DE2127300A1 - Verfahren und Einrichtung zum Ver hindern von Luftverschmutzungen durch Kraftfahrzeuge - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zum Ver hindern von Luftverschmutzungen durch Kraftfahrzeuge

Info

Publication number
DE2127300A1
DE2127300A1 DE19712127300 DE2127300A DE2127300A1 DE 2127300 A1 DE2127300 A1 DE 2127300A1 DE 19712127300 DE19712127300 DE 19712127300 DE 2127300 A DE2127300 A DE 2127300A DE 2127300 A1 DE2127300 A1 DE 2127300A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
air
engine
exhaust gases
burner
combustible mixture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19712127300
Other languages
English (en)
Other versions
DE2127300C3 (de
DE2127300B2 (de
Inventor
Kenji Yokosuka Masaki (Japan) FOIn700
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP4686670A external-priority patent/JPS5120648B1/ja
Priority claimed from JP10266170A external-priority patent/JPS5032691B1/ja
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Publication of DE2127300A1 publication Critical patent/DE2127300A1/de
Publication of DE2127300B2 publication Critical patent/DE2127300B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2127300C3 publication Critical patent/DE2127300C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/02Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks
    • F02N19/04Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines
    • F02N19/10Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines by heating of engine coolants
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2033Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using a fuel burner or introducing fuel into exhaust duct
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/26Construction of thermal reactors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/36Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with means for adding fluids other than exhaust gas to the recirculation passage; with reformers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/02Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a heat exchanger
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/38Arrangements for igniting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/52Systems for actuating EGR valves
    • F02M26/53Systems for actuating EGR valves using electric actuators, e.g. solenoids
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Description

PATENTAN WÄLT E Dr. D. Thomsen Dipi.-ing. H. Tiedtke Dipl.-Chem. G. BÜHHng Dipl.-lng. R. ΚΪΙΊΠθ W. Weinkauff
MÜNCHEN 15
KAISER-LUDWIG-PLATZ β
TFl. 0811/530211 -1021?
GABLE«: THOi MUM TItIXs
FRANKFURT(MAIN)So FUCHSHOHL 71
TEL. 0111/SI 4M·
Antwort erbeten nach: Please reply toi
8000 München 15 2. Juni 1971
Nissan Motor Company, Limited Yokohama City, Japan
Verfahren und Einrichtung zum Verhindern von Luftverschmutzungen
durch Kraftfahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf benzinbetriebene Verbrennungsmotoren für Motorfahrzeuge und insbesondere auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Verringerung von Konzentrationen von von Motoren abgegebenen unverbrannten Kohlenwasserstoffen und Kohlenroonoxyden, die Luftverschmutzungsprobleme herbeiführen.
Experimente, die mit verschiedenen wassergekühlten ben&nbetriebenen Verbrennungsmotoren durchgeführt wurden, zeigen, daß die Konzentrationen der in den Motorabgasen enthaltenen unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde eng auf die Temperaturen der Motorabgase und des Kühlwasser bezogen sind und daß die Temperatur der Motorabgase umso niedriger
109851/1136
ist, je niedriger die Temperatur des Motorkühlwassercist. Die Konzentrationen der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde steigen plötzlich an, wenn die Kühlwassertemperatur über etwa 5o 0C hinauf ansteigt, und demgemäß steigt die Temperatur der Abgase über etwa 55o 0C an. In der Zeit, in der das Kühlwasser und die Abgase bis zu diesen Temperaturen erwärmt werden, muß das Motorfahrzeug in etwa zwei Fahrzyklen gefahren werden. Der Ausdruck "Fahrzyklus" bezieht sich auf einen Zyklus einer bestimmten Fahrtart des Fahrzeuges, beispielsweise Leerlauf, Beschleunigen, normales Fahren und Verzögern. Die Konzentrationen der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde werden auf Minimalwerte verringert, wenn die Temperaturen des Kühlwassers und der Abgase etwa 80 0C und 600 C erreichen. Damit diese Temperaturen erreicht werden und die Konzentrationen der giftigen Bestandteile minimal gemacht werden, muß das Motorfahrzeug in etwa drei Fahrzyklen oder in anderen Worten für etwa 7 Minuten und über eine Strecke von etwa 4 km gefahren werden. Nachdem diese Temperaturen durch das Motorkühlwasser und die Motorabgase erreicht worden sind, werden die minimalen Konzentrationen entsprechend den Untersuchungen im wesentlichen aufrecht erhalten.
Es ergibt sich somit, daß die Konzentrationen der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde erfolgreich verringert werden können, wenn die Motorabgase und / oder das Motorkühlwasser in einer verkürzten Zeitperiode beim Motoraufwärmvorgang etfwärnfc werden. Unter dem Motoraufwärmvorgang wird hier ein Vorgang verstanden, bei dem der Motor erwärmt wird,
109851/1136
bis die Temperaturen erreicht werden, die Minimalwerte der Konzentrationen der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und . Kohlenmonoxyde ergeben. Die Zeitperiode des Motoraufwärmvorgangs wird weiter verkürzt, wenn das Motorkühlwasser und auch die Motorabgase gleichzeitig erwärmt werden.
Eine Zusatzerwärmung der Motorabgase, bis diese zufriedenstellend sind, erweist sich dann als vorteilhaft, wenn der Verbrennungsmotor mit einem Abgassystem versehen ist, das eine Abgas^Widerverbrennungseinheit aufweist, durch die dem Abgassystem Frischluft zum Nachverbrennen der Abgase zur Verhinderung von Luftverschmutzung zugeführt wird. Die Abgas-Widerverbrennungseinheit ist gewöhnlich auf eine Abgasleitung und / oder einem Abgasrohr des Abgassystems angeordnet. Da in diesem Fall die Abgasleitung und das Abgasrohr relativ große Wärmekapazitäten haben, ist es schwierig, daß die Abgase in einer frühen Stufe des Motoraufwärmvorgangs erwärmt werden, da die Abgasleitung und das Rohr durch Einführen der Frischluft beträchtlich kälter gemacht werden.
Es ist daher Ziel der Erfindung, ein verbessertes Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen zum Verringern der Konsentrationen der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde in den Motorabgasen, wenn die Temperatur der Motorabgas* und / oder des Motorkühlwassers niedriger als ein
-* vorbestimmter Pegel ist.
Mit der Erfindung wird ein Verfahren und eine Einrichtung zum Zusatzerwärmen der Motorabgase geschaffen,wenn die Tem-
peraturen der Abgase und /oder des Motorkühlwassers niedriger als vorbestimmte Pegel sind, wodurch die Periode des Motoraufwärmvorgangs bedeutend verkürzt werden kann, und zur Verringerung der Konzentrationen der giftigen Bestandteile in den Abgasen insbesondere beim Motoraufwärmvorgang beigetragen werden kann.
Mit der Erfindung wird ferner ein Verfahren und eine Einrichtung geschaffen, durch die nicht nur die Motorabgase sondern auch das Motorkühlwasser gleichzeitig zusatzerwärmt wird, wenn deren Temperaturen niedriger als vorbestimmte Pegel sind.
Es wurde nun bei benzinbetriebenen Kraft f ahrzeuc"~Verbrennungsmotoren die Erfahrung gemacht, das die Motorabgase in Abhängigkeit von Betriebszuständen des Motors unter den vorbestimmten Pegel absinken, selbst nachdem die vorbestimmte Arbeitstemperatur von dem Motorkühlwasser bereits erreicht wurde. Dies führt zu einem unvorhergesehenen Ansteigen der Konzentrationen der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde in den Abgasen trotz des erwärmten Zustandes des Motors. Die Probleme dieser Art können durch Wiedererwärmen der Abgase bis zum Erreichen der vorbestimmten Temperatur gelöst werden.
Somit liegt es im Rahmen der Zielsetzung der Erfindung, ein verbessertes Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen zum Zusatzerwärmen der Motorabgase, wenn deren Temperatur niedriger als der vorbestimmte Pegel ist, selbst wenn
109851/1 136
BAD QFUQINAL
das Motorkühlwasser ausreichend erwärmt ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine graphische Darstellung von typischen Beispielen der Änderung der Konzentrationen von unverbrannten Kohlenwasserstoffen (HC) und Kohlenmonoxyden (CO) in den Motorabgasen, die nach dem Starten des Motorfahrzeuges im kalten Zustand des Motors ausgestoßen wurden;
Fig. 2 zeigt ebenfalls eine graphische Darstellung von typischen Beispielen von Änderungen der Temperaturen des Motorkühlwassers und der Motorabgase, nachdem das Motorfahrzeug mit kaltem Motor gestartet wurde;
und k zeigen schematische Darstellungen von Einrichtungen, in denen die Abgasleitung unter Ermittlung der Temperatur der Abgase erwärmt wird, um die Motorabgase indirekt zu erwärmen;
Fig. 5 und 6 zeigen schematische Darstellungen von
Einrichtungen, in denen die Abgase unter Ermittlung ihrer Temperatur direkt erwärmt werden;
109851/1136
Pig. 7 zeigt eine schematische Darstellung einer
Einrichtung, in der die Abgase unter Ermittlung der Motorkühlwassertemperatur erwärmt werden;
Fig. 7a zeigt eine schematische Darstellung einer
Ausführungsform einer Einrichtung zum Zuführen einer brennbaren Mischung, die in der Anordnung nach Pig. 7 zu verwenden ist;
Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung einer
Einrichtung, in der sowohl die Abgase als auch das Kühlwasser entweder gleichzeitig oder unabhängig voneinander unter Ermittlung ihrer Temperaturen erhitzt werden; und
Fig. 8a zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Einrichtung zum Zuführen einer brennbaren Mischung, die in der Anordnung nach Fig. 8 zu verwenden ist.
In den Figuren 1 und 2 sind die Ergebnisse der zuvor erwähnten Untersuchungen veranschaulicht, um die Beziehungen zwischen der Konzentration der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde in den Motorabgasen zu zeigen, die nach dem Startendes Motorfahrzeuges mit kaltem Motor ausgestoßen wurden. Die in Fig. 1 gezeigten Konzentrationen werden in einem Verhältnis zur niedrigsten Konzentration gezeigt, die erreicht
wird, wenn der Motor ausreichend erwärmt ist. Die Kurven A und B
, 109851/1136
in Pig. 1 zeigen die Änderungen der Temperaturen des Kühlwassers bzw. der Abgase, während die Kurve C und D in Fig. 2 die Änderungen der Konzentrationen der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde zeigen. All diese Kurven sind über den zuvor definierten Fahrzyklus, der Zeit in Minuten und der Laufstrecke des Motorfahrzeuges nach seinem Starten - in km - aufgetragen.
Bei Kombinierung zeigen Fig. 1 und 2, daß die Konzentrationen der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde in den Motorabgasen eng auf die Temperaturen des Motorkühlwassers und der Motorabgase bezogen sind. Die Konzentrationen der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde nehmen beträchtlich ab, wenn das Motorkühlwasser und die Motorabgase bis etwa 5o 0C bzw. 55o 0C erwärmt worden sind, nachdem das Motorfahrzeug ausgehend von dem Zustand mit kaltem Motor in etwa zwei Fahrzyklen gefahren wurde. Die Konzentrationen werden auf Minimalwerte verringert und im wesentlichen konstant gehalten, nachdem die Temperaturen des Kühlwassers und der Abgase auf etwa 8o 0C bzw. 6oo öC erhöht wurden. Damit diese Temperaturen von dem Kühlwasser und den Abgasen erreicht werden, muß das Motorfahrzeug in etwa drei Fahrzyklen oder für eine Periode von etwa 7 Hinuten und über eine Strecke von etwa Ii km gefahren werden und gibt dabei giftige Bestandteile in die Umgebungsluft ab. Kit der Erfindung werden die Motorabgase und / oder das Motor-? kühlwasser in einer verkürzten Zeitperiode erwärmt, nachdem oder selbst bevor der Motor im kalten Zustand gestartet wurde. Bei dem dazu geeigneten Verfahren wird die Temperatur der Abgase und / oder des Kühlwassers ermittelt und ein elektrisches
109851/1136
Signal erzeugt, wenn die Temperatur niedriger als ein vorbestimmter Pegel ist. Dieser vorbestimmte Pegel wird derart gewählt, daß er im wesentlichen Minimalwerte der Konzentrationen der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde in den Motorabgasen herbeiführt. Bei Vorliegen des elektrischen Signals werden die Motorabgase durch ein Heizgas erwärmt, das durch Verbrennung einer brennbaren Mischung aus Kraftstoff und in das Abgassystem eingeführter Luft erzeugt wird. Die Motorabgase können an beliebiger Stelle in dem Abgassystem erwärmt werden, beispielsweise in der ' Abgasöffnung, der Abgasleitung oder dem Schalldämpfer. Um den Verbrauch der brennbaren Mischung sparsam zu machen, werden die Abgase vorzugsweise an einer Stelle so dicht wie möglich am Auslaßventil erwärmt, um die relativ hohe Temperatur der Abgase darin verfügbar zu machen. Wo der Nachverbrenner in dem Abgassystem angeordnet ist, können die Abgase in diesem erwärmt werden. Die Abgase können entweder unmittelbar durch Mischen des heißen Gases und der Abgase erwärmt werden oder indirekt, indem das heiße Gas in einen Raum geführt wird, der einen begrenzten Abschnitt des Abgassystems zu dessen Erwärmung im wesentlichen umgibt. Die brennbare Mischung zum Erzeugen des heißen Gases kann eine Mischung aus Luft und verflüßigtem Kraftstoffgas sein, daß in einem normalerweise geschlossenen Behälter gespeichert wird, oder eine Mischung aus Luft und einem Kraftstoff, der von einer gewöhnlichen Kraftstoffleitung für den Motor zugeführt wird. Ein Hauptteil der Wärme in dem Heizgas wird zum Erwärmen der Abgase benutzt. Ein Teil der Wärme, die unverbraucht ist, kann zumindest teilweise in das Einlaßsystem für die brennbare Mischung
109851/1 136 BAD ORIGINAL
für den Motor eingeführt werden, so daß die brennbare Mischung, die dort hindurchgeführt wird, ausreichend zerstäubt (vergast) wird und zu einer Verbesserung der Verbrennungswirksamkeit (Wirkungsgrad) . des Motors beiträgt. Ist dabei das heiße Gas in den Vergaser oder das Ansaugrohr einzuführen, kann es vorzugsweise mit zusätzlicher Frischluft gemischt werden, so daß es nicht die brennbare Mischung zum Zünden bringt, bevor sie die Verbrennungskammern des Motors erreicht. Im Bedarfsfall können nicht nur die Motorabgase sondern das Kühlmittel, beispielsweise Wasser, für den Motor mit im wesentlichen den gleichen Ergebnissen erwärmt werden. Dazu wird die Temperatur sowohl der Abgase als auch des Kühlwassers ermittelt, um elektrische Signale zu erzeugen, wenn sie niedriger als vorbestimmte Pegel sind, die hinsichtlich der Lieferung von Minimalwerten von Konzentrationen der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde gewählt sind. Die Abgase und das Kühlwasser können gleichzeitig oder unabhängig von einander erwärmt werden. Zum Vermeiden eines unerwünschten Abfalls der Temperatur der Abgase, wie dies nach Vollendung des Motoraufwärmvorganges stattfinden kann, werden die Abgase vorzugsweise erwärmt, wenn die Temperatur der Abgase niedriger als der vorbestimmte Pegel wird, selb* wenn das Kühlwasser sich in einem ausreichend erwärmten Zustand befindet.
Nach einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens kann Frischluft in das Abgassystem durch Verwendung der Einrichtungen gedrückt werden, die zur Erwärmung der Abgase und / oder des Kühlwassers dienen. Dabei werden Ein-
109851 /1136
- Io -
richtungen verwendet, die die Abgase und / oder das Kühlwasser erwärmen, wenn deren Temperatur oder Temperaturen niedriger als die vorbestimmten Pegel sind, Frischluft in das Abgassystem zuführen, wenn diese Temperaturen erreicht sind und demzufolge die Einrichtungen zum Erwärmen der Abgase und / oder des Kühlwassers nicht arbeiten.
In Fig. 3 ist eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Durchführen des vorstehend beschriebenen Verfahrens dargestellt. Die gezeigte Einrichtung kann die Abgase unter Ermittlung deren Temperatur erwärmen.
Gemäß Darstellung besitzt ein Motor Io, wie gewöhnlich, ein Ansaugrohr 11 und eine Abgasleitung 12. Das Ansaugrohr 11 geht von einem Vergaser 13 aus, der ein Drosselventil 14 zum Regulieren des Stromes einer brennbaren Mischung durch den Vergaser besitzt. Der Vergaser 13 wird über einen Motorluftfilter 15 (Luftreiniger) mit einem Reinigerelement oder Filter 16 von der Umgebungsluft belüftet. Der Luftfilter I5, Vergaser lh und Ansaugrohr Ii bilden Teil eines Einlaßsystems für eine brennbare Mischung für den Motor Io. Die Abgasleitung 12 geht andererseits von einer Abgasöffnung 17 aus und steht mit der Umgebungsluft über einen Schalldämpfer 18 in Verbindung. Gemäß Darstellung ist der Schalldämpfer 18 über ein Abgasrohr 19 mit der Abgasleitung 12 verbunden. Die AbgaBÖffnung 17, die Abgasleitung 11, der Schalldämpfer l8 und das Abgasrohr 19 bilden Teil eines Abgassystems für den Motor Io.
109851/1 136
In der gezeigten Ausführungsform ist ein Wärmeaustauscher 2o in dem Abgassystem angeordnet und umgibt einen begrenzten Abschnitt der Abgasleitung 12. Der Wärmeaustauscher 2o ist gemäß Darstellung einer Heißgaskammer, die einen erweiterten oder abgerundeten Abschnitt 12a der Abgasleitung umgibt. Die Heißgaskammer 2o steht an ihrem Einlaß mit einem Brenner 21 in Verbindung, der einen Zünder 22, eine Kraftstoffeinspritzdüse 23 und eine um die Düse herum gebildete Lufteinlaßöffnung 2*1 besitzt. Die Kraftstoffeinspritzdüse 23 steht mit einem ein verflüssigtes Kraftstoffgas speichernden Behälter 25 über einen Kraftstoff kanal 26 in Verbindung, in dem eine normalerweise geschlossene Ventileinrichtung 27 sitzt. Die Heißgaskammer 2o steht an ihrer Auslaßseite Über einen Auslaßkanal 28 mit der Umgebungsluft in Verbindung.
Der Zünder 22 wird zum Zünden und die Ventileinrichtung 27 zum öffnen betätigt, wenn die Temperatur der Abgase niedriger als der vorbestimmte Pegel ist, wie im vorhergehenden ausgeführt wurde. Diese selektive Betätigung des Zünders 22 und der Ventileinrichtung 27 wird durch eine elektrische Schaltung durchgeführt, die eine Kombination eines Detektors und einer Schaltereinrichtung 29 und eine elektrische "Energiequelle 3o enthält. Die aus Detektor und Schaltereinrichtung 29 bestehende Kombination ist beliebig in dem Abgassystem angeordnet; gemäß Darstellung ist sie in der Abgasleitung 12 angeordnet. Die Kombination Detektor und Schaltereinrichtung 29 ermittelt die Temperatur der durch das Abgassystem strömenden Abgase; die Schaltereinrichtung 29 wird geschlossen, wenn die ermittelte Temperatur niedriger
109851/1 136
als der vorbestimmte Pegel ißt. Die elektrische Schaltung (elektrischer Stromkreis) ist dem Zünder 22 und der Ventileinrichtung 27 parallel geschaltet und kann einen Zündschalter 31 für den Motor enthalten. Die Ventileinrichtung 27 kann ein normalerweise offenes Solenoidventil sein, das bei Betätigung geschlossen wird. Mit der Bezugsziffer 27a ist enne Betätigungsspule bezeichnet, die dabei an die elektrische Schaltung angeschlossen ist.
Ist die Ventileinrichtung 27 offen, wenn die Kombination Detektor und Schaltereinrichtung 29 geschlossen ist, wird eine Verbindung zwischen dem Behälter 25 und der Kraftstoff einspritzdüse 23 gebildet, so daft das verflüssigte Kraftstoffgas in dem Behälter 25 über den Kraftstoffkanal 26 in den Brenner 21 geliefert wird. Das Kraftstoffgas wird dann durch Betätigung des Zünders 22 verbrannt und erzeugt ein heißes Gas in dem Brenner 21. Das heiße Gas wird der Heißgaskammer 2o zugeführt, um damit den erweiterten Abschnitt 12a der Abgasleitung zu erwärmen und demzufolge die dort hindurchströmenden Abgase. Ein Hauptteil der Wärme in den Heizgasen wird durch Erwärmen der Abgasleitung 12 verbraucht, und ein unverbrauchter Teil der Wärme wird über den Auslaßkanal 28 in die Umgebungsluft abgeführt.
Ein Zweigkanal 32 kann von dem Auslaßkanal 28 ausgehen und in das Einlaßsystem für die brennbare Mischung für den Motor über eine Ventileinrichtung 33 öffnen, wobei der Zweigkanal gemäß Darstellung beispielsweise in d^e Ansauglei-
109851/1 136
tung 11 öffnet. Die Ventileinrichtung 33 ist normalerweise geschlossen und an die die Kombination Detektor und Schaltereinrichtung 29 enthaltende elektrische Schaltung angeschlossen,damit sie zum öffnen betätigt wird, wenn die elektrische Schaltung (der elektrische Stromkreis) bei geschlossener Schaltereinrichtung 29 geschlossen ist. Die Ventileinrichtung 33 kann ebenfalls ein Solenoidventil sein, das durch Energierung einer mit der elektrischen Schaltung verbundenen Betätigungsspule 33a betätigt wird. Der unverbrauchte Teil der Wärme in dem heißen Gas, der sonst über den Auslaßkanal 28 abgegeben werden würde, wird auf diese Weise über den Zweitkanal 32 mit Hilfe eines in dem Ansaugrohr herrschenden Unterdrucks in dieses eingezogen. Das heiße Gas wird der durch das Ansaugrohr 11 strömenden brennbaren Mischung zugemischt und unterstützt die Vergasung der brennbaren Mischung und trägt damit zur Verbesserung der Verbrennungswirksamkeit des Motors bei. Um zu verhindern, daß die brennbare Mischung gezündet oder überhitzt wird, bevor sie die Verbrennungskammern (nicht beziffert) des Motors Io erreicht, kann das heiße Gas vorzugsweise auf eine gewählte Temperatur gekühlt werden, bevor es in das Ansaugrohr 11 gelassen wird. Dazu kann ^n dem Auslaßkanal 28 vor einer Verbindung mit dem Zweigkanal 32 eine Lufteinlaßöffnung 34 gebildet sein. Das heiße Gas wird so mit Frischluft gemischt, bevor es in den . Zweigkanal 32 eintritt, und wird dadurch auf die gewählte Temperatur gekühlt. Anstelle der Anordnung gem/lß Darstellung, kann die Einlaßöffnung 3^ beliebig in dem Zweigkanal 32 an- · geordnet sein. Der Zweigkanal 32 kann vorzugsweise beschichtet oder mit einem Wärraeisolator 35 oder einem äquivalenten
» Mittel bedeckt sein.
109851/1136
Wird die vorbestimmte Temperatur durch die so zusätzlich erwärmten Abgase erreicht, wird die Kombination Detektor und Schaltereinrichtung 29 geöffnet und trennt den Zünder 22 und die Ventileinrichtungen 27 und 33 von der Energiequelle 31» so daß die Zufuhr von verflüssigtem Kraftstoffgas von dem Behälter 25 und das Zünden des Zünders 22 beendet wird und die Verbindung zwischen dem Ablaßkanal 28 und dem Ansaugrohr 11 gesperrt ist, wodurch Abgase am überhitzen und ein unerwünschter Verbrauch des Arbeitskraftstoffs der Einrichtung verhindert werden.
In Fig. 4 ist eine abgeänderte Form der Einrichtung nach Fig. 3 gezeigt. Diese abgeänderte Einrichtung arbeitet im wesentlichen gleich der Einrichtung nach Fig. 3 und dient zur indirekten Erwärmung der Abgase unter Ermittlung deren Temperatur. Im Unterschied zu der Einrichtung nach Fig. 3» in der verflüssigtes Kraftstoffgas als Arbeitskraftstoff verwendet wird, wird bei der Einrichtung nach Fig. 4 ein Motorkraft stoff benutzt, der gewöhnlich dem Vergaser 13 über eine Motorkraftstoffleitung 4o mit einer Pumpe 41 zugeführt wird, die beispielsweise eine magnetische Pumpe sein kann.
Bei der Einrichtung nach Fig. 4 steht der Wärmeaustauscher oder die Heißgaskammer 2o an ihrer Einlaßseite mit; \ einem abgeänderten Brenner 42 in Verbindung» der Innen- und Außenkammern 43 bzw» 44 besitzt. In die Innenkaminer 43 ragt
I ■ t
ein Zünder 45, und neben diesen Zünder 45 öffnet eine Kraftstoff einspritzdüse 46. Um die Kraftstoffeinspritzdüse 46
109851/1136
herum ist eine Primärlufteinlaßöffnung Ί7 gebildet, während am vorderen Ende des Brenners Ί2 gemäß Darstellung eine Sekundärlufteinlaßöffnung Ί8 vorgesehen ist, die eine Verbindung zwischen den Kammern l»3 und M bildet. Die Kraftstoffeinspritzdüse H6 steht mit der Motorkraftstoffleitung Uo stromab der Pumpe Hl über einen Kraftstoff kanal *49 in Verbindung, in dem eine normalerweise geschlossene Ventileinrichtung 5o sitzt. Die Primär- und Sekundärlufteinlaßöffnungen Ί7 bzw. Ί8 stehen mit einem Auslaß eines Gebläses 51 in Verbindung, das von einem Motor 52 angetrieben wird, so daß ein Luftstrom über die Primär- und Sekundärlufteinlaßöffnungen in den Brenner JJ2 eingeführt wird, wenn das Gebläse 51 von dem Motor 52 angetrieben wird. Gemäß Darstellung steht die Heißgaskammer 2o auf ihrer Auslaßleite mit einem Auslaßkanal 28· in Verbindung, der zn einer fiufteinlaßöffnung 15a des Motorluftfilters 15 gerichtet ist, so daß erwärmte Frischluft mit dem Motorkraftsto.ff in dem Einlaßsystem gemischt wird, wenn die gezeigte Einrichtung arbeitet.
Die Pumpe *U, der Zünder Ί5, die Ventileinrichtung 5o und der Motor 52 sind alle mit einer elektrischen Steuerschaltung verbunden und werden von dieser betätigt; diese Steuerschaltung besitzt die Kombination Detektor und Schaltereinrichtung 29» eine Energiequelle 3o und einen Zündschalter 31, wie die Einrichtung nach Fig. 3« Ist die Ventileinrichtung 5o eine solenoid betätigte Ventileinrichtung, kann sie durch Energierung einer Betätigungespule 5oa betätigt werden, die an die
109851/1136
elektrische Steuerschaltung angeschlossen ist.
let beim Betrieb die Temperatur der Abgase in der Abgasleitung 12 niedriger als der vorbestimmte Pegel, schließt die Kombination Detektor und Schaltereinrichtung 29 die elektrische Steuerschaltung und betätigt die Pumpe 4l, den Zünder 45» die Ventileinrichtung 5o und den Motor 52. Der Motorkraftstoff in der Kraftstoffleitung 1Jo Vird durch die . Pumpe 41 in den Kraftstoffkanal gedrückt und gelangt zur Kraftstoffeinepritzdüse 46 über die nun geöffnete Ventileinrichtung 5o. Der Kraftstoff wird mit Frischluft gemischt, die von dem motorgetriebenen Gebläse 51 in die Innenkanmer 43 des Brenners 42 über die Primärlufteinlaßöffnung 47 geführt wird, und durch Zünden des betätigten Zünders 45 verbrannt. Die Verbrennung des Kraftstoffs und der Primärluft wird durch die Luft unter-Btützt, die über die Sekundärlufteinlaßöffnung 48 in die Innenkammer 43 gedrückt wird.Das so in dem Brenner 42 erzeugte heiße Gas wird der Heißgaskammer 2o geliefert und erwärmt den erweiterten Abschnitt 12a der Abgasleitung 12, der von der Kammer 2o umgeben wird, und erwSrmt demgemäß die dort hindurchströmenden Abgase. Der unverbrauchte Teil der Wärme in den heißen Gasen wird zur Lufteinlaßöffnung 15a des Luftfilters 15 über den Ablaßkanal 28· geführt, um die durch den Luftfilter einzusaugende Luft zu erwärmen.
Sobald die Abgase auf die vorbestimmte Temperatur erwärmt sind, wird die Kombination Detektor und Schaltereinrichtung 29 geöffnet und läßt die Ventileinrichtung 5o schließen,
10 9 8 5 1/113 6
den Zünder 45 aufhören zu zünden und den Motor 52 abschalten, wodurch ein überhitzen der Abgase und ein unnötiger Verbrauch von Motorkraftstoff vermieden wird.
Fig. 5 und 6 veranschaulichen nun Ausführungsformen, in denen die Abgase direkt durch das heiße Gas durch direkten Wärmeaustausch dazwischen erwärmt werden. Diese beiden Ausführungsformen benutzen ebenfalls den Motorkraftstoff als Arbeitskraftstoff und arbeiten mit Ermittlung der Temperatur der Abgase.
Wie in Fig. 5 dargestellt ist, steht die Abgasleitung 12 an ihrem erweiterten Abschnitt 12a mit einem Brenner 55 in Verbindung, in den ein Zünder 56 ragt. Der Brenner 55 steht an seiner Einlaßseite mit einer Einengung oder einem Venturi 57 über ein Einweg-Rückschlagventil 58 in Verbindung, das derart angeordnet ist, daß es nur eine Strömung in Richtung der Abgasleitung 12 erlaubt. Das Venturi 57 wird von der Umgebungsluft belüftet und saugt beim Betrieb Luft an. Ein von der Motorkraftstoff leitung (nicht gezeigt) ausgehender Kraftstoffkanal 59 öffnet an seinem Führungsende in das Venturi 57. In dem Kraftstoffkanal 59 sitzt eine normalerweise geschlossene Ventileinrichtung 6o und eine Schwimmerkammer 61, die hinter der Ventil-.einrichtung 6o angeordnet ist. Eine Drosselstelle oder eine Bemessungsöffnung 62 kann ebenfalls in dem Kraftkanal 59 stromab der Schwimmerkammer 61 angeordnet sein. Das Einweg-Rückschlagventil 58 kann vorzugsweise ein solches sein, daß eine ausgezeichnete Ansprechcharakteristik besitzt und aus einem Ventil-
» gehäuse 58a besteht, einer gegenüber diesem federnder Ventil-
10 9 8 5 1/113 6
platte 58b, uie an dem Gehäuse befestigt ist und eine Anzahl sich radial erstreckender Schlitze (nicht gezeigt) aufweist, und einem Anschlagorgan 58c, das auf der stromauf liegenden Seite der Ventilplatte und fest am Gehäuse angeordnet ist und ein Hindernis für eine elastische Verformung der Ventilplatte in Richtung des Venturis 57 bildet. Der erweiterte Abschnitt 12a der Abgasleitung 12 und der davon ausgehende Heißgaskanal können vorzugsweise beschichtet oder mit einem Wärmeisolator 63 bedeckt sein, um ihre Innenwärme am Entweichen in die Umgebung zu hindern.
Der Zünder 56 und die Ventileinrichtung 60 sind mit einer elektrischen Steuerschaltung verbunden und werden von dieser betätigt; diese Steuerschaltung ist im wesentlichen gleich ihren Gegenstücken in den Einrichtungen nach Fig. 3 und 4 und besitzt die Kombination Detektor und Schaltereinrichtung 29, Energiequelle 3o und den Zündschalter 31. Die Ventileinrichtung 60 kann ein solenoid betätigtes Ventil sein, das normalerweise geschlossen ist, wobei die Ventileinrichtung eine Betätigungsspule 60a enthalten kann, die mit der elektrischen Steuerschaltung verbunden ist.
Ist nun die Kombination Detektor und Schaltereinrichtung 29 bei der Temperatur der Abgase, die niedriger als der zuvor erwähnte vorbestimmte Pegel ist, geschlossen, dann wird die Ventileinrichtung 60 zum öffnen betätigt und der Zünder 56 in dem Brenner 55 zum Zünden betätigt. Bekanntlich herrschen in dem Abgassystem abwechselnd Überdrucke und Unterdrucke. Lie-
109851/1136
gen Unterdrucke in der Abgasleitung 12 vor, wird Umgebungsluft in das Venturi 57 eingesogen und der Motorkraftstoff über den Kraftstoffkanal 59, über die Ventileinrichtung 6o, die Schwimmradkammer 61 und die Bemessungeöffnung 62 sum Venturi geführt. Die Luft und der Kraftstoff werden mit einander gemischt und in dem Venturi 57 zerstäubt. Die resultierende brennbare Mischung wird über das Einweg-Rückschlagventil 58 in den Brenner 55 geführt, wenn in der Abgasleitung 12 Unterdruck herrscht. Die brennbare Mischung wird somit durch Zünden des Zünders 56 zur Erzeugung eines heißen Oases verbrannt* Das heiße Gas wird der Abgasleitung 12 zugeführt und mit den dort hindurchströmenden Abgasen gemischt, worauf die Abgase direkt erwärmt werden, bis durch sie die vorbestimmte Temperatur erreicht wird.
Die in Fig. 6 gezeigte Einrichtung ist im wesentlichen gleich aufgebaut und arbeitet im wesentlichen gleich der Einrichtung nach Fig. 5 - mit Ausnahme des Aufbaus des Brenners. Der in Fig. 6 mit der Bezugsziffer 55* bezifferte Brenner steht nun mit dem erweiterten oder abgerundeten Abschnitt 12a der Abgasleitung 12 fiber eine Anzahl von öffnungen 6Ί in Verbindung, die in der Umfangewand des Abschnitts 12a gebildet sind.
Fig. 7 veranschaulicht eine Einrichtung, die mit einem Maehvrbetr kombiniert ist, der für die Nachverbrennung des unverbrannten brennbaren Bestandteile der Motorabgase zur Verhinderung von Luftverschmutzung verwendet wird. Dieser mit der Bezugsziffer 7o bezeichnete Nachverbrenner ist selbst bekannt
109851/1136
- 2ο -
und gemäß.Darstellung beispielsweise zwischen der Abgasöffnung 17 und dem Schalldämpfer 18 angeordnet.
Der Nachverbrenner 7o ist mit einer Lufteinführeinheit verbunden, die dazu dient, Frischluft unter Zwang in den Nachverbrenner für Wiederverbrennung der dort hindurchfließenden Motorabgase einzuführen. Die Lufteinführeinheit enthält eine Luftpumpe 71, die von dem Motor Iq1 betrieben werden kann. Die Luftpumpe 71 besitzt eine Lufteinlaßöffnung 71a,die von der Umgebungsluft belüftet wird, und eine Luftauslaßöffnung 71b, die zu einem Dreiwegventil 72 führt. Mit der Bezugsziffer 71c ist ein Entlastungsventil bezeichnet, das im Bedarfsfall auf der Luftpumpe 71 angeordnet sein kann. Die Lufteinlaßöffnung 71a der Pumpe 71 kann über einen Luftzufuhrkanal 13 zu. dem Motorluftfilter 15 geführt sein. Das Dreiwegventil 72, das auf seiner Einlaßseite von der Auslaßöffnung 71b der Pumpe 71 ausgeht,steht mit seiner Auslaßseite mit einer Ablauföffnung 71I und einem Luftkanal 75 in Verbindung. Das Dreiwegventil 72 ist derart aufgebaut und angeordnet, daß es der Auslaßöffnung 71b der Pumpe 71 ermöglicht, normalerweise mit dem Luftkanal 75 in Verbindung zu stehen und mit der Ablauföffnung I^ in Verbindung zu stehen, wenn das Ventil 72 betätigt wird. Der Luftkanal 75 führt zu einem Lufttunnel 76,der seinerseits gemäß Darstellung über einen Lufteinführkanal 77 mit dem Nachverbrenner 7o in Verbindung steht. Eine Unterdruck— betriebene federbelastete Ventileinrichtung 78 kann zum Ausschließen von Zündungsrückschlägen vom Motor bei Verzögerung des Motorfahrzeuges vorgesehen sein. Eine derartige Ven-
109851/1 136
tileinrichtung 78 kann eine atmosphärische Kammer 78a aufweisen, die beispielsweise über den Kanal 73 von der Umgebungsluft belüftet wird, und eine Ansaugkammer 78b, die mit dem Ansaugrohr 11 über einen Saugkanal 79 in Verbindung steht, so daß für den Fall, daß ein erhöhter Unterdruck in dem Ansaugrohr aufgebaut ist, zusätzliche Luft über die atmosphärische Kammer 8a, die Saugkammer 78b, die sich nun mit der atmosphärischen Kammer durch den eingeführten Unterdruck in Verbindung befindet, und dem Saugkanal 79 zugeführt wird. Ein Einweg-Rückschlagventil 8o kann zwischen dem Luftkanal 75 und dem Lufttunnel zum Verhindern eines Rückstromes des Abgase über den Kanal 75 vorgesehen sein.
In der gezeigten Ausführungsform ist der Nachverbrenner 7o mit einem in ihm angeordneten Brenner 8l und einem in diesen ragenden Zünder 82 versehen. Der Brenner 81 ist mit einer Einspritzdüse 8la versehen und besitzt in seiner Wand eine Anzahl von öffnungen 8lb,durch die die in den Nachverbrenner 7o einströmenden Abgase in den Brenner 81 geführt werden. Der Brenner 8l ist an seinem vorderen Ende geöffnet und steht damit mit dem hinteren Abschnitt der Abgasleitung 12 in Verbindung, wie dargestellt wurde. Die Einspritzdüse 8la ist hier als einstückig mit dem Lufteinführkanal 77 gezeigt. Der Lufttunnel 76, "der über die Einspritzdüse 8la nun mit dem Brenner 8l in Verbindung steht, wird über einen Mischungskanal 83 zu einer Zufuhreinheit für brennbare Mischung geführt, die ein Gebläse 84 und einen Motor 85 zum Antreiben des Gebläses enthält. Das Gebläse 84 steht an seiner Einlaßseite mit einer Quelle (nicht
109851/1136
gezeigt) eines vergasten Kraftstoffs über einen Kraftstoffkanal 86 in Verbindung und an seiner Auslaßseite mit dem Mischungskanal 83. Das Gebläse 84 besitzt eine geeignete Luftansaugeinlaßöffnung 81Ia, durch die Umgebungsluft eingesaugt wird und mit dem vergasten Kraftstoff gemischt wird, der über den Kraftstoffkanal 86 zugeführt wird, wenn das Gebläse von dem Motor 85 angetrieben wird. Io demJMischungskanal 83 kann vorzugsweise ein Einweg-Rückschlagventil 87 vorgesehen sein, um einen Rückstrom der Abgase in das Gebläse 84 zu verhindern. Vorzugsweise kann eine Druckregulierventileinrichtung 88 in dem Kraftstoffkanal 86 angeordnet sein, um damit den Strom des vergasten Kraftstoffs zu regulieren, der zum Gebläse 84 zu führen ist. Die in dieser Ausführungsform zu verwendende Quelle für den vergasten Kraftstoff kann von einem verflüssigtes Kraftstoffgas speichernden Behälter versorgt werden, wie im Fall der Ausführungsform nach Fig. 3 oder von einer gewöhnlichen Motorkraftstoffleitung, wie dies bei den Ausführungsformen nach Fig. 4 bis 6 allgemein der Fall ist. Im Bedarfsfall kann der Zünder 82 mit einem Hochspannungsgenerator 89 verbunden sein.
Das Dreiwegventil 72, der Zünder 82 (oder der Hochspannungsgenerator 89, der daran angeschlossen sein kann) und der Motor 85 für das Gebläse 84 sind mit einer elektrischen Steuerschaltung verbunden und werden von dieser betätigt, die eine Kombination Detektor und Schaltereinrichtung 9o, eine Energiequelle 3o und einen Zündschalter 31 enthält, der selektiv mit einem Motorstartermotor zu verbinden ist. Von der
109851/1136
Korabination Detektor und Schaltereinrichtung 9o wird in dieser besonderen Ausfuhrungsform angenommen, daß sie auf die Temperatur des Motorkühlwassers anspricht und geschlossen ist, wenn die ermittelte Temperatur niedriger als der vorbestimmte Pegel ist. Dieser vorbestimmte Temperaturpegel ist in der Hinsicht gewählt, daß die Konzentrationen der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde in den Motorabgasen auf Minimalwerte reduziert werden, und kann beispielsweise in die Nähe von 60 0C eingestellt werden.
Ist somit die Kombination Detektor und Schaltereinrichtung 9o bei einer Temperatur des Motorkühlwassers geschlossen, die niedriger als der so vorbestimmte Pegel ist, beispielsweise beim Motoraufwärmvorgang, wird das Dreiwegventil 72 in einer Stellung gehalten, in der es eine Luftverbindung zwischen der Auslaßöffnung 71b der Luftpumpe 71 und der Ablauföffnung 71» bildet, und gleichzeitig werden der Zünder 82 und der Motor 85 betätigt. Die Luft von der Luftpumpe 71 wird somit bei durch das Ventil 72 geschlossenem Luftkanal 75 der Umgebungsluft zugeführt. Gleichzeitig wird das Gebläse 71* von dem Motor 85 angetrieben, um die brennbare Mischung zuzuführen, und der Zünder 82 zündet in dem Nachverbrenner durch Hilfe des Hochspannungsgenerators 89, soweit dieser vorgesehen ist. Die brennbare Mischung wird über den Mischkanal 83, den Lufttunnel 76, den Lufteinführkanal 77 und die Einspritzdüse 8la in dieser Reihenfolge in den Brenner 8l gedruckt und durch Zünden des Zünders 82 verbrannt, der sich nun betätigtem Zustand befindet, und erzeugt ein heißes Gas in dem Brenner 8l. Das heiße
109851/1136
Gas wird mit den Abgasen gemischt, die in den Brenner 8l über die darin.gebildeten öffnungen 8la fließen, so daß die Abgase erhitzt werden, um ihrerseits das Motorkühlwasser zu erwärmen. Sobald das Kühlwasser auf die vorbestimmte Temperatur erwärmt ist, öffnet die Kombination Detektor und Schaltereinrichtunp; 9o und trennt den Zünder 82 und den Motor 85 von der Energiequelle 3o, wodurch der Zünder 82 und das Gebläse 84 außer Betrieb gesetzt werden. In diesem Zustand wird das Dreiwegventil 72 in einer Stellung gehalten, in der es eine Verbindung zwischen der Pumpenauslaßöffnung 71a und dem Luftkanal 75 bildet und es der Pumpe 71 ermöglicht, Luft über den Luftkanal 75, den Lufttunnel 76, den Lufteinführkanal 77 und die Einspritzdüse 78 dem Nachverbrenner 70 (Reaktor) zuzuführen. Die in dem Nachverbrenner eingeführte Luft unterstützt die Nachverbrennung der Abgase, die über die Abgasleitung ausgestoßen werden.
Es ist zu bemerken, daß die in Fig. 7 gezeigte Ausführungsform vorteilhafterweise praktisch angewendet werden kann, wenn ein Nachverbrenner in dem Abgassystem angeordnet ist, worin die Lufteinftihreinheit für den Nachverbrenner beim Motoraufwärmvorgang sinnvoll ausgenutzt wird, bei dem die Einführung von Frischluft in den Nachverbrenner gewöhnlich schädlich für das schnelle Erwärmen der Abgase ist.
Die von dem Gebläse 8Ί zugeführte brennbare Mischung kann irgendwo in das Abgassystem und muß nicht in den Nachverbrenner 7o eingeführt werden. Um den Kraftstoffverbrauch wirt-
109851/1136
schaftlieh zu machen, ist es jedoch vorteilhaft, daß die brennbare Mischung an eine Stelle so dicht wie möglich an der Auslaßöffnung 17 geliefert wird. Dabei wird die von der Luftpumpe 71 zugeführte Luft vorteilhafterweise in das Abgassystem an einer Stelle gezogen, die im wesentlichen stromauf von der Stelle liegt, an der die brennbare Mischung eingeführt wird; vorteilhafterweise hat die brennbare Mischung ein relativ niedriges Luft/Kraftstoffverhältnis. Wird eine Anordnung auf diese Weise getroffen, kann der Brenner 8l auf einem Vor-Schalldämpfer - so weit verfügbar - angeordnet sein.
109851/1136
Die das motorgetriebene Gebläse 84 enthaltende Einheit zum Zuführen der brennbaren Mischung kann in der in Fig. 7a gezeigten Weise darin abgeändert werden, daß ein von einem Motor 92 getriebenes Gebläse 91 mit einem Venturi 93 versehen ist, durch das Umgebungsluft und ein über den Kraftstoffkanal 86 zugeführter vergaster Kraftstoff eingesaugt werden, um die brennbare Mischung zu erzeugen, die dem Mischungskanal 83 geliefert wird.
Die soweit beschriebenen Ausfuhrungsformen der erfindungs gemäßen Einrichtung können alle die Motorabgase entweder direkt oder indirekt zusätzlich erwärmen und die Konzentrationen der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde in den Motorabgasen insbesondere beim Motorerwärmungsvorgang verringern. Dieses Ziel kann mit im wesentlichen den gleichen Ergebnissen erreicht werden, indem sowohl die Motorabgase als auch das Motorkühlwasser gleichzeitig erwärmt werden. Da es vorkommt, wie im vorhergehenden beschrieben wurde, daß die Temperatur der Abgase unter den vorbestimmten Pegel selbst nach dem Motorerwärmungsvorgang abnimmt, wenn das Motorkühlwasser ausreichend erwärmt ist, werden in diesem Fall die Abgase und das Kühlwasser unter Ermittlung der Temperaturen sowohl der Abgase als auch des Kühlwassers unabhängig voneinander erwärmt. Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Realisierung dieses Konzepts ist in Fig. 8 veranschaulicht. Die Ausführungsform nach
Fig. 8 besitzt gemäß Darstellung eine Lufteinführeinheit, die sekundäre oder zusätzliche Luft zur Unterstützung der Verbrennung
109851/1136
einer brennbaren Mischung zur Erzeugung eines Heißgases zum Erwärmen der Abgase zuführen kann.
Wie in Figur 8 dargestellt ist, besitzt der Motor Io einen teilweise veranschaulichten Hotorkühlkreis 95. In dieser Ausführungsform wird von dem Arbeitskraftstoffangenommen, daß er von einer gewöhnlichen Motorkraftstoffleitung über einen Kraft-· stoffkanal 96 zugeführt wird; im Bedarfsfall kann jedoch ein verflüssigtes Kraftstoffgas, das in einem Behälter gespeichert ist, unabhängig von der Kraftstoffleitung wie in der Ausführungsform nach Fig. 3 verwendet werden. Der Kraftstoffkanal 96 öffnet in ein Venturi 97, das mit der Umgebungsluft in Verbindung steht und beim Betrieb Ungebungsluft ansaugt. Das Venturi 97 ist mit einer Einlaßöffnung (nicht beziffert) eines Gebläses 98 verbunden, das von einem Motor 99 getrieben wird. Eine Auslaßöffnung (nicht beziffert) des Gebläses 98 mündet in einen Mischungskana.1 loo, so daß bei Antreibung des Gebläses durch den Motor 99 eine vergaste brennbare Mischung, die durch Mischung der in das Venturi 17 eingesaugten Luft und Kraftstoff erzeugt wird, durch das Gebläse 98 in den Mischungskanal loo gedrückt wird. Die.hier gezeigte Kraftstoffzufunreinheit ist im großen und ganzen gleich der entsprechenden Einheit nach Fig. 7a, besitzt jedoch nun eine Schwimmerkammer 96a, die Teil des Kraftstoffkanals 96 bildet. Der Mischungskanal loo geht über in einen ersten und einen zweiten Zweigkanal looa bzw. loob. Der erste Zweig-
109851/1136
kanal looa wird zum Abgassystem geführt, während der zweite Zweigkanal loob zum Motorkühlkreis 95 geführt wird. Der erste Zweigkanal looa öffnet an seinem Führungsende über einen Brenner lol irgendwo in das Abgassystem; gemäß Darstellung öffnet er in eine Kombination Schalldämpfer und Nachverbrenner Io2, die hinter der Abgasleitung 12 angeordnet'sind. Der Brenner Io2 besitzt einen Zünder Io3, der in ihn hineinragt und der gleichzeitig zum Zünden betätigt wird, wenn die brennbare Mischung über den Zweigkanal looa in den Brenner zugeführt wird, um die Mischung zur Erzeugung eines heißen Gases zu verbrennen. Der Brenner lol besitzt eine Sekundärlufteinlaßöffnung lola, die von einer Lufteinführeinheit über einen zv/eiten Lufteinführkanal Io4 führt. Diese Lufteinfunreinheit ist an sich im Aufbau im wesentlichen analog ihrem Gegenstück in der Einrichtung nach Fig. 7 und enthält eine Luftpumpe 71, die vondem Motor Io angetrieben werden kann. Die Luftpumpe 71 saugt Luft über einen Luftzufuhrkanal 73 an, der von der Umgebungsluft belüftet wird, beispielsweise im Motorluftfilter 15. Die Luft wird von der Luftpumpe 71 zum Sekundärlufteinführkanal Io4 gepumpt und im Bedarfsfall über einen Lufttunnel 76 und einen Lufteinführkanal 77 zur Abgasleitung 12 oder zur Abgasöffnung 17. Die Lufteinführeinheit kann ebenfalls eine unterdruckbetriebene federbelastete Ventileinrichtung 78 besitzen, die mit dem Ansaugrohr 11 über einen Saugkanal 79 und mit dem Luftzufuhrkanal 73 über einen Kanal 73a in Verbindung steht, um einen Zündungsrückschlag vom Motor bei der Verzögerung in einer zuvor beschriebenen Weise zu verhindern. Am Einlaß zum Lufttunnel 76 ist ebenfalls ein
109851/1 136
Einweg-Rückschlagventil 80 angeordnet, und ein Entlastungsventil 71c ist an der Luftpumpe 71 angeordnet. Um das Rückflfeßen der Abgase im Mischungskanal loo zu verhindern, kann ein Einwegrückschlagventil I06 in dem Zweigkanal looa stomab der Verbindung mit dem zweiten Zweigkanal loob angeordnet sein.
Der zweite Zweigkanal loob führt andererseits zu einem Brenner I06 über eine normalerweise geschlossene Ventileinrichtung Io7, die eine solenoidbetätigte Ventileinrichtung sein kann. Der Brenner I06 besitzt einen Zünder I08, der in inn ragt und ist in eine Ileißgaskammer Io9 geöffnet. Die Heißgaskammer Io9 wird mit einem begrenzten Abschnitt des Motorkühlkreises 95 in Berührung gehalten, über den das Motorkühlwasser in Umlauf gebracht wird, und wirkt so als eine Wärmeaustauschereinrichtung. Die Ileißgaskammer Io9 öffnet vorzugsweise über einen Auslaßkanal Ho in die Umgebung, der zu irgendeinem Aufbauteil des Einlaß'systemfür die brennbare Mischung für den Motor gerichtet ist oder unmittelbar in das Einlaßsystem gelassen ist, um die brennbare Mischung für den Motor zur Unterstützung deren Vergasung zu erwärmen.
Obgleich der Brenner lol zur Erwärmung der Abgase gemäß Darstellung aus der Kombination Schalldämpfer und Reaktor besteht, kann er im Bedarfsfall beliebig oder in Abhängigkeit von dem besonderen Aufbau des verwendeten Abgassystems angeordnet sein. Ist das Abgassystem beispielsweise ein solches, das mit einem. Reaktor Io2' versehen ist, wie in Fig. 8a dargestellt ist, kann der Brenner lol in diesem Reaktor Io2' angeordnet sein. Anderer-
109851/1 136
seits kann der Brenner lol irgendwo in dem mehr stromab liegenden Abschnitt des Abgassystercs angeordnet sein, beispielsweise in einem Hauptschalldämpfer (nicht dargestellt).
Der Gebläseantriebsmotor 99, der Zünder Io3 des Brenners lol, die Ventileinrichtung Io7 und der Zünder I08 des Brenners Io6 sind alle parallel an eine elektrische Steuerschaltung angeschlossen, die eine Energiequelle 3o, einen Zündschalter 31 und eine erste und zweite Kombination Detektor und Schaltereinrichtung 111 bzw. 112 besitzt. Die Kombination Detektor und Schaltereinrichtung 111 oder 112 sind irgendwo in dem Abgassystem und dem Motorkühlkreis angeordnet, damit sie auf die Temperaturen der Motorabgase und des Motorkühlwassers ansprechen. Die erste Kombination Detektor und Schaltereinrichtung 111 ist zwischen die Energiequelle 3o und den Motor 99 für das Gebläse 98 geschaltet und ist geschlossen, wenn die dadurch ermittelte Temperatur der Abgase niedriger als der vorbestimmte Pegel ist, und energiert in diesem Zustand den Motor 99. Die zweite Kombination Detektor und Schaltereinrichtung 112 ist ebenfalls zwischen die Energiequelle 3o und die Ventileinrichtung Io7 geschaltet und ist geschlossen, wenn die Temperatur des Motorkühlwassers niedriger als der vorbestimmte Pegel ist, und öffnet die Ventileinrichtung Io7. Die Einrichtungen 111 und 112 sind somit parallel zueinander geschaltet und wirken unabhängig voneinander. Die zweite Detektor- und Schaltereinrichtung 112 ist ferner mit dem Motor 99 über einen Relaisschalter 113 mit einem normal offenen Kontakt 113a und ein Solenoid 113 b verbunden, so daß der Motor 99 energiert wird, nicht nur wenn die Einrichtung 111 sondern die Einrichtung 112 geschlossen ist. Die Sünder Io3 und Io8 sind kon-
109 851/1136
stant mit der Energiequelle 3o verbunden und werden ständig zum Zünden betätigt, soweit der Zündschalter 31 geschlossen ist. Im Bedarfsfall kann ein Hochspannungsgenerator 114 zwischen die Energiequelle 3o und die Zünder Io3 und Io8 geschaltet sein. Die Ventileinrichtung Io7 kann eine solenoidbetätigte Ventileinrichtung sein» die eine Betätigungsspule Io7 besitzt, über die die Ventileinrichtung mit der elektrischen Steuerschaltung verbunden ist.
Sind nun gleichzeitig die Temperaturen der Motorabgase und des Motorkühlwassers niedriger als die vorbestimmten Pegel, dann wird sowohl die erste als auch die zweite Kombination Detektor und Schaltereinrichtung 111 und 112 geschlossen, um den Gebläseantriebsmotor 99 zu energieren und die Ventileinrichtung Io7 zum öffnen zu betätigen. Die von dem Venturi 97 zugeführte brennbare Mischung wird damit über die Zweigleitungen looa bzw. loob zu den Brennern lol und Io6 geführt und zur Erzeugung eines heißen Gases darin durch Zünden der Zünder Io3 und Io6 verbrannt. Das in dem Brenner lol erzeugte heiße Gas wird in die Kombination Schalldämpfer und Reaktor Io2 geführt, um die dort hindurchströmenden Abgase zu erwärmen, während das in dem Brenner Io6 erzeugte heiße Gas in die Heißgaskammer Io9 gefttirt wird,um das durch den Kühlkreis 95 strömende Motorkühlwasser zu erwärmen. Die Zufuhr der brennbaren Mischung zu den Brennern lol und Io6 ist ausgescnaltet, wenn die Abgase und das Kühlwasser bis zu den vorbestimmten Temperaturen erwärmt worden sind und demgemäß die erste und zweite Kombination Detektor und Schaltereinrichtung 111 bzw. 112 geöffnet sind. Die Abgase und das Kühlwasser werden in dieser Weise
109851/1136
an überhitzung gehindert, und der unerwünschte Verbrauch von Kraftstoff wird vermieden.
In dem Fall, daß die Temperaturen der Abgase nach dem Motoraufwärmvorgang und bei ausreichend erwärmtem Kühlwasser unter die vorbestimmte Temperatur absinken, schließt die erste Kombination Detektor und Schaltereinrichtung 111, um den Motor 99 zu energieren und die brennbare Mischung dem Brenner lol zuzuführen und die Abgase wieder zu erwärmen, bis die vorbestimmte Temperatur durch sie erreicht ist. In diesem Zustand wird die Ventileinrichtung Io7 bei offen gehaltener zweiter Kombination Detektor und Schaltereinrichtung 112 geschlossen gehalten, so daß die brennbare Mischung nicht dem Brenner Io6 zugeführt wird.
Die in Fig. 8 gezeigte Ausführungsform kann somit die Konzentrationen der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde nicht nur beim Motoraufwärmvorgang, sondern auch während jeder anderen Betriebsart reduzieren, bei der die Motorabgase nicht auf die vorbestimmte Temperatur erwärmt sind.
109851/1 136

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    lL Verfahren zur Verringerung von Konzentrationen von unverbrannten Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxyden in Abgasen von benzinbetriebenen Verbrennungsmotoren für Motorfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur der Motorabgase und / oder eines Motorkühlmittels ermittelt, ein elektrisches Signal erzeugt, wenn die ermittelte Temperatur niedriger ist als ein vorbestimmter Pegel, der zur Lieferung von Minimalwerten der Konzentrationen gewählt ist, und die Abgase durch ein heißes Gas erwärmt, das durch Verbrennung einer brennbaren Mischung aus Kraftstoff und Luft erzeugt wird, wenn das elektrische Signal vorliegt.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das heiße Gas insAbgassystem des Motors(Io)eingeführt wird und mit den Abgasen gemischt wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das heiße Gas einem Raum (2o), der im wesentlichen einen begrenzten Abschnitt (12a) des Abgassystems des Motors (lo) umgibt, zum Erwärmen dieses Abschnitts (12a) zugeführt wird.
    4. Verfahren nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß ein unverbrauchter Teil des aus dem Raum (2o) abgegebenen heißen Gases zumindest teilweise in ein Einlaßsystem für brennbare Mischung des Motors zur Unterstützung der Zerstäubung einer dort hindurchfließenden brennbaren Mischung eingeführt wird.
    109851/1136
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoff von einer Quelle(25)eines verflüssigten Kraftstoffgases zugeführt wird.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoff von einer Kraftstoffleitung für den Motor (lo) zugeführt wird.
    7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in das Abgassystem Frischluft eingeführt wird, wenn die ermittelte Temperatur höher als der vorbestimmte Pegel ist und demgemäß die Signalspannung nicht vorliegt.
    8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur sowohl der Motorabgase als auch des Motorkühlmittels ermittelt wird zur Erzeugung eines elektrischen Signals zum voneinander unabhängigen Erwärmen der Abgase und des Kühlmittels, wenn die ermittelten Temperaturen niedriger als vorbestimmte Pegel sind, die zur Lieferung von Minimalwerten der Konzentrationen gewählt sind.
    9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Signal zum Erwärmen der Abgase selbst bei Nichtvorliegen des elektrischen Signals zum Erwärmen des Kühlmittels erzeugt wird, wenn die Temperatur der Abgase niedriger als der vorbestimmte Pegel ist und das Kühlmittel über den vorbestimmten Pegel erwärmt wurde.
    109851/1136
    lo. Einrichtung zum Verringern der Konzentrationen von unverbrannten Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxyden in Motorabgasen zur Durchführung eines Verfahrens nach den vorhergehenden Ansprüchen, in einem benzinbetriebenen Kraftfahrzeugmotor mit einem Einlaßsystem für brennbare Mischung, einem Abgassystem und einem Kühlkreis, gekennzeichnet durch eine aus einem Detektor und einer Schaltereinrichtung bestehende Kombination zum Ermitteln der Temperatur der Abgase in dem Abgassystem und / oder des Motorkühlmittels in dem Kühlkreis, wobei diese Kombination (29) geschlossen ist, wenn die ermittelte Temperatur niedriger als sein vorbestimmter Pegel ist, der zur Lieferung von Minimalwerten der Konzentrationen gewählt ist, eine Brennereinrichtung (21), die mit der kombinierten (29) Detoktor-und Schaltereinrichtung elektrisch verbunden ist und zum Zünden betätigt wird, wenn der Motor (lo) läuft, und eine Zuführeinrichtung für brennbare Mischung (25, 26, 27), die mit der Brennereinrichtung (21) in Verbindung steht und mit der kombinierten (29) Detektor-und Schaltereinrichtung elektrisch verbunden ist, damit sie zur Zuführung von brennbarer Mischung zu der Brennereinrichtung (21) betätigt wird, wenn die kombinierte (29) Detektor-und Schaltereinrichtung geschlossen ist, wobei die brennbare Mischung durch Zünden der Brennereinrichtung (21) zur Erzeugung eines heißen Gases zum Erwärmen der Abgase verbrannt wird (Fig. 3).
    11. Einrichtung nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennereinrichtung (55, 55') mit dem Abgassystem derart in Verbindung steht, daß heißes Gas in das Abgassystem
    109851/1136
    eingeführt wird zum unmittelbaren Erwärmen der Abgase durch Mischung der Abgase und des heißen Gases (Fig. 6).
    12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennereinrichtung (5o) einen Kanal aufweist, der an seinem Führungsende in einen begrenzten Abschnitt (12a) des Abgassystems öffnet (Fig. 6).
    13· Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der begrenzte Abschnitt (12a) zumindest teilweise von einem Wärmeisolator (63) bedeckt ist (Fig. 5).
    I1J. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennereinrichtung (551) eine Kammer besitzt, die in einem Machverbrenner angeordnet ist, der in dem Abgassystem vorgesehen ist und eine Anzahl von öffnungen (6Ί) aufweist, über die die Brennereinrichtung (551) mit dem IJachverbrenner in Verbindung steht (Fig. 6).
    jf f-
    15. Einrichtung nach Anspruch Io, gekennzeichnet durch eine Heißgaskammer (2o), die im wesentlichen einen begrenzten Abschnitt (12a) des Abgassystems umgibt und mit der Brennereinrichtung (21) zum Erwärmen des begrenzten Abschnitts (12a) in Verbindung steht, wenn die brennbare Mischung in der Brennereinrichtung (21) verbrannt wird (Fig. 3)·
    —' 16. Einrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch
    .einen Ablaßkanal (28), der von einem vorderen Ende der Hejßgaskammer (2o) ausgeht und in das Ennlaßsystern für die brennbare
    BAD ORIGINAL
    Mischung geöffnet ist (Fig. 3).
    17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablaßkanal (28) eine Einlaßöffnung (3*0 aufweist, über die Luft in ihn eingeführt wird zum Verdünnen und Kühlen des heißen Gases, das über den Ablaßkanal (28) abgelassen wird (Fig. 3).
    18. Einrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen Ablaßkanal (28'), der von einem vorderen Ende der Heißgaskammer (2o) ausgeht und neben einer öffnung eines Motorluftfilters (15) öffnet (Fig. H).
    19. Einrichtung nach einem der Ansprüche Io bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennereinrichtung (21) eine Einspritzdüse (23) besitzt, die mit der Zufuhreinrichtung (25, 26, 27) für die brennbare Mischung in Verbindung steht, und einen Zünder (22), der neben der Einspritzdüse (23) angeordnet ist und mit einer elektrischen Energiequelle (3o) elektrisch verbunden ist, damit er beim Laufen des Motors (lo) gezündet wird (Fig. 3).
    20. Einrichtung nach Anspruch 19 $ dadurch gekennzeich-Q net, daß die Brennereinrichtung (21) eine Lufteinlaßöffnung
    (2*1) hat, die um die Einspritzdüse (23) herum gebildet ist cn
    ^ (Fig. 3).
    σ> 21. Einrichtung nach einem der Ansprüche Io bis 2o,
    dadurch'gekennzeichnet, daß die Brennereinrichtung (^2) eine
    Sekundärlufteinlaßöffnung (48) hat, die in einem vorderen Endabschnitt des Brenners (42) gebildet ist (Fig. H).
    22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärlufteinlaßöffnung (48) mit einer Luftpumpeneinrichtung (51, 52) in Verbindung steht, durch die Luft unter Zwang durch die Sekundärlufteinlaßöffnung (48) in die Brennereinrichtung (42) eingeführt wird (Fig.4).
    23. Einrichtung nach einem der Ansprüche I9 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Zünder über einen Hochspannungsgenerator mit der elektrischen Energiequelle verbunden ist.
    24. Einrichtung nach einem der Ansprüche Io bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (25» 26, 27) für die brennbare Mischung eine Zuführeinrichtung für gasförmigen Kraftstoff besitzt, die mit der Brennereinrichtung (21) in Verbindung steht (Fig. 3).
    25. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung für gasförmigen Kraftstoff einen Behälter aufweist, der einen verflüssigten Kraftstoff speichert und mit der Brennereinrichtung (21) in Verbindung steht, um der Brennereinrichtung (21) das verflüssigte Kraftstoffgas zuzuführen, wenn die kombinierte (29) Detektor-und Schaltereinrichtung geschlossen ist (Fig. 3).
    109851/1136
    26. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Zuführen des gasförmigen Kraftstoffs einen von einer Kraftstoffleitung (1Jo) für den Motor (lo) ausgehenden Kraftstoffkanal (Ί9) besitzt zum Zuführen der brennbaren Mischung,, die aus einem von der Kraftstoffleitung (1Io) geführten Kraftstoff erzeugt wurde, über den Kraftstoffkanal (49) zu der Brennereinrichtung (42), wenn die kombinierte (29) Detektor-und Schaltereinrichtung geschlossen ist (Fig. 4).
    27· Einrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Zuführen gasförmigen Kraftstoffs ferner ein Venturi (57) besitzt, das von der Umgebungsluft belüftet wird und in das der Kraftstoffkanal (59) geöffnet ist, um die brennbare Mischung in einem zersteubten oder vergasten Zustand (Fig. 5) zu erzeugen.
    28. Einrichtung nach einem der Ansprüche 21I bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhreinrichtung für die brennbare Mischung ferner eine normalerweise geschlossene Ventileinrichtung (6o) besitzt, die mit der kombinierten(?9) Detektor-und Schaltereinrichtung elektrisch verbunden ist und zum öffnen betätigt wird, wenn die kombinierte (29) Detektor-und Schaltereinrichtung geschlossen ist.
    29. Einrichtung nach einem der Ansprüche 21I bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Zufuhren der brennbaren Mischung ferner ein Gebläse (51) aufweist, das von einem Motor (52) betrieben wird, der mit der kombinierten(29)
    109851 /1136
    -Ho-
    Detektor-und Schaltereinrichtung elektrisch verbunden ist und zum Antreiben des Gebläses (52) energiert wird, wenn die kombinierte^ 29 ) Detektor-und ochaltereinrichtung geschlossen 3St wodurch die brennbare Mischung der Brennereinrichtung (4?) unter Zwang zugeführt wird (Fig. 4).
    30. Einrichtung·, nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet >daß das Gebläse (8Ό eine Einlaßöffnung (84a) besitzt, die von der Umgebungsluft belüftet wird (Fig. 7)·
    31. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2*J bis 3o, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung für die brennbare Mischung ferner ein Einweg-Rückschlagventil (58) aufweist, das die Abgase daran hindert, in Richtung der Zuführeinrichtung für den gasförmigen Kraftstoff zu fließen (Fig. 5).
    32. Einrichtung nach Anspruch 31> dadurch gekennzeichnet, daß das Einweg-Rückschlagventil (58) ein Gehäuse (58a), eine relativ dünne federnde Platte (58b) besitzt, die an dem Gehäuse (58a) befestigt ist und eine Anzahl von sich radial erstreckenden Schlitzen aufweist, und ein Anschlagorgan (58c), das auf der stromauf liegenden Seite der Ventilplatte (58d) angeordnet ist und eine Verformung der Ventilplatte (58d) begrenzt (Fig. 5).
    33. Einrichtung nach einem der Ansprüche Io bis 32, gekennzeichnet durch eine Lufteinführeinheit zum Einführen von Luft unter Zwang in das Abgassystem zur Nachverbrennung
    109851 /1136
    BAD ORIGINAL
    der Abgase darin (Fig. 7).
    34. Einrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinführeinheit eine Luftpumpe (71) mit einer Lufteinlaßöffnung (71a) und einer Luftauslaßöffnung (71b) besitzt, einen Luftkanal (75), der mit der Luftauslaßöffnung (71b) der Luftpumpe (71) in Verbindung steht, einen Lufttunnel (76), der mit dem Luftkanal (75) in Verbindung steht, und .einen Lufteinführkanal (77), der von dem Lufttunnel (76) in das Abgassystem führt (Fig. 7).
    . 35· Einrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung für die brennbare Mischung mit der Brennereinrichtung (7o) über den Lufttunnel (76) und den Lufteinführkanal (77) in Verbindung steht (Fig. 7).
    36. Einrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung für die brennbare Mischung in das Abgassystem im wesentlichen stromauf einer Stelle öffnet, an der der Lufteinführkanal' (77) in das Abgassystem öffnet (Fig. 7).
    37· Einrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinführeinheit ferner ein Dreiwegventil (72) besitzt, das zwischen der Luftauslaßöffnung (71b) der Luftpumpe (Jl) und dem Luftkanal (75) angeordnet ist und mit der kombinierte (9o) Detektor-und Schaltereinrichtung
    BAD ORIGINAL 109851/1136
    - Il 2 -
    elektrisch verbunden ist, und eine Ablauföffnung (7*0, die von der Auslaßöffnung (71b) ausgeht, wobei das Dreiwegventil (72) normalerweise in einem Zustand ist, der die Verbindung der Luftauslaßöffnung (71a) mit dem Luftkanal (75) erlaubt, und in einen Zustand versetzt wird, der die Verbindung der Auslaßöffnung (71b) mit der Ablauföffnung (74) erlaubt, wenn die kombinierte (9o) Detektor-und Schaltereinrichtung geschlossen ist (Fig. 7).
    38. Einrichtung nach einem der Ansprüche JM bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinführeinheit ferner ein Einweg-Rückschlagventil (80) besitzt, das zwischen dem Luftkanal (75) und dem Lufttunnel (76) angeordnet ist und die Abgase daran hindert, in den Luftkanal (75) zu gelangen (Fig. 7). "
    39. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3^ bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinführeinheit ferner eine Unterdruck betriebene federbelastete Ventileinrichtung (78) zum Verhindern eines Zündungsrückschlags vom Motor (lo) bei der Verzögerung besitzt (Fig. 7).
    ko. Einrichtung nach einem der Ansprüche Io bis 39, gekennzeichnet durch eine zweite kombinierte (112) Detektor- und ochaltereinrichtung, die die andere der Temperaturen der Abgase und des Kühlwassers ermittelt und die der zuerst genannten kombinierten(111) Detektor-und Schaltereinrichtung elektrisch parallel geschaltet ist und geschlossen ist, wenn die
    ^B" : * ;v 10 9 8 51/113 6 bad ORIGINAL
    ermittelte Temperatur niedriger als ein vorbestimmter Pegel ist, der derart gewählt ist, daß im wesentlichen Minimalwerte der Konzentrationen der unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde in den Abgasen geliefert werden, eine zweite Brennereinrichtung (I06), die mit der zweiten kombinierten(112) Detektor-und Schaltereinrichtung elektrisch verbunden ist und zum Zünden betätigt wird, wenn der Motor läuft und die mit der Zuführeinrichtung für die brennbare Mischung über eine normalerweise geschlossene Ventileinrichtung (Io7) in Verbindung steht, die mit der zweiten kombänierten(112) Detektor-und Schaltereinrichtung elektrisch verbunden ist und zum öffnen betätigt wird, wenn die zweite kombinierten(112) Detektor-und Schaltereinrichtung geschlossen ist, und einer Heißgaskamiripr (I09), die sich in Kontakt mit einem begrenzten Abschnitt des Kühlkreises (95) befindet und die mit der zweiten Brennereinrichtung (Io6) in Verbindung steht, wobei die brennbare Mischung der Brennerei nrichtung (Io6)- zugeführt v/ird und verbrannt wird und ein heißes Gas erzeugt, wenn die Ventileinrichtung (Io7) offen ist, wobei das heiße Gas in die Heißgaskammer (Io9) zum Erwärmen des begrenzten Abschnitts des Kühlkreises (95) und dementsprechend des Kühlmittels darin eingeführt wird (Fig.8).
    Ί1. Einrichtung nach Anspruch Ho, gekennzeichnet durch einen Abgaskanal, der von der Heißgaskammer (llo) in das Einlaßsystem führt (Fig. 8).
    *I2. Einrichtung nach Anspruch *Jo oder *J1, gekennzeichnet durch einertnormalerweise offenen Relaisschalter, der mit
    109851/1 136
    BAD ORIGINAL
    der zweiten kombinierten (112) Detektor- und Schaltereinrjrrhtung elektrisch verbunden ist und bei Energierung geschlossen wird, wobei die zweite kombinierte (112) Detektor- und Schaltereinrichtung zum Betätigen der Zuführeinrichtung für die brennbare Mischung geschlossen ist, um die brennbare Mischung zuzuführen (Fig. 8).
    BAD 109851 /1136
    ns
    Leerseite
DE19712127300 1970-06-02 1971-06-02 Einrichtung zur die Nachverbrennung fördernden Erwärmung der Abgase von Brennkraftmaschinen Expired DE2127300C3 (de)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4686670 1970-06-02
JP4686670A JPS5120648B1 (de) 1970-06-02 1970-06-02
JP10266270 1970-11-24
JP10266170A JPS5032691B1 (de) 1970-11-24 1970-11-24
JP10266170 1970-11-24
JP10266270 1970-11-24

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2127300A1 true DE2127300A1 (de) 1971-12-16
DE2127300B2 DE2127300B2 (de) 1976-04-15
DE2127300C3 DE2127300C3 (de) 1976-12-02

Family

ID=

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2614829A1 (de) * 1975-04-07 1976-10-21 Toyoda Chuo Kenkyusho Kk Verfahren zum betrieb eines verbrennungsmotors
DE102013113228A1 (de) * 2013-11-29 2015-06-03 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Einrichtung zur Versorgung von Betriebskomponenten eines Kraftfahrzeugs mit Luft

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2614829A1 (de) * 1975-04-07 1976-10-21 Toyoda Chuo Kenkyusho Kk Verfahren zum betrieb eines verbrennungsmotors
DE102013113228A1 (de) * 2013-11-29 2015-06-03 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Einrichtung zur Versorgung von Betriebskomponenten eines Kraftfahrzeugs mit Luft

Also Published As

Publication number Publication date
US3732696A (en) 1973-05-15
CA940400A (en) 1974-01-22
DE2127300B2 (de) 1976-04-15
FR2095607A5 (de) 1972-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69525716T2 (de) Abgasbrenner
DE19925915B4 (de) Fahrzeugheizgerät mit Brenner
US3732696A (en) Vehicular air-pollution preventive
DE3730121C2 (de) Heizungsanlage für ein Kraftfahrzeug
DE1476528A1 (de) Nachbrenner fuer die Auspuffanlagen von Verbrennungsmotoren
DE2557137A1 (de) Verbrennungsmotor
DE3728667A1 (de) Heizvorrichtung
DE2219371A1 (de) Abgasverarbeitungssystem fuer brennkraftmaschinen
DE1921024A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von aus Verbrennungskraftmaschinen stammenden Abgasen
DE3728712A1 (de) Brenner fuer schwer-zuendliche gemische
DE102004011684A1 (de) Brennkraftmaschine mit einer Brennstoffzelle in einem Abgassystem
DE69520930T2 (de) Beheizungssystem für katalytischen Umwandler
DE2262408A1 (de) Abgasreinigungssystem fuer kraftfahrzeug-brennkraftmaschinen
DE4030384C2 (de)
DE69717880T2 (de) Energieerzeuger zur Produktion eines heissen Fluidums
DE2615944A1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine und brennkraftmaschine zur durchfuehrung dieses verfahrens
DE2535969A1 (de) Mehrzylinder-verbrennungsmotor
DE2123360A1 (de) Einrichtung zum Erwärmen eines Kühl- und/oder Schmiermittels eines Verbrennungsmotors
DE2460203A1 (de) Verfahren zur reinigung von abgasen einer mehrzylinder-brennkraftmaschine und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
EP1333169A1 (de) Abgasanlage und Verfahren zur Regeneration eines Partikelfilters
DE2526396A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines luft-kraftstoff-gemisches fuer einen mehrzylindrigen verbrennungsmotor
DE19910359C2 (de) Verbrennungsheizung eines Verbrennungsmotors
DE2613348B2 (de) Brennstoffaufbereitungs- und Förderanlage einer Brennkraftmaschine
DE10211929A1 (de) Combustor mit Einführung von Nicht-Verbrennungsluft
DE2621609A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur aufrechterhaltung der verbrennungstemperatur in einer abgasreinigungsvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
EF Willingness to grant licences
8339 Ceased/non-payment of the annual fee