DE2363404B2 - Teuereinrichtung fuer die bemessung von zusatzluft fuer den abgas-nachbrenner einer brennkraftmaschine - Google Patents
Teuereinrichtung fuer die bemessung von zusatzluft fuer den abgas-nachbrenner einer brennkraftmaschineInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust 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
- F01N3/18—Exhaust 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
- F01N3/22—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
- F01N3/222—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives using electric valves only
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Description
Die Erfindung betrifft die Verbesserung einer Steuereinrichtung für die Bemessung von Zusatzluft für
den Abgas-Nachbrennereiner Brennkraftmaschine.
Verfahren und Vorrichtungen für die Bemessung der Zusatzluft sind bereits bekannt. Es beschreibt z. B. die
DT-AS 14 76 585 eine Steuereinrichtung, bei der nur in bestimmten Betriebsbereichen eine größere Luftmenge,
in anderen Betriebsbereichen eine kleinere Luftmenge zusätzlich dem Nachbrenner zugeführt wird. Als
Führungsgröße dient die Drehzahl.
Eine andere Mengensteuerung beschreibt die DT-OS 21 54 155. Hier dient als Führungsgröße für die Luftzuteilung
zum Nachbrenner der Saugrohrunterdruck.
Die bekannten Verfahren und Steuerungen der Zusatzlufl/ngabe
für die Nachverbrennung haben den Nachteil, daß die gewählten Führungsgrößen nur einen
groben Zusammenhang zwischen den zu oxidierenden Bestandteilen des Abgases der Brennkraftmaschine
und der Zusatzluftmenge haben und daher eine optima-Ie Nachverbrennung nicht möglich ist.
Bei anderen bekannten Verfahren wird durch automatische Analysenapparate das im Auspuffgas enthaltene
Kohlenmonoxid oder der Gehalt an Kohlenwasserstoffen analytisch oder kalorimetrisch erfaßt, um
eine stromauf der Brennkraftmaschine zugeführte Zusatzluftmenge zu steuern.
Der Nachteil dieser Verfahren besteht darin, daß wegen der durch Verzögerung bedingten geringen Stellgeschwindigkeit
und der diskontinuierlichen Verbrennung innerhalb der Brennkraftmaschine keine befriedigende
Schadstoffbeseitigung möglich ist. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß der Gehalt an freiem
Sauerstoff nicht mit erfaßt wird.
Der Patentanmeldung P 22 35 852.7 lag die Erkenntnis zugrunde, daß für eine optimale Nachverbrennung
die Auspuffgaszusammensetzung selbst als Führungsgröße für die Bemessung der Zusatzluftmenge heranzu
ziehen ist.
In der Hauptpatentanmeldung wurde daher eine Steuereinrichtung für die Bemessung von Zusatzluft für
den Abgas-Nachbrenner einer Brennkraftmaschine angegeben, oei eier miuhiuui unuiuuv.. '»umau uls iNacnbrenners
auf den Gehalt der Auspuffgase an Sauerstoff und Kohlenmonoxid bzw. Stickoxid ansprechende Fühler
angeordnet sind, deren Signal einem Steuergerät zugeführt und nach der Verarbeitung durch dieses au!
ein Stellglied übertragen wird, das eine Wirkverbindung zu einer Bemessungseinrichtung für die dem
Nachbrenner zugeführte Zusatzluft aufweist.
Die Leitung für die Zufuhr der Zusatziun mündet dabei zweckmäßig unmittelbar stromauf der Fühler bzw.
dazwischen oder unmittelbar dahinter in die Leitung für das dem Nachbrenner zugeführte Auspuffgas ein.
Als Nachbrenner kann ein katalytisch oder auch ein nicht katalytisch aktivierter Brenner verwendet werden.
Gemäß der Hauptpatentanmeldung weisen die hühler
im Fall der Sauerstoffmessung eine Wandung aus Zirkondioxid auf, die auf der einen Seite mit der Atmosphäre
und auf der anderen Seite mit dem zu messenden Auspuffgas in Berührung steht. Der bei unter
schiedlicher Sauerstoffkonzentration auf beiden Seitei der Wandung auftretende elektrische Potentiaiunterschied
wird über Elektroden abgegriffen und deir Steuergerät zugeleitet.
Die Vorrichtungen sind für Vergaser-, Einspritz- um;
Dieselmotoren anwendbar.
Sie haben den Vorteil, daß bei den im instationärer, Fahrbetrieb unvermeidlichen Schwankungen des Mischungsverhältnisses
von Luft und Brennstoff der motorischen Verbrennung dem Auspuffgas zu jedem Zeitpunkt
innerhalb enger Toleranzen und mit hoher Stellgeschwindigkeit die Zusatzluftmenge zugeführt wird,
die für eine optimale Nachverbrennung erforderlich ist.
Es wird erreicht, daß die Nachverbrennung bei stö chiometrischem Gesamtmischungsverhältnis abläuft.
wodurch eine gleichzeitige Oxidation von Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen sowie Reduktion von
Stickoxiden ermöglicht wird und einer der sonst erfor derüchen zwei Nachbrenner eingespart werden kann
Die motorische Verbrennung erfolgt hierbei knapp im Luftmangelbereich.
Die in der HauDtpatentanmeldung vorgeschlagene Steuereinrichtung ist noch verbesserungsfähig, weil sie
beim Wechsel der Maschinenlast eine gewisse, wenn auch sehr kleine Trägheit des Steuervorgangs bemerkbar
macht, so daß insbesondere bei raschem Laslwech sei eine gewisse Schadstoffmenge in die Atmosphäre
abgegeben wird.
Die Erfindung hat die Aufgabe, diesen Nachteil zu beheben.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß stromab des Nachbrenners eine weitere Leitung für die Zufuhi
von Zusatzluft in das Auspuffrohr mündet und stromab davon ein weiterer Nachbrenner angeordnet ist. Die
durch die weitere Leitung zugeführte Zusatzluftmengikann steuerbar sein. Eine getrennte Steuerung ist nich:
nötig. Es genügt, wenn von der dem Hauptbrenner zugelührten
Luftmenge über eine mit einer kalibrierten Düse versehene Leitung ein Teil abgezweigt wird. Ein
fächer ist die völlig ungesteuerle Zufuhr der Zusatzlull.
z. B. durch eine stromab der Luftpumpe abzweigende Leitung. Dafür wird hierbei eine etwas größere Leitungslänge
benötigt.
Zweckmäßig besteht der aktive Teil des weiteren
Nachbrenners aus einem kleinen Oxidationskatalysator oder aus einem besonderen thermischen Oxidationsraum.
Einem vorzugsweise selektiv mit jtöchiometrischer Gaszusammensetzung arbeitenden Katalysator wird
also erfindungsgemäß ein katalytischer oder thermischer Oxidationsraum nachgeschaltet, der von Verbrennungsgasen
mit überstöchiometrischer Zusammensetzung durchströmt ist. Hier werden alle vom selektiven
Katalysator emittierten oxidierbaren Schadstoffe umgewandelt.
Die Reaktionswahrscheinlichkeit, abhängig vom Zusammentreffen passender Gasmoleküle, ist durch das
Nachschalten eines vorzugsweise katalytischen Reaktioiisraums
mit überstöchiometrischer Gaszusammen-Setzung stark erhöht.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß der weitere Nachbrenner gefahrlos mit großem Sauerstoffüberschuß gefahren
werden kann, weil wegen der ohnehin hier nur noch geringen Schadstoffmenge keine Überlastung.sgefahr
besieht. Der Sauerstoffüberschuß gewährleistet eine gute Verbrennung des restlichen Kohlenoxids und
der restlichen unverbrannien Kohlenwasserstoffe. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der technische Aufwand
für die gesteuerte Zufuhr von Zusatzluft kleiner 2;, gehalten werden kann und gleichzeitig die Schadstoffbeseitigung
verbessert ist.
Die Zeichnung zeigt ein Beispiel der Erfindung.
Eine Brennkraluiiaschine Il hat ein Luftfilter 12, das
über die Leitung 13 mit der Gemischbildungseinrichtung 15 verbunden ist.
■n der Wand der Auspuffleitung 16 isi der Fühler Ί7.
alternativ 17a, angeordnet. Stromab des Fühlers 17 und/oder 17a befindet sich der Nachbrenner 18.
Stromauf des Nachbrenners 18 mündet die Leitung 21 für die Zuführung der Zusatzluft in die Auspuffleitung
16.
Die jeweiligen Signale der Fühler 17, 17a werden
über die Wirkverbindung 22, 22a dem Steuergerät 24 zugeleitet; dieses Steuergerät 24 gibt ein Signal auf das
Stellglied 26, das eine Wirkverbindung 27 zu der Bemessungseinrichtung 28 für die Zusatzluft aufweist.
Als Zusaizluftbemessungseinrichtung dient ein Ventil,
das in der Leitung 21 angeordnet ist. Die Zusatzluft tritt in Pfeilrichtung in die Leitung 21 ein.
Ais Fühler können im Fall der Sauerstoffmessung zweckmäßig die bekannten Zirkondioxidelemente dienen.
In diesem Fall bilden elektrische Leitungen die Wirkverbindung 22. 22a.
Die Fühler können auch parallel arbeiten, wobei der Fühler 17a das Signal für eine Voraussteuerung der ZusatzlüftmDnge
liefert. Es kann auch unter Verwendung nur des Fühlers 17a eine Regelung verwirklicht werden.
Stromab des Nachbrenners 18 mündet eine weitere Leitung 29 für die Zufuhr von Zusatzluft in das Auspuffrohr
19. Stromab dieser Leitung ist ein weiterer Nachbrenner 30 angeordnet. Die in Pfeilrichtung in die
Leitung 29 einströmende l.uftmengc ist ungestcuen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Steuereinrichtung für die Bemessung von Zusatzluft
für den Abgas-Nachbrenner einer Brenn- s kraftmaschine, bei der stromauf und/oder stromab
des Nachbrenners auf den Gehalt an Sauerstoff und Kohlenmonoxid bzw. Stickoxid ansprechende Fühler
angeordnet sind, deren Signal einem Steuergerät zugeführt und nach Verarbeitung durch dieses auf
ein Stellglied übertragen wird, das eine Wirkv^rbindung zu einer Bemessungseinrichtung für die dem
Nachbrenner zugeführte Zusatzluft aufweist, nach Patentanmeldung P 22 35 852, dadurch gekennzeichnet,
daß stromab des Nachbrenners (18) eine weitere Leitung (29) für d;e Zufuhr von
Zusatzluft in das Auspuffrohr (19) mündet und stromab davon ein weiterer Nachbrenner (30) angeordnet
ist.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die weitere Leitung
(29) zugeführte Zusatzluftmenge steuerbar ist.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aktive Teil des weiteren
Nachbrenners (30) aus einem kleinen Oxidationskatalysator oder aus einem besonderen thermischen
Oxidationsraum besteht.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732363404 DE2363404B2 (de) | 1973-12-20 | 1973-12-20 | Teuereinrichtung fuer die bemessung von zusatzluft fuer den abgas-nachbrenner einer brennkraftmaschine |
| IT5436174A IT1024320B (it) | 1973-12-20 | 1974-12-04 | Regolatore per la dosatura dell aria ausiliapia per il bruciatore del gas di scarico di un motore a combustione interna |
| GB5522074A GB1448529A (en) | 1973-12-20 | 1974-12-20 | Afterburning of exhaust gases |
| FR7443344A FR2255479B2 (de) | 1973-12-20 | 1974-12-20 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732363404 DE2363404B2 (de) | 1973-12-20 | 1973-12-20 | Teuereinrichtung fuer die bemessung von zusatzluft fuer den abgas-nachbrenner einer brennkraftmaschine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2363404A1 DE2363404A1 (de) | 1975-07-03 |
| DE2363404B2 true DE2363404B2 (de) | 1976-02-26 |
Family
ID=5901333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2363404B2 (de) |
| FR (1) | FR2255479B2 (de) |
| GB (1) | GB1448529A (de) |
| IT (1) | IT1024320B (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2814780A1 (de) * | 1977-04-08 | 1978-10-12 | Nippon Soken | Abgasreinigungsvorrichtung fuer eine brennkraftmaschine |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP2006183513A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Honda Motor Co Ltd | 自動二輪車の２次空気導入装置 |
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1973
- 1973-12-20 DE DE19732363404 patent/DE2363404B2/de not_active Withdrawn
-
1974
- 1974-12-04 IT IT5436174A patent/IT1024320B/it active
- 1974-12-20 GB GB5522074A patent/GB1448529A/en not_active Expired
- 1974-12-20 FR FR7443344A patent/FR2255479B2/fr not_active Expired
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE2814780A1 (de) * | 1977-04-08 | 1978-10-12 | Nippon Soken | Abgasreinigungsvorrichtung fuer eine brennkraftmaschine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1024320B (it) | 1978-06-20 |
| FR2255479B2 (de) | 1979-03-16 |
| GB1448529A (en) | 1976-09-08 |
| FR2255479A2 (de) | 1975-07-18 |
| DE2363404A1 (de) | 1975-07-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BGA | New person/name/address of the applicant | ||
| 8230 | Patent withdrawn |