DE2264039C2

DE2264039C2 - Abgasreinigungsanlage für Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2264039C2
Application number: DE2264039A
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Ieikura; Tadashi Nagai; Kiminobu Yokosuka Sasa
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1971-12-29
Filing date: 1972-12-29
Publication date: 1986-04-03
Also published as: GB1415848A; JPS4871768A; JPS5225884B2; DE2264039A1; US3908371A; FR2170435A5

Description

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Während die Kohlenwasserstoffe und das Kohlen- im folgenden erläutert, bekannte Einrichtung zum Zumonoxid durch diese Reaktionen in unschädliche Ver- führen eine, Reduktionsmittels,η den Abgasweg strom-Dlndun?_erum^ewandeft werfen, wird das durch die aufwärts der Reduktionskatalysatoremnchtung vorge- ^R^GS^^lz^ATornownkgiadb- sehen ist um einen Überschuß an Sauerstoff im Abgas 3fe Sd^SS fair ^ zweiten Mal Stick- 5 abzubauen und dadurch wirksam Stickoxide in den stoKS erzeugt ^d: *' durch die Reduktionskatalysatoreinnchtung strömen-

den Abgasen zu reduzieren.

ι Hierzu ist eine Abgasreinigungsanlage für einen

2 ΝΗ₃+5γ0₂^2 NO+3 H₂O (7) Kraftfahrzeugmotor bekannt (US-PS 35 99 427), der mit

ίο einem Brennstoff-Luft-Gemisch mit Luftzahl λ ängenä-

Daraus zeigt sich, daß das in den Abgasen enthaltene hert 1 betrieben wird, wobei die Abgasreinigung;anlage Stickstoffmonoxid zwar gemäß den Gleichungen (1) und eine im Auspuffsystem des Motors angeordnete Oxida-%Sb unchädüches Stickstoffgas umgewandelt ist, doch tions- und Reduktionskatalysatoreinnchtung aufweist, gle chzeitig nach der Gleichung (3) wieder Ammoniak um durch die stromauf hegende Oxidlat.onskata ysato -gebildet wird, der entsprechend der Gleichung (7) in der i₅ einrichtung gehendes Kohlenmonoxid und KoUenwasnachgeschalteten Oxidationskatalysatoreinrichtung serstoffe zu oxidieren und anschließend in der 1Redukwieder in das schädliche Stickstoffmonoxid umgewan- tionskatalysatoreinnchtung unter Zufuhrung eines Redelt wird. Daher bewirkt die bekannte Abgasreini- duktionsmittels unerwünschte Oxidationsprodukte zu türanlage nur eine teilweise Eliminierung von Stick- reduzieren. Bei dieser bekannten Einrichtung wird je-Skfen in den von dem Kraftfahrzeug an die Umgebung 20 doch als Reduktionsmittel N Hjunü damit gerade der »hmeebenen Abgasen. Stoff zugeführt, der gemäß der Erfindung niedrig gehal-

Um die Bilduni von Ammoniak zu vermeiden, könnte ten werden solL Außerdem ist bei dieser bekannten Aneine Anordnung vorgesehen sein, durch die der die Re- lage der Reduktionskatalysatoreinnchtung die Ox.daaktion nach Gleichung (3) bewirkende Wasserstoff aus tionskatalysatoreinnchtung vorgeschaltet, da bei der denaus dem Motor austretenden Abgasen entfernt 25 Verwendung von NH₃ ab Reduktionsmittel der Sauerwird. Diese Maßnahme ist jedoch praktisch nicht durch- stoffgehalt im anschließenden Abgasweg niedrig gehalrahrbar, da Wasserstoff sich auch zwangsläufig bei der ten werden muß. Diese bekannte Anordnung arbe. et Zerlegung des in den Abgasen enthaltenen Wasser- also nach einem anderen Grundprinzip als dies BrTmdam_PSse^gntsprechendderGi_eichung(4)bildet dung, und außerdem bewirkt die Zufuhrung von NH₃ als

Es ist ferner eine Abgasreinigungsanlage für einen 30 Reduktionsmittel nur eine Verm,nderung der S icoxi-Kraftfahrzeugmotor bekannt (DE-OS 1946 862), bei de, wenn der Prozeß bei niederen Temperaturen abder der Kraftfahrzeugmotor mil einem Brennstoff-Luft- läuft. Aus diesem Grund ist bei der bekannten Anord-Gemisch mit Luftzahl λ wesentlich größer 1 betrieben nung eine aufwendige Zwischenkühlung ur d.e Abgase wird und wobei die Abgasreinigungsanlage eine im Aus- nach dem Verlassen der Oxidat.onskatalysatoreinrichpuffsystem des Motors angeordnete Katalysatorein- 35 tung erforderlich

richtung aufweist und eine Zusatzzuführung in den Ab- Entgegen allen bekannten Errichtungen hegt gemäß

gasweg bei der Katalysatoreinrichtung vorgesehen ist, der Erfindung eine Kombination vor, bei der d« Brennum durch die Katalysatoreinrichtung gehendes Kohlen- kraftmaschine für Kraftfahrzeuge m Verbindung mit mloxTdunaKohlenwasserstoffezuoxidieren. der erfindungsgeinäßen Abgasre.n.gungsanlage mit e,-

Bei dieser bekannten Abgasreinigungsanlage erfolgt 40 n»; Brennstoff-Luft-Gemisch mit einer Luftzahl weder Betrieb der Brennkraftmaschine nur unterhalb des «entlieh größer als 1 gefahren wird und im Abgasweg Vollastbereiches mit Luftüberschuß. Hinsichtlich der stromauf der Reduktionskatalysatoreinrichtung eine Katalvsatoreinrichtung ist nur an die Nachoxidation Einrichtung zum Zuführen eines Reduktionsrrattels yor- ^^^^SJlSam^^^n gedacht gesehen ist während anschließend daran nach Zufüh-Bei dieser Anlage läßt sich ein Gehalt an Stickoxiden im 45 rung von Zusatzluft d.e Abgase durch die Oxidationska-Abgas jedoch nicht vermeiden, um so mehr, als über die talysatoreinrichtung geleitet werden. Zusatzzuführung Wasser oder Wasserdampf den Abga- Vorzugsweise Weiterbildungsformen der .m An-

sen zugesetzt werden soll, was über eine Ammoniakbil- sprach 1 gekennzeichneten Erfindung sind m den weitedung zusätzlich Stickoxyd entstehen läßt ren Ansprüchen gekennzeichnet

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, so Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichdie bekannter, Abgasreinigungsanlagen so weiterzubil- nungen an Ausführungsoeispielen naher erläutert den. daß die die Reinigungsanlage verlassenden Abgase Fig. 1 zeigt in einem Diagramm die prozentualen An-

möglichst schadstofffrei, d. h„ nicht nur frei von Kohlen- teile von Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Wasserstoff monoxid und Kohlenwasserstoffen, sondern insbeson- und Sauerstoff in den Abgasen, wenn das Brennitoffdere auch von Stickoxiden sind. Dabei wird ausgegan- 55 Luft-Verhältnis des dem Motor gelieferten Gemisches gen von einer Abgasreinigungsanlage für einen Kraft- variiert wird;

fahrzeugmotor, der mit einem Brennstoff-Luft-Gemisch F i g. 2 zeigt in einem Diagramm die prozentuale An-

mit Luftzahl A wesentlich größer 1 betrieben wird, wo- derung des Amn.oniakvolumens zum Stickstoffmonbei die Abgasreinigungsanlage eine Reduktions- und oxidvolunwn, die in den Abgasen am Einlaß zu der Re-Oxidationskatalysätoreinrichtung aufweist und die Oxi- 60 duktionskatalysatoreinrichtung einer bekannten Abgasdationskatalysatoreinrichtung im Abgasweg hinter der reinigungsanlage enthalten sind, wenn-ifcte Brennstoff; Reduktionskatalysätoreinrichtung angeordnet ist, und Luft-Verhältnis des dem Motor gelieferten Gemisches eine Zusatzluftzuführung in den Abgasweg zwischen variiert;

der Reduktions- und der Oxidationskatalysatoreinrich- Fig.3 zeigt in eifcern Diagramm die Änderung des

tung vorgesehen ist, um durch die Oxidationskatalysa- 65 prozentualen Anteils von Stickstoffmonoxid einerseits toreinrichtung gehendes Kohlenmonoxid und Kohlen- hinter einer bekannten Anlage und andererseits unmitwasserstoffe zu oxidieren. tetbar hinter der Reduktionskatalysatoreinnchtung die-

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß eine, wie ser Anlage, wenn das Brennstoff-Luft-Verhältnis des Gemisches für den Motor variiert wird;

Fig.4 zeigt in einer schematischen Ansicht eine Gesamtanordnung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abgasreinigungsanlage;

F i g. 5 zeigt in einem Diagramm den Konzentrationsbereich in ppm des Reduktionsmittels, das durch Hexan dargestellt wird, aus dem die Konzentration des den Abgasen zu liefernden Reduktionsmittels bei verschiedenen Brennstoff-Luft-Verhältnissen für einen mit einem erfindungsgemäßen System ausgerüsteten Motor gewählt werden muß;

F i g. 6 zeigt in einem Diagramm einen Proportionalitätsbereich zwischen der Abgasströmungsmenge pro Stunde und dem zugeführten Reduktionsmittel Hexan;

F i g. 7 ist eine schematische Ansicht, die eine geänderte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abgasreinigungsanlage zeigt, die für eine mit Benzin angetriebene Koibenbrennkraftmaschine verwandt wird;

F i g. 8 zeigt in einer schematischen Ansicht eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abgasreinigungsanlage, die für eine mit Benzin angetriebene Koibenbrennkraftmaschine verwandt wird;

F i g. 9 zeigt in einer schematischen Ansicht noch eine andere Ausführungsform der Abgasreinigungsanlage, die für eine mit Benzin angetriebene Koibenbrennkraftmaschine verwandt wird;

F i g. 9a ist eine Schnittansicht, die ein Beispiel der Brennstoffdurchflußregelung für das Reduktionsmittel zur Verwendung bei der in F i g. 9 dargestellten Abgasreinigungsanlage zeigt;

F i g. 10 zeigt in einer schematischen Ansicht eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abgasreinigungsanlage, die für Brennkraftmaschinen mit elektronischer Brennstoffeinspritzung verwandt wird;

Fig. 10a ist ebenfalls eine schematische Ansicht, die vergrößert ein Beispiel der Düsenanordnung zeigt, die bei der in Fig. 10 dargestellten Anlage verwandt wird;

F i g. 11 ist eine schematische Ansicht, die eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abgasreinigungsanlage zeigt, die für eine mit Benzin angetriebene Koibenbrennkraftmaschine verwandt wird;

F i g. 12 ist eine schematische Ansicht, die eine weitere Ausführungsform der Abgasreinigungsanlage zeigt, die in diesem Fall für eine Koibenbrennkraftmaschine verwandt wird, die mit Flüssiggas angetrieben wird;

Fig. 13 zeigt in einer schematischen Ansicht noch eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abgasreinigungsanlage, die bei einem Dieselmotor verwandt wird;

F i g. 14 zeigt in einer schematischen Ansicht eine andere Ausführungsform einer Abgasreinigungsanlage, die bei einer mit Benzin angetriebenen Rotationskolbenbrennkraftmaschine verwandt wird und

Fig. 15 zeigt noch eine andere Ausführungsform einer Abgasreinigungsanlage, die in diesem Fall bei einer Rotationskolbenbrennkraftmaschine verwandt wird, die mit Flüssiggas angetrieben wird.

In Fig. 1 ist als Maß für das Brennstoff-Luft-Verhähnis eines einem Motor gelieferten Gemisches eine Luftzahl λ angegeben, die im folgenden als Verhältnis der Luftmenge im Brennstoff-Luft-Gemisch zur Luftmenge eines Gemisches, das ein stöchiometrisches Brennstoff-Luft-Verhältnis aufweist, definiert ist Die Luftzahl λ ist daher 1, wenn das Gemisch dem stöchiometrischen Brennstoff-Luft-Verhältnis entspricht

Die Luftzahl λ liegt bei gewöhnlichen Kraftfahrzeugmotoren in der Nachbarschaft von 032, womit das Brennstoff-Luft-Gemisch relativ fett ist so daß annähernd 2% Kohlenmonoxyd in den Abgasen zur Reduktion der Stickstoffoxyde durch den Reduktionskatalysator bei Abgasreinigungsanlagen der bekannten Konstruktion vorhanden sind. Wenn eine solche Abgasreinigungsanlage angebracht ist, erreicht das Verhältnis der Konzentration von Ammoniak zu der Konzentration des Stickstoffmonoxyds nahezu 40%, wie es aus F i g. 2 zu ersehen ist. Bei diesem Beispiel wird das Stickstoffmonoxyd in den Abgasen nahezu zu 100% durch die ίο Wirkung des Reduktionskatalysators reduziert, wie jedoch aus Fig.3 zu ersehen ist, fällt der prozentuale Anteil des reduzierten Stickstoffmonoxyds in der gesamten Anlage auf nahezu 50%. Eine Abgasreinigungsanlage der bekannten Konstruktion war daher nicht in is der Lage, das Stickstoffmonoxyd vollständig zu beseitigen.

Erfindungsgemäß wird demgegenüber vorgeschlagen, daß das Brennstoff-Luft-Gemisch so proportioniert wird, daß eine Luftzahl λ wesentlich über 1,0 bis 1,15 erzielt wird, wie es ungefähr durch den schraffierten Bereich im Diagramm von F i g. 1 dargestellt ist. Wenn die Luftzahl λ auf diesen besonderen Bereich beschränkt ist, werden das Kohlenmonoxyd und der Wasserstoff in den Arbeitszylindern vollständig oxydiert und fehlen in den Abgasen, wie es anhand von F i g. 1 zu ersehen ist Es wird daher notwendig, den Abgasen ein Reduktionsmittel zuzugeben, um die Stickstoffoxyde in unschädliche Verbindungen zu reduzieren. Der grundsätzliche Aufbau eines diesen Zweck erfüllenden Abgasreinigungssystems ist in F i g. 4 dargestellt.

In F i g. 4 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abgasreinigungsanlage in der Auspuffanlage 20 eines Motors 22 eines Kraftfahrzeugs angebracht. Der Motor 22 ist als Koibenbrennkraftmaschine dargestellt, die eine Brennstoffzufuhreinheit 24, die einen Vergaser und eine Ansaugleitung enthalten kann und Auspuffrohre 26 aufweist. Die Abgasreinigungsanlage umfaßt Reduktions- und Oxydationskatalysatoreinrichtungen 28 und 30, die in Serie in der Abgasanlage angebracht sind. Dabei ist es wichtig, daß die Reduktionskatalysatoreinrichtung 28, wie dargestellt, stromaufwärts von der Oxydationskatalysatoreinrichtung 30 angeordnet ist. Eine Reduktionsmittelversorgungseinheit 32 steht über eine Zuleitung 34 stromaufwärts von der Reduktionskatalysatoreinrichtung 28 mit der Auspuffanlage 20 in Verbin dung, während eine Zusatzluftpumpe 36 über eine Lieferleitung 38 in der Mitte zwischen der Reduktions- und Oxydationskatalysatoreinrichtung 28 und 30 mit der Auspuffanlage 20 in Verbindung steht so Wenn die Brennstoffzufuhreinheit 24 für den Motor 22 vom Vergasertyp ist, sollte sie vorzugsweise so eingestellt sein, daß sie gewöhnlich ein Brennstoff-Luft-Gemisch mit einer Luftzahl von 1,1 abgibt, um günstige Betriebsbedingungen des Motors während der Beschleunigung zu bekommen.

Wenn die Brennstoffzufuhreinheit 24 wie oben beschrieben eingestellt ist werden die Konzentrationen des Kohlenmonoxyds und des Wasserstoffes auf praktisch vernachlässigbare Werte reduziert, wie es im vorhergehenden unter Bezug auf F i g. 1 dargestellt wurde, was zur Folge hat daß die Möglichkeit der Ammoniakbildung merklich verringert ist Um nahezu den gesamten Sauerstoffgehalt der in den Abgasen, die die Reduktionskataiysatoreinrichtung 28 erreichen, geblieben ist zu beseitigen und um die Stickstof foxy de in den Abgasen zu verringern, wird ein Reduktionsmittel, beispielsweise Benzin oder andere Kohlenwasserstoffe in der Form von CmH_n, von der Versorgungseinheit 32 über

die Zuleitung 34 der Reduktionskatalysatoreinrichtung 28 geliefert. Die Konzentration in ppm des Reduktionsmittels in bezug auf die Luftzahl A sollte in dem Bereich liegen, der in dem Diagramm von F i g. 5, bei dem das Reduktionsmittel beispielsweise Hexan (CoHi₄) ist, als schraffierte Fläche dargestellt ist. Wie aus F i g. 5 zu ersetoa ist, weist der Konzentrationsbereich des Reduktionsmittels eine untere und eine obere Grenze auf, die durch die Linien a und b jeweils dargestellt sind. Die untere Grenze des Bereiches ist auf der Grundlage der Konzentration der Stickstoffoxyde und des Sauerstoffüberschusses in den Abgasen, nämlich aus den Reaktionsgleichungen bestimmt, in denen der Sauerstoff im Luftüberschuß und die Stickstoffoxyde in den Abgasen, die den Reduktionskatalysator 28 erreichen, wie folgt reduziert werden:

L.H4 + 2 O2 —»CG₂ + 2 HjG

CH4+4NO

Die obere Grenze der Konzentrationen des Reduktionsmittels in bezug auf die Luftzahl sollte auf die Weise bestimmt sein, daß eine Erzeugung von Kohlenmonoxyd ausgeschlossen ist. Zufriedenstellende Ergebnisse können dann erreicht werden, wenn eine Luftzahl von 1,2 vorliegt und das Reduktionsmittel mit einer Konzentration von etwa 500 ppm (oder 0,05 Vol.-%) geliefert wird.

Das Verhältnis zwischen dem Strom (in l/h) des Reduktionsmittels (beispielsweise Hexan) und dem Durchsatz (in m³/h) des Abgases durch die Reduktionskatalysatoreinrichtung 28 sollte in einem Bereich liegen, der in dem Diagramm von F i g. 6 schraffiert ist Aus F i g. 6 ist zu ersehen, daß der Strom des Reduktionsmittels nahezu proportional zum Durchsatz des Abgases sein sollte, dem das Reduktionsmittel beigemischt wird.

Das Reduktionsmittel, das in den Abgasen, die die Reduktionskatalysatoreinrichtung 28 verlassen, verbleibt, nämlich in der Reaktion nach Gleichung (9) unverbraucht bleiben, wird in der nachfolgenden Oxydationskatalysatoreinrichtung 30 oxydiert, der Zusatzluft, im folgenden mit »Sekundärluft« bezeichnet, in gesteuerter Menge von der Pumpe 36 durch die Lieferleitung 38 (F i g. 4) zugeführt wird. Die Abgase werden auf diese Weise vollständig von luflverschmutzenden Bestandteilen, wie Kohlenmonoxyd, Kohlenwasserstoffen und Stickstoffoxyden, gereinigt Bei diesem Beispiel könnte befürchtet werden, daß eine wesentliche Menge an Ammonaik als Ergebnis der folgenden Reaktion zwischen den Stickstoffoxyden und dem Kohlenwasserstoffreduktionsmittel erzeugt wird:

5CH4+8NO+2 H₂O-*5CO₂+8 NH₃ (10)

Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß eine solche Reaktion zwischen dem Stickstoffoxyd und den Kohlenwasserstoffen praktisch wegen der extrem geringen Konzentration des Reduktionsmittels in den Abgasen und wegen der weit geringeren Reaktionsgeschwindigkeit von Gleichung (10) gegenüber den Geschwindigkeiten der Reaktion von Gleichung (8) und (9) nicht in Betracht gezogen werden muß.

Die Fig.7 bis 15 erläutern verschiedene Ausführungsformen der Abgasreinigungsanlage mit dem in F i g. 4 dargestellten allgemeinen Aufbau.

In Fig.7 ist eine Abgasreinigungs-Auspuffanlage dargestellt die bei einer mit Benzin angetriebenen Brennkraftmaschine 22 verwandt wird. Die Brennkraftmaschine 22 ist mit einer Brennstoffzufuhreinheit 24 kombiniert, die einen Vergaser enthält, der ein Drosselventil 40, ein Venturirohr 42 und eine Brennstoffdüse 44 aufweist, die von einem Schwimmergehäuse 46 ausgeht. Das Schwimmergehäuse 46 empfängt Benzin von einem Brennstofftank 48 durch die Rohrleitung 50, in die — wie allgemein üblich — eine Brennstoffversorgungspumpe 52 zwischengeschaltet ist. Zur Brennkraftmaschine 22 gehört weiterhin eine Auspuffanlage 20, die Auspuffrohre 26 und einen Schalldämpfer 54 aufweist.

Die Reduktionsmittelversorgungseinheit 32 dieser Abgasreinigungsanlage ist so aufgebaut, daß sie Benzin als Reduktionsmittel aus dem Brennstofftank 48 liefert.

is Dazu weist die Reduktionsmittelversorgungseinheit 32 eine geeignete Brennstoffspeichereinrichtung, z. B. eine Schwimmerkammer 56, auf, die einen Einlaß hat, der über eine mit einem Ventil versehene Rohrleitung 58 mit der Rohrleitung 50 in Verbindung steht. Die Schwimmerkammer 56 kann auch direkt mit der Brennstoffversorgungspumpe 52 in Verbindung stehen. Die Schwimmerkammer 56 weist einen Auslaß auf, der über eine Rohrleitung 60 mit einer Benzinverdampfereinheit 62 verbunden ist, die das flüssige Benzin verdampfen und das verdampfte Benzin der Auspuffanlage 20 stromaufwärts von der Reduktionskatalysatoreinrichtung 28 liefern kann. Die Benzinverdampfereinheit 62 ist hier beispielswise so dargestellt, daß sie im Abstand voneinander einen äußeren und einen inneren Kessel 64 und 66 aufweist, die eine ringförmige Heizkammer dazwischen einschließen. Der innere Kessel 66 weist einen unteren Einlaßteil, der mit der Rohrleitung 60 in Verbindung steht, und einen oberen Auslaßteil auf, der mit der Auslaßleitung 68 für den verdampften Brennstoff in Verbindung steht, die ein Abschaltventil 69 enthält Die Auslaßleitung 68 mündet in eine Venturieinrichtung 70, die stromaufwärts der Reduktionskatalysatoreinrichtung 28 in der Auspuffanlage angeordnet ist. Die ringförmige Kammer, die zwischen dem äußeren und dem inneren Kessel 64 und 66 jeweils ausgebildet ist, weist eine Einlaßöffnung, die mit den Auspuffrohren 26 oder irgendeinem Abschnitt der Auspuffanlage 20 stromaufwärts der Venturieinrichtung 70 über eine Abgaszuleitung 72 in Verbindung steht, und eine Auslaßöffnung auf, die mit der Auspuffanlage 20 zwischen der Venturieinrichtung 70 und der Reduktionskatalysatoreinrichtung 28, wie dargestellt, über eine Rückleitung 74 in Verbindung steht.

Bei dem oben beschriebenen Aufbau der Abgasreiniso gungsanlage wird das Benzin durch die heißen Abgase erhitzt, die an die ringförmige Kammer zwischen dem äußeren und dem inneren Kessel 64 und 66 durch die Abgaszuleitung 72 während des Betriebes der Anlage abgegeben werden. Das so erhitzte und im inneren Kessei 66 verdampfte Benzin wird durch die Auslaßleitung 68 für den verdampften Brennstoff der Venturieinrichtung 70 zugeleitet

Um den Durchsatz des verdampften Benzins durch die Auslaßleitung 68 zu kontrollieren, kann diese sich zur Ansaugleitung der Brennkraftmaschine 22 oder zu irgendeinem Teil der Brennstoffversorgungseinheit 24 durch eine Leitung 76 verzweigen, die ein Überdruckventil 77 aufweist Das Überdruckventil 77 hat die Aufgabe, einen ungewöhnlichen Anstieg des Druckes des verdampften Benzins, das der Venturieinrichtung 70 zugeleitet wird, dadurch zu vermeiden, daß ein Überschuß an verdampftem Benzin zu der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine durch die Leitung 76 zurückgelei-

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tet wird. Diese Leitung 76 kann darüber hinaus, falls Reduktionskatalysatoreinrichtung 28 erreichen. Falls

erforderlich, mit einem Kanister 78 verbunden sein. gewünscht, kann das Ventilteil 100 durch eine geeignete

F ig. 8 stellt eine andere bevorzugte Ausführungs- Membrananordnung betätigt werden, die auf das Vaku-

form einer erfindungsgemäßen Abgasreinigungsanlage um anspricht, das direkt oder über einen geeigneten

dar, bei der die Reduktionsmittelversorgungseinheit in 5 Modulator vom Vergaserventurirohr 42 abgeleitet wird

anderer Weise verdampftes Benzin erzeugen kann. Die und auf den Membranteil der Anordnung so wirkt, daß

Reduktionsmittelversorgungseinheit umfaßt dazu eine die Strömungsmenge des Benzins durch das Regulier-

Benzinverdampferschwimmerkammer 80, die eine ventil 92 fortlaufend in Übereinstimmung mit der Stärke

Brennstoffeinlaßöffnung, die mit der Brennstoffversor- des Vakuums am Vergaserventurirohr geregelt wird,

gungsleitung 50 in Verbindung steht, und eine Zuleitung 10 wodurch dieselbe Wirkung erzielt wird, die aus der Ver-

82 für den verdampften Brennstoff aufweist, die ein wendung eines magnetisch betätigten Ventils resul-

Durchsatzsteuerventil 84 enthält und an ihrem vorderen stiert.

Ende in die Verengung oder das Venturirohr 70 in der Eine weitere, bevorzugte Ausführungsform der erfin-Auspuffanlage 20 stromaufwärts von der Reduktionska- dungsgemäßen Abgasreinigungsanlage ist in den talysatoreinrichtung 28 mündet. Die Zuleitung 82 für 15 Fig. 10 und 10a dargestellt. Diese Abgasreinigungsanden verdampften Brennstoff ist, wie es in diesem Fall lage ist zur Verwendung bei einer Brennkraftmaschine dargestellt ist, auch mit dem Ansaugrohr durch eine mit 110 mit elektronisch gesteuerter Brennstoffeinspritzung

CimCIm τ Cntii ausgerüstete i\Giiricitüfig iv üilu ffiii 6ϊΠ€ΓΓΐ geeignet. Lyic υΓ6ϊΊΓι5ίϋιΐέϊΓι5ρΠιΖπΊϋ50πιΠα 110 cfliuaii.

Kanister 78 verbunden. Das in die Benzinverdampfer- wie allgemein üblich, Brennstoffeinspritzdüsen 112, die schwimmerkammer 80 geleitete flüssige Benzin wird 20 zu den Ansaugrohren 114 der Maschine offen sind und durch die Berührung mit den heißen Abgasen erhitzt mit Brennstoffverteilerrohren 116 verbunden sind. Die und verdampft, die von der Auspuffleitung 26 der Brennstoffverteilerrohre 116 stehen mit einem Brenn-Brennkraftmaschine 22 durch eine Leitung 86, die ein stofftank 118 durch eine Brennstoffversorgungsrohrlei-Durchsatzsteuerventil 88 und einen Filter 90 enthält, tung 120 in Verbindung, die eine Brennstoffversorabgezogen werden. Die Leitung 86, die mit ihrem vorde- 25 gungspumpe 122 aufweist Der Druck des von den ren Ende in die Verdampferschwimmerkammer 80mün- Brennstoffverteilerrohren 116 zu den Einspritzdüsen det, leitet die heißen Abgase direkt in das flüssige Ben- 112 zu liefernden Brennstoffes wird durch einen Druckzin der Verdampferschwimmerkammer. Das flüssige regler 124 geregelt, der in der Leitung 126 zwischen den Benzin wird hierdurch verdampft Das verdampfte Ben- Verteilerrohren 116 und dem Brennstofftank 118 liegt, zin wird zusammen mit den Abfallabgasen dem Venturi- 30 Die Menge des in die Ansaugleitung 114 von jeder rohr 70 zugeleitet Brennstoffeinspritzdüse 112 eingespritzten Brennstof-Die F i g. 9 und 9a erläutern eine andere bevorzugte fes und der Zündzeitpunkt in der Maschine 110 werden Ausführungsform der Abgasreinigungsanlage, die auf durch eine Anzahl von nicht gezeigten Meßfühlern beeine mit Benzin angetriebene Brennkraftmaschine an- stimmt, die elektrische Signale der transistorisierten gewandt wird. Die gezeigte Anlage umfaßt eine Reduk- 35 Steuereinheit 128 liefern, die mit den Einspritzdüsen 112 tionsmittelversorgungseinheit die flüssiges Benzin der und einem nicht gezeigten Zündverteiler durch elektri-Auspuffanlage stromaufwärts von der Reduktionskata- sehe Leitungen 130 und 132 verbunden ist. Einzelheiten lysatoreinrichtung in einer Menge liefern kann, die der des Aufbaus und der Arbeitsweise der beschriebenen Höhe des Vakuums im Venturirohr 42 des Vergasers für Maschine mit Brennstoffeinspritzung sind allgemein bedie Brennkraftmaschine 22 entspricht. Eine so beschaf- 40 kannt und brauchen nicht näher dargestellt zu u jrden.
fene Reduktionsmittelversorgungseinheit umfaßt als Die Brennstoffeinspritz-Maschine mit dem oben be-Sleuerventil ein magnetisches Brennstoffstromregulier- schriebenen, allgemeinen Aufbau wird erfindungsgeventil 92, das eine Einlaßöffnung 92a, die mit dem Brenn- maß mit einer Abgasreinigungsanlage kombiniert, die stofftank 48 für die Brennkraftmaschine 22 durch eine die Reduktions- und Oxydationskatalysatoreinrichtun-Brennstoffversorgungsleitung 94 in Verbindung steht, in 45 gen 28 und 30, die in der Auspuffanlage der Maschine die eine Brennstoffversorgungspumpe 96 eingebaut ist, 110 angebracht sind, und die Zusatzluftversorgungsein- und eine Auslaßöffnung 92Z> aufweist, die mit der Aus- heit 36, 38 aufweist, die, wie im vorhergehenden bepuffanlage 20 stromaufwärts von der Reduktionskataly- schrieben, in der Mitte zwischen den Katalysatoreinsatoreinrichtung 28 durch eine Rohrleitung 98 in Ver- richtungen 28 und 30 endet Die Reduktionsmittelverbindung steht Ein Ventilteil 100, das in Form eines Na- 50 sorgungseinheit für die Auspuffanlage stromaufwärts delventilteils dargestellt ist, liegt in einer Linie mit der von der Reduktionskatalysatoreinrichtung 28 wird bei Einlaßöffnung 92a und ist so bewegbar, daß der Durch- dem dargestellten Aufbau durch eine Abzweigleitung satz des Brennstoffes, z. B. Benzin, durch die Einlaßöff- 134 gebildet die von der Brennstoffversorgungsleitung nung 92a variiert wird. Das Ventilteil 100 ist mit einem 120 abzweigt, die zwischen den Brennstoffverteilerrohnicht gezeigten Kolben einer Magneteinrichtung 102 55 ren 114 und der Brennstoffversorgungspumpe 122 liegt, verbunden, die eine Magnetspule 104 aufweist die mit Diese Abzweigleitung 134 endet in einer Düse 136, die einer auf Vakuum ansprechenden Modulatoranordnung zu einem Venturirohr 70 der Auspuffanlage vor der Re-106 verbunden ist Die Modulatoranordnung 106 ist mit duktionskatalysatoreinrichtung 28 geöffnet ist Die Düdem Venturirohr 42 des Vergasers durch einen Durch- se 136 wird von der elektronischen Steuereinheit 128 laß 108 verbunden. Die Modulatoranordnung 106 60 durch eine elektrische Leitung 138 gesteuert Der spricht damit auf das Vakuum vom Venturirohr 42 an Brennstoff, der im allgemeinen flüssiges Benzin sein und betätigt die Magneteinrichtung 102. Das bewirkt, kann und auf diese Weise in die Auspuffanlage von der daß das Ventilteü 100 in Richtung auf die Einlaßöffnung Düse 136 eingespritzt wird, wird den Abgasen zuge-92a des Brennstoffstromregulierventils 92 bewegt wird, mischt und der Redukiionskatalysatoreinrichtung 28 zuso daß die Strömungsmenge des Benzins in Ofcsrein- 65 geführt, um dadurch die oben beschriebene Wirkung zu Stimmung mit dem Vakuum im Vergaserventurirohr 42 erzielen.

gesteuert wird. Das damit in die Auspuffanlage geleitete Bei diesem Beispiel ist es ersichtlich, daß irgendein

flüssige Benzin wird in den Abgasen dispergiert, die die Aufbau der in den F i g. 7 bis 9 dargestellten Ausfüh-

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runesformen mit kleinen Anpassungen für eine Brenn- Tank 156, der das Flüssiggas (LPG) speichert. Der LPG-loff Ss7r tzmaschine der beschriebenen An verwend- Tank 156 liefert verflüssigtes Propangas, das dem Ver- Z ist Gleichgültig, welchen Aufbau die Abgasreini- gaserventurirohr 42 w.e gewohnl.ch über einen Filter gung anbge für eine solche Maschine auch immer hat, 158, ein Absperrventil 160 und einen Verdampfer 162 fö ist es wichtig, daß die Maschine so eingestellt ist, daß 5 zugeführt wird. Die mit einer solchen Maschine 22 konv sie in Brennstoff-Luft-Gemisch abgibt, das eine Luftzahl binierte Abgasreinigungsanlage enthält eine Pumpe wesentlich größer 1,0 hat, da der Brennstoff gewöhnlich 164, die mit dem Verdampfer 162 verbunden ist, i^n mit einem nahezu festen Verhältnis unabhängig von den verdampftes Flüssiggas abzupumpen. Die Pumpe IM Betriebsbedingungen der Maschine zugemessen wird. liefert das verdampfte Propangas einem Steuerventil Wenn eine Abgasreinigungsanlage mit Aufbau, wie er io 166, das dem Ventil 92 in der in den Fig S und 9a vorher beschrieben wurde bei einer Brennkraftmaschi- gezeigten Anlage ähnlich ist. Das Steuerventil 166 weist ne benutzt wird, die statt Brennstoffeinspritzdüsen ei- ein Ventilteil 168 auf, das in eine Einlaßöffnung 166a des nen Vergaser aufweist, sollte das Brennstoff-Luft-Ge- Steuerventils 166 durch eine magnetische Einr.chtung misch so proportioniert sein, daß eine Luftzahl von etwa 170 bewegbar ist. Diese magnetische Einrichtung 170 ist 1 1 erreicht wird, um den Betriebsbedingungen der Ma- is mit einer elektrischen Leitung 172 mit einer Modulatorwhine während der Beschleunigung Rechnung zu tra- anordnung 174 verbunden, die auf das Vakuum im Ve:.-gen wie es im vorhergehenden bereits dargestellt wur- turirohr 42 des Vergasers über einen Vakuumdurchlaß gen, wie es im voi g e, ^ _{anspricht wie wejter vorn} beschrieben, können das

Fie 11 stel't eine andere bevorzugte Ausführungs- Steuerveniii 166 und die Moduiatoranordnung !74 form der erfindungsgemäßen Abgasreinigungsanlage 20 durch eine Membrananordnung ersetzt werden, durch dar die in diesem Fall zur Verwendung bei einer mit die das von dem Vergaserventurirohr 42 abgeleitete Va-Benzin angetriebenen Brennkraftmaschine 22 eines kuum direkt oder über eine Modulation auf ein von TyJs bei dim ein Vergaser verwandt wird, geeignet ist. einer Membran betätigtes Ventil wirkt. Das Steuerven-Die Maschine 22 wird vom Brennstofftank 48 durch eine til 166 weist eine Auslaßöffnung 1666 auf, die mit der Brennstoffversorgungsleitung 50 mit Benzin versorgt, 25 Auspuffanlage 20 stromaufwärts von der Redukt.onskadie eine Brennstoffversorgungspumpe 52 aufweist und talysatore.nr.chtung 28 durch eine Rohrleitung 178 in in ein Schwimmergehäuse 46 mündet. Die mit dieser Verbindung steht, in der vorzugsweise ein Stromab-Maschine kombinierte Abgasreinigungsanlage weist ei- sperrventil 180 eingesetzt sein kann ne Reduktionsmittelversorgungseinheit auf, die einen F i g. 13 stellt noch eine andere Ausfuhrungsform ei-

Tank 140 enthält der Flüssiggas (LPG) als Reduktions- 30 ner erfindungsgemäßen Abgasreinigungsanlage dar, die mittel für die Abgase speichert Das Flüssigas im Tank in diesem Fall mit einem Dieselmotor kombiniert ist. 140 wird durch eine Pumpe 142 über ein Filter 146, ein Dieser Dieselmotor, der allgemein mit 182 bezeichnet Absperrventil 148 und einen Verdampfer 150 der ist, ist mit einer Einspritzpumpe 184 versehen, die Steuereinheit 144 zugeführt. Die Steuereinheit 144 ist Dieselöl von einem Brennstofftank 186 einem Diese ο ähnlich wie die Anordnung des Regulierventils 92 und 35 verteiler 188 durch eine Leitung 190 und einen Dieselolder magnetischen Einrichtung 102 der in den F i g. 9 und filter 192 liefert. Das Dieselöl wird an Brennstoffen!· Qa gezeigten Anlage aufgebaut Die Steuereinheit 144 spritzdüse« ί94 verteilt und in die zugehörigen Zylinder ist durch eine elektrische Leitung 152 mit einer Modula- der Maschine 182 gespritzt Luft wird durch eine Luftantoranordnung 154 verbunden, die auf das Vakuum im saugeinheit 196. die ein Ver'eilerrohr 198 au.weist, in die Venturirohr 42 der Brennstoffversorgungseinheit 24 für 40 Zylinder geleitet Dieselmotoren arbeiten im allgemeidie Maschine 22 durch einen Durchlaß 156 zum Herlei- nen mit relativ hohen Luftzahlen, die stark schwanken, ten des Vakuums vom Venturirohr 42 zur Modulatoran- was es an sich schwierig macht die Luftzahl des Abgaordnung 154 anspricht. Falls gewünscht, kann die ses so zu beeinflussen, daß eine oxydierende A bgasat-Steuereinheit 144 so aufgebaut sein, daß das Venturiva- mosphäre in eine reduzierende Atmosphäre umgewankuum das in der Modulatoreinrichtung moduliert wor- 45 delt wird. Die Luftansaugeinheit 1% ist mit einem Luftden ist direkt auf sie einwirkt Die damit in irgendeiner ansaugstromsteuerventil 200 versehen, das vor dem gewünschten Weise aufgebaute Steuereinheit 144 weist Verteilerrohr 198 angeordnet ist wie es m der Figur eine Auslaßöffnung (nicht gezeigt) auf, die mit der Aus- dargestellt ist. Dieses Luftansaugstromsteuerventil Duffanlage 20 stromaufwärts von der Reduktionskataly- ist an das Gaspedal des Kraftfahrzeugs angeschlossen satoreinrichtung 28 durch eine Leitung in Verbindung 50 und wird derart geregelt daß das Gemisch eine nahezu steht Während des Betriebes, bei dem das Absperrven- konstante Luftzahl im Bereich zwischen etwa 1,2 und til 148 offen ist und im Vergaserventurirohr 42 ein Vaku- 1Ä d. h. nahe der Rauchgrenze, aufweist Gleichzeitig um erhalten wird, wird das Flüssiggas, das im Tank 140 bildet die Leitung 202 eine konstante Verbindung zwigespeichert ist durch den Filter 146 geleitet und durch sehen dem Dieselölverteiler 188 und der Auspuffanlage eine Pumpe 142 dem Verdampfer 150 zugeführt Das auf 55 stromaufwärts von der Reduktionskatalysatoremnchdiese Weise vom Verdampfer 150 gelieferte verdampfte tung 28, wie es analog im vorhergehenden beschrieben Propangas wird der Steuereinheit 144 und weiter der wurde. .,,_„.._. . ,

Auspuffanlage stromaufwärts von der Reduktionskata- Die F1 g. 14 und 15 stellen Ausfuhrungsformen der

lysatoreinrichtung 28 in einer Menge geliefert, die durch erfindungsgemäßen Abgasreimgungsanlage dar, die bei die Modulatoranordnung 154 der Stärke des Vakuums eo einem Rotationskolbenmotor verwandt werden konim Venturirohr 42 des Vergasers entsprechend geregelt nen. Der Rotationskolbenmotor, der allgemein mit _wircL bezeichnet ist besteht aus einem Rotorgehäuse 208, das

Fig 12 erläutert noch eine andere bevorzugte Aus- in sich eine epitrochoide Kammer begrenzt und einem führungsform der erfindungsgemäßen Abgasreini- dreiflügeligen Rotor 210, der exzentrisch um eine nicht gungsanlage bei der diese Anlage nun mit einer Brenn- 65 gezeigte Achse in der epitrochoiden Kammer umläuft kraftmaschine 22 kombiniert ist die durch Flüssiggas, Führungs- und Nachfolgezündkerzen 212 und 214 erwie im Falle von Taxis, angetrieben wird. Die Brenn- strecken sich in die Kammer des Rotorgehäuses 208, um kraftmaschine 22 bekommt den Brennstoff von einem das Brennstoff-Luft-Gemisch in der Kammer zu zünden.

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Eine Brennstoff versorgungseinheit 216, die einen Ver- Iysatoreinrichtung 28 durch eine mit einem Ventil versegaser 218 aufweist, hat eine Ansaugleitung 220, die an hene Leitung 242 verbunden. Die Steuereinheit ihrem vorderen Ende in die Kammer im Rotorgehäuse kann den Dwchsatz des verdampften Flüssiggases re-208 mündet Eine Auspuffanlage 222 geht von der Kam- gem, das der Auspuffanlage 222 vom Verdampfer 234 in mer im Rotorgehäuse 208 aus. 5 Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Ma-

Der Rotationskolbenmotor, der in der F i g. 14 darge- schine 206 geliefert werden solL Die Stromsteuereinheit stellt ist. ist von einem Typ, der mit Benzin arbeitet, das 238 kann daher ähnlich wie das Stromregelventil aufgedem Vergaser 218 von einem Brennstofftank 224 durch baut sein, das einen Teil der Abgasreinigui.gsanlage von eine Brennstoffversorgungsleitung 226 von einer Brenn- F ϊ g. 9 oder 12 bildet In diesem Fall wird die Steuereinstoffversorgungspumpe 228 geliefert wird, die in die to heit 238 durch eine magnetische Einrichtung (nicht ge-Leitung 226 eingesetzt ist zeigt) betrieben, die von einer Modulatoranordnung

Die Auspuffanlage 222 ist mit einer Reduktions- und durch eine elektrische Leitung 246 betätigt wird. Die einer Oxydationskatalysatoreinrichtung 28 und 30 und Modulatoranordnung 244 kann auf das Vakuum im Maeiner Zusatzluftpumpe 36 ausgerüstet, die durch eine schinenvergaser 218 über einen Vakuumdurchlaß an-Leitung 38 mit der Auspuffanlage 222 zwischen den 15 sprechen.

Katalysator einrichtungen 28 und 30, ähnlich wie bei den

bereits beschriebenen Ausführungsformen der Abgas- Hierzu 13 Blatt Zeichnungen

reinigungsanlage in Verbindung steht Die Abgasreini-

gungsanlage enthält eine Reduktionsmittelversorgungseinheit, die ihrem Gegenstück, der in der F i g. 7 gezeig- ten Anlage, völlig ähnlich aufgebaut ist, um verdampftes Benzin der Auspuffanlage 222 stromaufwärts von der Reduktionskatalysatoreinrichtung 28 zu liefern. Die Reduktionsmittelversorgungseinheit umfaßt eine Schwimmerkammer 56, die einen Einlaß, der mit der Brennstoffversorgungsleitung 226 durch eine mit einem Ventil versehene Rohrleitung 58 in Verbindung steht und einen Auslaß aufweist, der mit dem Benzinverdampfer 62 in Verbindung steht der an die Schwimmerkammer 56 angrenzend angeordnet ist Der Verdampfer 62 enthält Kammern 64 und 66, die miteinander in Berührung stehen. Die Kammer 64 steht über eine Leitung 68 mit einer Verengung oder einem Venturirohrstück 70 in Verbindung, das in der Auspuffanlage 222 stromaufwärts von der Reduktionskatalysatoreinrichtung 28 aus- gebildet ist Demgegenüber enthält die Kammer 66 eine Einlaß- und eine Auslaßöffnung, die durch Leitungen 72 und 74 mit der Auspuffanlage 222 stromaufwärts und stromabwärts jeweils von dem Venturirohrstück 70 in Verbindung stehen, so daß die in die Kammer 66 gezogenen heißen Abgase die benachbarte Kammer 64 aufheizen, um das flüssige Benzin darin zu verdampfen, und durch die Leitung 74 von der Kammer 66 in die Auspuffanlage 222 abgeleitet werden. Das auf diese Weise erzeugte verdampfte Benzin wird dem Venturirohr 70 in der Auspuffanlage 222 durch die Leitung 68 zugeführt. Die dargestellte Abgasreinigungsanlage enthält weiterhin ein Überdruckventil 77, das zwischen die Leitung 68 und die Ansaugleitung 220 der Maschine 206 durch eine Überdruckleitung 76 geschaltet ist Die Oberdruckleitung 76 ist mit einem Kanister 78 ausgerüstet. Mit 69 ist ein Absperrventil bezeichnet, das zu dem Zweck betätigt werden kann, den Strom des verdampften Fluids durch die Leitung 68, wenn gewünscht, abzusperren.

Der Rotationskolbenmotor 206, der in der Fig. 15 dargestellt ist, ist von einem Typ, der mit Flüssiggas arbeitet Das Flüssiggas (LPG) wird in dem LPG-Tank 228 gespeichert und dem Maschinenvergaser 218 durch einen Brennstoffilter 230, ein Stromabsperrventil 332 und einen Verdampfer 234 geliefert Die für eine Rotationskolbenmaschine 206 dieses Typs geeignete Abgasreinigungsanlage ist ähnlich wie die in Fig. 12 dargestellte Anlage aufgebaut und enthält daher eine Leitung 236, die von dem Verdampfer 234 ausgeht. Die Leitung 236 ist durch eine Brennstoffversorgungspumpe 240 mit einer Stromsteuereinheit 238 verbunden. Die Stromsteuereinheit 238 ist an ihrer Ausgangsseite mit der Auspuffanlage 222 stromaufwärts von der Reduktionskata-

Claims

1 2 Quelle (140,156) von Flüssiggas, eine Verdampfer-Patentansprüche: einrichtung (150,162) zum Verdampfen des Flüssiggases, eine Pumpeinrichtung (142,164) zum Fördern

1. Abgasreinigungsanlage für einen Kraflfahr- des Flüssiggasdampfes in die Auspuffanlage (20) xeugmotor, der mit einem Brennstoff-Luft-Gemisch 5 stromaufwärts der Reduktionskatalysatoreinrichmit Luftzahl Λ wesentlich größer 1 betrieben wird, tung (28) und ein Steuerventil (144,166) aufweist, das wobei die Abgasreinigungsanlage eine im Auspuff- zwischen der Pumpeinrichiung (142, 164) und der system des Motors angeordnete Reduktions- und Auspuffanlage (20) liegt, um die der Auspuffanlage Oxydationskatalysatoreinrichtung aufweist und die (20) zugeleitete Strömungsmenge des Flüssiggas-Oxydationskatalysatoreinrichtung im Abgasweg 10 dampfes in Obereinstimmung mit den Betriebsbehinter der Reduktionskatalysatoreinrichtung ange- dingungen des Motors (22) zu regeln (F i g. 11.12).
ordnet ist und eine Zusatzluftzuführung in den Abgasweg zwischen der Reduktions- und der Oxyda-

tionskatalysatoreinrichtung vorgesehen ist, um

durch die Oxydationskatalysatoreinrichtung gehen- 15

des Kohlenmonoxyd und Kohlenwasserstoffe zu Die Erfindung betrifft eine Abgasreinigungsanlage

oxydieren, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Kraftfahrzeugmotor gemäß dem Oberbegriff

eine Einrichtung (62,68; 80,82; 92,98; 134,136; 144; des Patentanspruchs 1.

166,178; 202i 242) zum Zuführen eines Reduktions- Es ist eine Abgasreinigungsanlage für einen Kraftmittels in den Abgasweg (20, 204_t 222) stromauf- 20 fahrzeugmotor bekannt (US-PS 34 93 325), die eine im wärts der Reduktionskatalysatoreinrichtung (28) Auspuffsystem des Motors angeordnete Reduktionsvorgesehen ist, um einen Oberschuß an Sauerstoff und Oxydationskatalysatoreinrichtung aufweist, wobei im Abgas abzubauen und dadurch wirksam Stick- die Oxydationskatalysatoreinrichtung im Abgasweg oxyde in den durch die Reduktionskatalysatorein- hinter der Reduktionskatalysatoreinrichtung angeordrichtung (28) strömenden Abgasen zu reduzieren. 25 net ist, und eine Zusatzluftzuführung in den Abgasweg

2. Anlage nach Anspruch 1. dadurch gekennzeich- zwischen der Reduktions- und Oxydationskatalysatornet, daß die Reduktionsmittelzuführeinrichtung (62, einrichtung vorgesehen ist, um durch die Oxydationska-68; 80,82) eine Brennstoffzuführleitung (58,60) auf- talysatoreinrichtung gehendes Kohlenmonoxyd und weist, mit der, gegebenenfalls über eine Brennstoff- Kohlenwasserstoffe zu oxydieren,
speichereinrichtung (z. B. 56), der Brennstoff von ei- 30 Bei dieser bekannten Abgasreinigungsanlage redunem Brennstofftank (48, 224) des Motors (22, 206) zieren die in den Auspuffgasen enthaltenen Kohlenzugeleitet wird, sowie eine Brennstoffverdampfer- monoxyde und Kohlenwasserstoffe die Stickoxyde, einrichtung (62, 80) und eme Zuleitung (Auslaßlei- Wenn die Stickoxyde hauptsächlich aus Stickstoffmontung 68) für verdampften Brennstoff in die Auspuff- oxyd bestehen, laufen die Reaktionen dabei wie folgt ab, anlage (20,222) stromaufwärts von der Reduktions- 35 wobei die Kohlenwasserstoffe in den Abgasen beispielskatalysatoreinrichtung (28). weise durch Methan dargestellt werden:

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffverdampfereinrichtung (62) CH₄+4 NO-* CO₂+2 H₂O-+2 N/ (1) eine mit einer Brennstoffverdampferkammer (66) in

Kontakt stehende Hei2kammer (64) aufweist, die in- 40 _. _Ν_ J__M ,_rCi ιγ.

rerseits mit einem Eingang (72) und einem Ausgang wj+inu— ₂ in₂+cu₂ w (74) versehen ist, der mit der Auspuffanlage (20; 222)

parallel zu der Brennstoffdampfzuleitung (Auslaßlei- Gleichzeitig mit dem Ablauf dieser Reaktionen wird

tung 68) in Verbindung steht, um den flüssigen als Folge des Vorhandenseins von Wasserstoff in den

Brennstoff in der Brennstoffverdampferkammer (66) 45 Abgasen Ammoniak wie folgt erzeugt:
durch die Übertragung der Wärme aus den durch die

Heizkammer (64) zirkulierenden heißen Abgasen 2NO + 5H₂ —2NH₃+2H₂O (3) auf die Brennstoffverdampferkammer (66) zu erhitzen und zu verdampfen (F i g. 7,14).

4. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich- 50

net, daß die Brennstoffverdampfereinrichtung (80) Das bei dieser Reaktion wirksame Wasserstoffgas ist

eine von der Auspuffanlage (20) abgehende Leitung teilweise in den Abgasen in einer Konzentration von

(86) aufweist, um heiße Abgase in den flüssigen etwa einem Drittel der Konzentration des Kohlenmon-

Brennstoff in der Verdampfereinrichtung (80) zu oxids enthalten und wird teilweise durch die Reaktion

dessen Verdampfung einzuleiten (F i g. 8). 55 zwischen dem Wasserdampf und dem Kohlenmonoxid

5. Anlagenach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- in der Reduktionskatalysatoreinrichtung wie folgt ernet, daß die Reduktionsmittelzuführeinrichtung eine zeugt:

von dem Brennstofftank (48, 118; 156, 228) zu der

Auspuffanlage (20, 222) führende Leitung (94, 98, CO+H₂O-. H₂+ CO₂ (4)

134,178,190, 236, 242) aufweist, die dort stromauf- 60

wärts von der Reduktionskatalysatoreinrichtung In der nachgeschalteten Oxidationskatalysatorein-

(28) mündet, und ein Steuerventil (92, 128,144, 166, richtung werden nach Zuführung von Sauerstoff durch

238) zum Steuern der Strömungsmenge des der Aus- Zusatzluft Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe

puffaniage (20, 222) in Abhängigkeit von den Be- entsprechend der folgenden Reaktionen oxidiert:

tricbsbcdingungen des Motors (22, 110, 206) züge- 65

führten Urcnnsioffesilit;.^ 10, 12.13, ΙΓι). Cl l.i + 2 Oj -—CO. + 2 H. O (5)

6. Anlage nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktionsmittelzuführeinrichtung eine 2 CO+ O₂-»2 CO₂ (6)