasen im Bereich der Brennkammer werden erfindungsgemäß noch dadurch gefördert, f daß bei mehreren an entsprechend vielen Rohranschlüssen mit der Brennkammer verbundenen Abgasleitungen, die teils ·. in den äußeren und teils in den inneren Brennraum blasen, alle Rohranschlüsse auf der Höhe derselben Hantellinie an dem den äußeren Brennraum bildenden Rohr angeschlossen sind bzw. durch dieses hindurchtreten. Dadurch wird das Auftreten von störenden Gegenströmungen im Bereich der Brennräume weitgehend herabgesetzt.

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Für den Ausgleich von Wärmedehnungen an dem den inneren Brennraum bildenden Rohr schlägt die Erfindung vor, daß das den inneren Brennraum bildende Rohr mittels Halterungen, die etwa im Bereich der halben Rohrlänge befestigt sind, mit der Innenwand des äußeren Brennraums verbunden ist, sodaß die Enden des Rohres nicht festgehalten sind.

Schließlich schlägt die Erfindung Vor, daß das den äusseren Brennraum bildende Rohr sandwichartig aus zwei Blechhäuten und einer zwischen diesen eingefügten Isolierschicht besteht, wobei die innere Blechhaut etwa quer zur Rohrlängsrichtung verlaufende Sicken zum Ausgleich der Wärmespannungen aufweist. Diese Maßnahme hat sich für den Ausgleich der unterschiedlichen Dehnungen an der inneren und an der äußeren Blechhaut als vorteilhaft erwiesen.

Durch die erfindungsgemäßen Merkmale ist eine Nachverbrennung von Motorabgasen ohne spürbaren und durch die strömungs· technische Ausbildung bedingten Leistungsverlust geschaffen. Die Abgase durchströmen entweder den inneren oder den äusseren Brennraum, wobei durch die Ineinanderanordnung der Brennräume sämtliche Wände der Brennkammer auf hoher Temperatur gehalten werden, was für den endotherm verlaufen- .. den NachverbrennungsVorgang von größter Bedeutung ist.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung getrennter Brennräume ist es der Erfindung gelungen, einen Weg aufzuzeigen, der den bekannten, bei modernen Hochleistungsmotoren verstärkt erhobenen Forderungen hinsichtlich der spezifischen Motor-

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leistung gerecht wird, der aber andererseits eine solche Führung der Abgase ermöglicht, daß noch die erwünschte weitgehende Nachverbrennung zweier schädlicher Abgasbestandteile, nämlich der Kohlenwasserstoffe und des Kohlemaonoxids, erzielt wird.

Die folgende Tabelle gibt Aufschluß über den Grad der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bereits im Versuchsstadium erzielten Abgasentgiftung. Die Daten in dieser Tabelle sind in der Einheit "Gramm pro (amerikanische) Keile Fahrtkilometer" angegeben, wobei für die Ermittlung cer Daten ein einheitlicher Berechnungsmodus zugrundegelegt wurde, dem eine Analyse der Abgasbestandteile in Abhängigkeit von bestimmten Belastungszuständen des getesteten Motors und von der gefahrenen Geschwindigkeit zugrundeliegt.

ohne Nachverbrennung, jedoch mit üblichen mo tor seit igen Maßnahmen zur Abgasentgiftung	mit Nachverbrennung	Grenzwerte für 1975 in den USA
OO 17 CH 1,4	8,1 0,4	11 0,5

Diese Zahlen zeigen deutlich, daß zwar der Weg von der Erfindung zu einer vollkommenen Entgiftung noch weit ist, daß aber andererseits der durch die erfindungsgemäße Vor-

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richtung erzielte technische Fortschritt ganz erheblich ist und die Erfindung zum Beispiel in die Lage versetzt, die als besonders streng angesehenen Bestimmungen in den USA, die dort ab 1975 gelten, zu erfüllen. Wegen der erstmaligen Einführung dieser Bestimmungen im US-Staat Kalifornien ist der oben genannte Berechnungsmodus unter dem Namen "California .Test¹¹ bekannt geworden.

Hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile der Erfindung wird auf die folgende Figurenbeschreibung und die Patentansprüche verwiesen. Die Figuren der beigefügten Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Brennkammer, Fig. 2 eine Ansicht der Brennkammer mit den Rohranschlüssen für die motorseitigen Abgasleitungen, Fig. 3 einen Querschnitt durch die Brennkammer gemäß

III - III der Fig. 2,
Fig. 4- einen Längsschnitt durch eine anders aufgebaute

Brennkammer in schematischer Darstellung, Fig. 5 einen Querschnitt gemäß V-V der Figur 4-, Fig. 6 einen schematischen Längsschnitt durch eine Brennkammer für einen Vierzylindermotor,

Fig. 7

und 8 jeweils einen schematisch dargestellten Längsschnitt durch eine Brennkammer für einen Sechszylindermotor.

Der in Figur 1 dargestellte Längsschnitt durch die Brennkammer 1 zeigt deren grundsätzlichen Aufbau, wobei darauf

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verzichtet wurde, die Halterungen der einzelnen Teile der Brennkammer bzw. die Verbindungen zwischen diesen Teilen darzustellen. Die Brennkammer besteht aus einem äußeren, durch das stirnseitig geschlossene Eohr 6 gebildeten Brennraum 2 und einem inneren Brennraum 3» der durch das stirnseitig abgeschlossene Eohr 7 gebildet ist. In den inneren Brennraum münden die Rohranschlüsse 12 und 13; in den äußeren Brennraum münden die Rohranschlüsse 11 und 14. Die Eohranschlüsse 12 und 13 werden | vorteilhaft mit dem Eohr 6 verschweißt und sind mit ihrem innere "^de durch Bohrungen im Umfang des den inneren Brennraum bildenden Eohres 7 lose hindurchgesteckt. Diese Befestigungsart bietet sich bei allen Eohranschlüssen an, die den inneren Brennraum mit der Außenseite der Brennkammer verbinden. An den Eohranschlüssen 11 bis 14 werden die motorseitigen Abgasleitungen angeflanscht. Die Eohranschlüsse 11 bis 14 können jeweils entweder direkt am Hotorblock befestigt oder über motorseitige Abgasleitungen mit den einzelnen Abgasstutzen des Hotors verbunden sein. Der innere Brennraum 3 ist über den Rohrstutzen 4 mit der auspuffseitigen Abgasleitung verbunden. In Figur 2 ist ersichtlich, daß der äußere Brennraum 2 über den An- \ schlußrohrstutzen 5 mit der auspuffseitigen Abgasleitung verbunden ist.

In der Querschnittdarstellung gemäß Figur 3 ist die Ineinanderanordnung des den äußeren Brennraum 2 begrenzenden äußeren Eohrs 6 und des im wesentlichen den inneren Brennraum 3 bildenden Eohrs 7 erkennbar. Beide Rohre sind mittels der Haltungen 8 gegeneinander abgestützt, wobei die Halterungen vorteilhaft an einem mittleren Längenbereich

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des inneren Rohres 7 an diesem befestigt sind. Die freien Enden des inneren Rohres können sich dann ungehindert entsprechend der Wärmeeinwirkung ausdehnen. Der in Figur 3 sichtbare Rohranschluß 12 ist, ebenso wie der Rohranschluß 13, mindestens mit der äußeren Blechhaut 6a des isolierten Rohres 6 verschweißt, während, in Figur 3 nicht sichtbar, das innere Ende der Rohranschlüsse durch eine Bohrung in der Wand der inneren Brennkammer hindurchgesteckt ist, wobei die Bohrung etwas weiter ist als die Außenabmessung des Rohranschlusses 12. Das äußere Rohr 6 ist wärmeisoliert. Die Isolierschicht 6c ist sandwichartig zwischen zwei Blechhäuten 6a und 6b eingebettet. Im Rahmen des fachmännischen Könnens liegt aber auch eine Ausführungsform, bei der das Rohr 6 durch eine innere Blechhaut und eine an deren Aussenseite vorgesehene, einen Schutzüberzug tragende Isolierschicht gebildet ist.

Das in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Brennkammer ist auf deren Verwendung an einem Vierzylindermotor ausgelegt. Dabei werden die motorseitigen Abgasstutzen der vier Zylinder jeweils gesondert mit der Brennkammer durch Anschließen an die Rohranschlüsse 11 bis 14 verbunden. Die Rohranschlüsse 11 und 14 werden bei einem Vierzylinderreihenmotor mit dem ersten und dem vierten Zylinder verbunden, die Rohranschlüsse 12 und 13 mit dem zweiten und dem dritten Zylinder. Selbstverständlich ist auch die Umkehrung möglich, nämlich den ersten und den vierten Zylinder mit den RohranSchlüssen 12 und 13 und den zweiten und den dritten Zylinder mit den Rohranschlüssen 11 und 14 zu verbinden.

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• · · I

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Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Brennkammer erzeugen die aus den Rohranschlüssen 11 bis 14· austretenden heissen Abgase innerhalb der Brennkammer Stellen S. bis S^, mit besonders hoher Temperatur. An diesen Stellen wird die Oxids tion der vorbeistreichenden Abgase besonders gefördert. Die Stellen S_x, bis S, bewirken insbesondere eine starke örtliche Erhitzung der im äußeren Brennraum befindlichen Abgase, während die Stelle S^ die in den inneren Brennraum eingeleiteten Abgase vor deren Austritt aus der Brennkammer noch einmal kräftig aufheizt.

Durch die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung gewählte Ineinanderanordnung der beiden Brennräume und durch die im Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 3 gezeigte besondere Anordnung der Eohranschlüsse 11 bis 14· längs einer Kantellinie der Rohre der Brennkammer wird ein besonders günstiges strömungstechnisches Verhalten der Abgase erzielt, ohne daß dabei das eigentliche Ziel der Erfindung vernachlässigt wird, nämlich die Abgase solange im Bereich der Brennkammer zu halten, daß der gewünschte Oxidationsgrad der zu oxidierenden Abgasbestandteilte erzielt wird.

Eine intensivere Erwärmung der Stelle S^ kann noch dadurch erreicht werden, daß der Rohranschluß 11 etwas schräg, mit seiner Mündung auf die Stirnfläche des Rohres weisend, angeordnet wird.

Auch die Figuren 4- und 6 zeigen jeweils Ausführungsformen einer Brennkammer für Vierzylinderreihenmotore. Bei der

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in Figur 4 dargestellten Brennkammer sind die die Brennräume bildenden Rohre 6 und 7 im Querschnitt kreisförmig, wie der schematisch in Figur 5 dargestellte Querschnitt zeigt. Die in Figur 4 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 3 hauptsächlich dadurch, daß die Rohranschlüsse 12 und 13 sowie 11 und 14 bereits außerhalb der Brennkammer zusammengefaßt sind. Demnach läßt sich die in Figur 4 gezeigte Ausführungsform mit geringerem Aufwand herstellen als diejenige gemäß den Figuren 1 bis 3.

Das charakteristische Merkmal der in Figur 6 schematisch im Längsschnitt dargestellten Brennkammer besteht darin, daß die in den äußeren Brennraum 2 blasenden Rohranschlüsse 11 und 14 infolge ihrer auf das den inneren Brennraum 3 bildende Rohr 7 zielenden Anordnung für eine besonders gute Aufheizung der im inneren Brennraum 3 befindlichen Abgase sorgen.

Die Figuren 7 und 8 zeigen jeweils eine Brennkammer für einen Sechszylinderreihenmotor, wobei jeweils drei aufeinander abgestimmte Zylinder zusammengefaßt sind und entweder mit dem inneren oder dem äußeren Brennraum verbunden sind. Gemäß Figur 7 sind die Rohranschlüsse 9 bis 14 derart aufeinanderfolgend angeordnet, daß zuerst die drei in den äußeren Brennraum 2 mündenden Rohranschlüsse 1o, 11 und 14 vorgesehen sind, an welche sich dann die drei mit dem inneren Brennraum 3 verbundenen Rohranschlüsse 12, 13 und 9 anschließen. Bei den Brennkammer gemäß den Figuren 7 und 8 sind der Anschlußrohrstutzen 5 des äußeren Brenn-

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raums und der Rohrstutzen 4- des inneren Brennraurns an einander entgegengesetzten Stirnseiten der Brennräume angeordnet, während bei den Ausführungsformen gemäß den Figuren 1 bis 6 Rohrstutzen 4- und Anschlußrohrstutzen 5 an benachbarten Stirnseiten der Brennräume angeschlossen sind.

Als geeignete Werkstoffe für die Herstellung der erfindunpsgemäßen Brennkammer kommen hochlegierte Chrom-Nickel- { Stähle mit einer Zunderbeständigkeit bis zu 1200° C in irage. Lie zwischen den beiden Blechhäuten des äußeren Kohrs eingebrachte Isolierung besteht vorteilhaft aus !Fasern aus Aluminiumoxid oder Siliziumoxid oder sonstigen Keramikfasern, die eine Temperaturbeständigkeit von etwa 125Ο⁰ C aufweisen müssen.

Aus der großen Zahl, der dem Fachmann ohne weiteres zur Verfügung stehenden Ausführungsformen der Erfindung wurden zur Verdeutlichung des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens einige besonders typische Formen ausgewählt.· Selbstverständlich sind noch zahlreiche Varianten sowohl hinsichtlich der Anordnung der Rohranschlüsse als auch der " Rohrstutzen möglich, wobei jeweils auf einen bestimmten Kotor abzustellen ist. Beispielsweise wurde bewußt darauf verzichtet, auch noch ein Ausführungsbeispiel mit einer Brennkammer für einen Achtzylindermotor zu zeichnen. Schließ« lieh steht auch noch die Wahl der äußeren Form der erfindungsgemäßen Brennkammer im Belieben des Fachmanns. Je nach den Platzverhältnissen wird er die Brennkammer, übereinstimmend mit den gezeigten Ausführungsbeispielen, länglich ausbilden; bei beschränktem Raumangebot besteht Jedoch

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ohne weiteres die Möglichkeit, die Brennkammer und damit die beiden die Brennräume bildenden Rohre gekrümmt auszubilden.

- Patentansprüche -

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Claims (15)

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   Patentansprüche

   (Vorrichtung zum Entgiften der Abgase von Kraftfahrzeugmotoren durch Nachverbrennung der Abgase, gegebenenfalls unter Zufuhr von Frischluft in die motorseitigen Abgase, mit einer die Abgase sammelnden Brennkammer aus einem inneren Brennraum, der von einem nach außen wärmeisolierten äußeren Brennraum eingehüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Teilmenge des der Brennkammer (1) zugeführten Abgases oder Acgas-Luft-Genisches dem inneren Brennraum (3), eine restliche Teilmenge dem äußeren Brennraum (2) zugeführt wird, und daß die Brennräume mindestens in einem, eine Vermischung der Abgasteilmengen im Bereich der Brennkammer im wesentlichen verhindernden Ausmaß gegeneinander abgedichtet sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 an einem Motor mit mehreren Zylindern, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Brennraum (2, 3) direkt oder über Abgasleitungen mit einer im Sinne einer Förderung der Motorleistung, das heißt zur Verwirklichung der sogenannten Leistungsabstimmung, getroffenen Auswahl von Abgasstutzen verbunden ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ^ die durch jeden Abgasstutzen des Motors austretenden Abgase jeweils getrennt von den übrigen Abgasen in einen der Brennräume (2, 3) geleitet werden.

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4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase der mit jeweils einem der Brennräume (2, 3) verbundenen Abgasstutzen über an die Abgasstutzen anschließende Abgasleitungen, in Ausstoßrichtung der Abgase gesehen, vor dem Brennraum oder vor der Brennkammer zusammengefaßt und über eine gemeinsame Leitung in den Brennraum geleitet werden.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, an einem Vierzylinderviertaktreihenmotor, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase des ersten und des vierten Zylinders mit dem äußeren (2) und die Abgase des zweiten und des dritten Zylinders mit dem inneren Brennraum (3), oder umgekehrt, verbunden sind.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, an einem Sechszylinderviertaktreihenmotor, dadurch gekennzeichnet y daß die Abgase jeweils dreier Zylinder, zum Beispiel des ersten, zweiten und dritten Zylinders und des vierten, fünften und sechsten Zylinders oder des ersten, vierten und fünften Zylinders und des zweiten, dritten und sechsten Zylinders im Sinne einer Leistungsabstimmung zusammengefaßt und entweder mit dem äußeren (2) oder dem inneren Brennraum (3) verbunden sind.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennräume (2, 3) jeweils im wesentlichen in Form länglicher, stirnseitig abgeschlossener Rohre ausgebildet sind, wobei das den inneren Brennraum (3) bildende Rohr (7) im Inneren des den äußeren

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   Brennraum (2) bildenden Rohres (6) etwa gleichgerichtet mit dem äußeren Rohr angeordnet ist und daß der innere Brennraum über einen^ den äußeren Brennraum stirnseitig durchstoßenden Rohrstutzen (4) und der äußere Brennraum über einen stirnseitig an diesem angesetzten Anschlußrohrstutzen (5) mit dem Leitungssystem für die Auspuffgase verbunden sind.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, | daß die die Brennräume (2, 3) bildenden Rohre (6, 7) im Querschnitt etwa rund oder oval ausgebildet sind.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrstutzen (4) des inneren Brennraums (3) und der Anschlußrohrstutzen (5) cLes äußeren Brennraums (2) von benachbarten Stirnseiten der Brennräume ausgehend etwa parallel zueinander verlaufend angeordnet sind.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 7₅ dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrstutzen (4) des inneren Brennraums (3) und der Anschlußrohrstutzen (5) des äußeren Brennraums (2) * von entgegengesetzten Stirnseiten der Brennräume ausgehend, etwa parallel zueinander verlaufend angeordnet sind.
11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1o, dadurch gekennzeichnet, daß sich der innere Brennraum (3) nur über eine Teillänge des äußeren Brennraums (2) erstreckt und daß die nur in den äußeren Brennraum mündenden Rohranschlüsse (11, 14) im Bereich der vom inneren Brennraum (3) freien Längenabschnitte in den äußeren Brennraum münden.

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12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei mehrere Rohranschlüsse für die motorseitigen Abgasleitungen in den
    äußeren Brennraum münden, dadurch gekennzeichnet, daß
    mindestens ein Rohranschluß (14) mit auf den Rohrstutzen (4) des inneren Brennraums (3) gerichteter Mündung angeordnet ist.
13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren an entsprechend vielen Rohranschlüssen mit der Brennkammer verbundenen Abgasleitungen, die teils in den äußeren und teils in den
    inneren Brennraum blasen, alle Rohranschlüsse (9 bis
    14) auf der Höhe derselben Mantellinie an dem den äusseren Brennraum bildenden Rohr (6) angeschlossen sind
    bzw. durch dieses hindurchtreten.
14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das den inneren Brennraum (3) bildende Rohr (7) mittels Halterungen (8), die etwa im Bereich der halben Rohrlänge befestigt sind, mit der Innenwand des äußeren Brennraums (2) verbunden ist, sodaß die Enden des Rohrs (7) nicht festgehalten sind.

    15· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das den äußeren Brennraum (2) bildende Rohr (6) sandwichartig aus zwei Blechhäuten
    (6a, 6b) und einer zwischen diesen eingebrachten Isolierschicht (6c) besteht, wobei die innere Blechhaut (6b)
    etwa quer zur Rohrlängsrichtung verlaufende Sicken zum Ausgleich von Wärmespannungen aufweist.
15. 15. September 197o/636

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    «Ί.

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