DE2305377A1

DE2305377A1 - Abgassammelleitung

Info

Publication number: DE2305377A1
Application number: DE2305377A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Heuer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1973-02-03
Filing date: 1973-02-03
Publication date: 1974-08-08

Description

4Lbgassammelleitung Die Erfindung bezieht sich auf eine Abgassammelleitung zur Zufuhrung der in einer Brennkraftmaschine entstehenden Verbrennungsabgase zu einer nachgeschalteten Abgasreinigungsanlage.
Zum Zwecke der Reinigung der in einer Brennkraftmaschine erzeugten Verbrennungsabgase von darin enthaltenen Schadstoffen ist es bekannt, der Brennkraftmaschine eine Abgasreinigungsanlage, beispielsweise eine mit Katalysatoren arbeitende Nachverbrennungsanlage, nachzuschalten. Um günstige Arbeitsergebnisse zu erzielen, ist es jedoch erforderlich, daß die Betriebstemperatur der Abgasreinigungsanlage sich innerhalb eines bestimmten, verhältnismäßig hoch liegenden Temperaturbereiches befindet. Während unterhalb der Grenzen dieses Temperaturbereiches die Umsetzung der Schadstoffe nur unzureichend ist, besteht bei Temperaturen oberhalb dieses Bereiches die Gefahr der Zerstörung der Abgasreinigungsanlage.
Fir die Zuführung der in der Brennkraftmaschine erzeugten Verbrennungsabgase zu der Abgasreinigungsanlage ergeben sich daher bei den verschiedenen Betriebszuständen unterschiedliche Forderungen. So sollten beim Start der Brennkraftmaschine die Abgase möglichst ohne Wärmeentzug der Abgasreinigungsanlage zugeführt werden, damit diese in kürzester Zeit die zur Erzielung befriedigender Abgaswerte erforderliche Betriebstemperatur erreichen kann. Bei höheren Teillasten oder Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine, wenn also die aus der Brennkraftmaschine austretenden Abgase sehr hohe und damit die Abgasreinigungsanlage gefährdende Temperaturen aufweisen, sollten diese Abgase nicht ungekühlt der Abgasreinigungsanlage zugeführt werden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe die bei den verschiedenen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine auftretenden Forderungen hinsichtlich des Temperaturverhaltens der der Abgasreinigungsanlage zugeführten Verbrennungsabgase ohne größeren Aufwand erfüllt werden.
D-ie Lösung diese Aufgabe besteht darin daß eine Abgassammelleitung zur Zuführung der in einer Breunkraftinaschine entstehenden Verbrennungsabgase zu einer nachgeschalteten Abgasreinigungsanlage eine von einem gasförmigen Kühlmedium durchströmbare Ummantelung aufweist Weiterhin soll an der Ummantelung eine verschließbare Eintrittsoffnung für das Kühlmedium vorgesehen sein, die solange geschlossen ist, wie die Temperatur der Abgasreinigungsanlage unterhalb ihrer Sollbetriebstemperatur liegt. Durch die erfindungsgemäße Anordnung einer von einem Kiihlmedium- durchstrtmbaren Um-Ummantelung, deren Eintrlttsöffnang solange geschlossen ist, wie die Temperatur der Abgasreinigungsanlage unterhalb der Sollbetriebstemperatur liegt, bei Erreichen oder uberschreiten der SollbetrieMstemperatur jedoch für den I>urchtritt des Kühllmediums, insbesondere von Luft, geöffnet wird, wird nun in sehr vorteilhafter Weise erreicht, daß beim Start der Brennkraftmaschine und bei niedrigeren Teillasten das in der Ummantelung vorhandene Luftvolumen im wesentlichen ruht und damit als gute Wärmeisolierung dient, während bei höheren Teillasten und damit höheren Abgastemperaturen die Ummantelung von Kühlluft durchströmt wird, so daß das Abgas einen Teil seiner Wärme abzugeben in der Lage ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung soll an der Eintrittsöffnung für das Kühlmedium eine Absperrvorrichtung vorgesehen sein, die in Abhängigkeit von der in der Abgasreinigungsanlage gemessenen Temperatur betätigbar ist. Mit Hilfe dieser Absperrvorrichtung kann also der Durchsatz der Kühlluft in Abhängigkeit von der Temperatur der Abgasreinigungsanlage verhältnismäßig feinfühlig in Richtung auf die Einhaltung des als besonders vorteilhaft angesehenen Betriebstemperaturbereiches der Abgasreinigungsanlage geregelt werden.
Weitere Vorteile und wesentliche Merkmale der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung enthalten, die das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt in schematischer Darstellungsweise eine Abgassammelleitung, die zwischen einer Brennkraftmaschine und einer Abgasreinigungsanlage geschaltet ist. Die Abgassammelleitung ist dabei mit 3 bezeichnet und weist vier Anschlußstutzen 2 auf, die an den vier Gasauslaßöffnungen einer vierzylindrigen Brennkraftmaschine langeschlossen sind. 4 stellt die nachgeschaltete Abgasreinigungsanlage, beisDielsweise eine katalytische Wachverbrennungsanlage, dar. Die Abgassammelleitun«¢ 3 ist von eine Blechmantel 5 umgeben, wobei durch den Ringraum zwischcn dem Blechmantel 5 und der Abgassammelleitung 3 ein kühlender Luftstrom von der Eintrittsöffnung 6 zu der Austrittsöffnung 7 strömen kann. An der Eintrittsöffnung 6 befindet sich eine in Form einer schwenkbaren Klappe ausgebildete Absperrvorrichtung 8, die in Abhängigkeit von der in der Abgasreinigungsanlage 4 mit Hilfe eines Temperaturmeßgerätes 11 gemessenen Temperatur mittels einer Steuervorrichtung 10 gesteuert wird. Diese Steuervorrichtung 10, die durch einen Thermostaten gebildet werden kann, betätigt die Absperrvorrichtung 8 nun in der Weise, daß die Klappe oder ein entsprechend ausgebildetes Ventil solange geschlossen bleibt, wie die Temperatur der Abgasreinigungsanlage unterhalb ihrer Sollbetriebstemperatur liegt.
Bei Überschreiten der Betriebstemperatur öffnet die Steuervorrichtung 10 die Absperrvorrichtung 8 zunehmend, so daß die von einem Gebläse 9 über die Luftleitung 12 angesaugte Eühlluft durch den Mantel 5 gefördert wird. Eine Abzweigleitung 13 leitet den von dem Gebläse 9 angesaugten Kühlluftstrom bei geschlossener Kühlmanteleintrittsöffnung 6 in einen hier nicht dargestellten Wärmetauscher zur Vorwärmung von Heißluft. Anstelle der hier gezeigten Ausführung wäre es auch denkbar, das Gebläse 9 zusammen mit der Kühlluftabsperrvorrichtung 8 zu steuern, also mit dem Schließen der Absperrklappe gleichzeitig auch das Gebläse abzustellen. Auch könnte daran gedacht werden, da die dargestellte Anlage im wesentlichen zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug gedacht ist den bei Betrieb des Fahrzeuges entstehenden Fahrtwind zur Knh'lung auszunutzen, also die Kühllufteintrittsöffnung 6 so anzuordnen, daß Sie in Fahrtrichtung zeigt.
An der Austrittsöffnung 7 des Kühlmantels 5 ist ein Schutzblech 14 vorgesehen, das den Zutritt von Spritzwasser beim Betrieb des Fahrzeuges verhindern soll Im Gegensatz zu der in der Zeichnung angedeuteten Möglichkeit der temperaturabhängigen Steuerung des Zustroms von Kühlluft zu der Ummantelung wäre es auoh möglich, diese Steuerung in Abhängigkeit von anderen charakteristischen Motordaten, etwa direkt abhängig von der Motorleistung, durchzuführen. Dazu könnte beispielsweise die Absperrvorrichtung 8 entsprechend der die Motorleistung anzeigenden Drosselklappenstellung betätigt werden, indem die Drosselklappe mit der schwenkbaren EuhlluSt-Absperrklappe 8 mechanisch über ein Gestänge verbunden ist und dabei in der Start- und niedrigen Teillast-Stellung den Luftzutritt zu der Ummantelung 5 absperrt, um diesen erst bei höheren Teillasten entsprechenden Drosselklappenstellungen zu öffnen.

Claims

Anspjrüche

1. Abgassammelleitung zur Zuführung der in einer Brennkraftmaschine entstehenden Verbrennungsabgase zu einer nachgeschalteten Abgasreinigungsanlage, gekennzeichnet durch eine von einem gasförmigen Kühlmedium durchströmbare Ummantelung (5).

2. Abgassammelleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Ummantelung (5) eine verschließbare Eintrittsöffnung (6) für das Kühlmedium vorgesehen ist, die solange gesehlossen ist, wie die Temperatur der Abgasreinigungsanlage (4) unterhalb der Betriebstemperatur liegt.

3. Abgassammelleitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Eintrittsöffnung (6) für das Kühlmedium eine hbsperrvorrichtung (8) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von der in der Abgasreinigungsanlage t4) gemessenen Temperatur betätigbar ist.