DE2401417A1 - Verfahren zur entgiftung der abgase einer brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zur entgiftung der abgase einer brennkraftmaschine

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Description

240 U
</ t 3 \ I
R.
20.12.1973 Su/Ln
Anlage zur
Patent- und
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung
ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1 Verfahren zur Entgiftung der Abgase einer Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entgiften der Abgase einer Brennkraftmaschine, in deren Abgasrohr insbesondere ein erster der Reduktion der Stickoxyde dienender Reaktor und ein zweiter der Oxydation der Kohlenwasserstoffe sowie des Kohlenmonoxyds dienender Reaktor in Reihenschaltung ange-, ordnet sind, wobei das Verfahren mit einem ersten Regelkreis arbeitet, welcher das Massenverhältnis von Luft zu Kraftstoff auf der Saugseite des Motors in Abhängigkeit von der Messgröße eines im Abgasrohr angeordneten Sauerstoffmessfühlers regelt, und mit mindestens einem zweiten Regelkreis arbeitet, welcher das Einblasen von Zusatzluft in das Abgäsrohr in Strömungsrichtung vor dem Oxydationsreaktor regelt.
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2ÄQU17 - 2 - 13 11
Bei derartigen Abgasentgiftungsanlagen mit Zweibettkatalysatoren muß für eine befriedigende Reduktion der Stickoxyde NOx das dem Motor zugeführte Kraftstoffluftgemisch gegenüber einem stöchiometrischen Gemisch (/j - 1) leicht fett sein (/) < 1). Durch die leicht fette Einstellung (leichter Luftmangel) wird die Verbrennungstemperatur im Motor verhältnismäßig niedrig gehalten, was der Stickoxydbildung entgegenwirkt, und es wird ein besseres "Fahrverhalten" erreicht, da bei schneller Änderung der Stellung des Gaspedals weniger Aussetzer und andere Störungen im Verbrennungsablauf vorkommen· Dieses leicht fette Gemisch läßt sich leichter zünden. Andererseits nimmt dadurch der Ausstoß an Kohlenmonoxyd CO und Kohlenwasserstoffen HC zu. Diese Schadstoffe werden dann im Oxydationskatalysator unter Zusatz von Luft oxydiert. Das leicht fette Gemisch kommt auch einem schnellen Aufheizen des Oxydationskatalysators zugute, da dieser erst ab einer bestimmten Arbeitstemperatur, die weitgehend von der Katalysatorzusammensetzung abhängt, befriedigend arbeiten.
Bekannte Verfahren zur Abgasentgiftung der eingangs genannten Art arbeiten mit einem verhältnismäßig fetten Kraftstoffluftgemisch auf der Motoreingangsseite, um bei den sich" dauernd ändernden Motorkenngrößen während des Betriebs einer Brennkraftmaschine mit Sicherheit zu vermeiden, daß der Motor zeitweise ein zu mageres Kraftstoffluftgemisch erhält, mit der Folge, daß der für die Reduzierung des NOx notwendige CO-Oberschuß fehlt. Der Nachteil dieser bekannten Anlagen ist eine verhältnismäßig teure große Luftpumpe, da viel Zusatzluft in das Abgasrohr geblasen werden muß, ein hoher Leistungsverlust sowie ein verhältnismäßig hoher Kraftstoffverbrauch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abgasentgiftungsanlage der eingangs genannten Art zu entwickeln, durch die dem Motor ein leicht fettes Kraftstoffluftgemiseh ( Tl = 0,98 bis 0,99) zugeführt wird, wobei die abgasseitige Messung durch
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tail.
einen Sauerstoffmessfühler erfolgt, der bekannterweise seine Ausgangsspannung bei der Luftzahl /Ϊ - 1,0 sprungartig ändert, so daß nur diese Luftzahl für eine exakte Messung brauchbar ist, und wobei mit einer möglichst kleinen Zusatzluftpumpe gearbeitet werden kann.
Diese- Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zugeführte Zusatzluft in zwei Ströme aufgeteilt in das Abgasrohr geblasen wird, von denen der erste Teilstrom in Strömungs-■ richtung vor dem Sauerstoffmessfühler eingeblasen wird und auf eine dem Gasdurchsatz des Motors entsprechende Menge geregelt wird, so daß bei einer Messfühlermessung von stöchiometrischem Gemisch ( /) = 1) dem Motor ein leicht fettes Kraftstoff luftgemisch ( /) '*& 0,98 bis 0,99) zugeführt wird. Durch das Zuführen eines Teilstroms der Zusatzluft vor den Sauerstoffmessfühler, wird dem Messfühler ein leicht mageres ■ Kraftstoffluftgemisch "vorgetäuscht". Es wird also entsprechend dem ersten Teilstrora der Zusatzluft ein leicht fettes Kraftstoff luftgemisch dem Motor zugeführt. Obwohl der Kraftstoffverbrauch nur unwesentlich höher als bei # = 1 ist, herrscht mit Sicherheit in den Katalysatoren reduzierende bzw. oxydierende Atmosphäre. ' '
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Zusatzluftpumpe vom Motor angetrieben und der erste Teilstrom der Zusatzluft mindestens mittelbar in Abhängigkeit vom Druck im Saugrohr stromab der Drosselklappe regelbar.
Nach einer anderen Ausgestaltung .der Erfindung ist der erste Teilstrom der Zusatzluft in Abhängigkeit von den Strömungsverhältnissen im Abgasrohr regelbar.
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8 ί
Je drei Varianten zweier Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher.beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1, 2 das erste Ausführungsbeispiel mit saug-1111 ** rohrdruckabhängiger Regelung,
Fig. \ ein Diagramm zur Erläuterung der Abgaszusammensetzung,
Pig· 5t 6 das zweite Ausführungsbeispiel mit abgas-1111 ' rohrdruckabhängiger Steuerung.
In Fig. 1 ist mit 11 eine Brennkraftmaschine bezeichnet, die über ein Luftfilter 12 und ein Ansaugrohr 1J> Luft ansaugt. Das Ansaugrohr 13 verzweigt sich in einzelne Ansaugleitungen lh bis 17i die zu den Zylindern der Brennkraftmaschine 11 führen. Im Ansaugrohr 13 ist eine willkürlich betätigbare Drosselklappe 18 angeordnet. Kraftstoff wird über eine Düse
19 in das Saugrohr 13 eingebracht. Der Kraftstoff wird in einem auch mit elektrischen Mitteln arbeitenden Steuergerät
20 zugemessen und über eine Leitung 21 der Düse 19 zugeführt. Die das Saugrohr 13 durchströmende Luftmenge wird durch eine Stauklappe 22 gemessen, die mit einem Potentiometer 23 zusammenwirkt, dessen der Luftmenge entsprechende elektrische Ausgangsgröße dem Steuergerät 20 eingegeben wird, so daß dieses eine entsprechende Kraftstoffmenge zumessen kann.
Die Abgase der Brennkraftmaschine 11 werden in einer Abgasleitung 2h gesammelt, in der ein Zweibettkatalysator 25 mit einem ersten reduzierenden Bett 26 und einem zweiten oxydierenden Bett 27 angeordnet ist. Zwischen den beiden Betten und 27 ist ein Sauerstoffmessfühler 28 angeordnet, dessen elektrische Ausgangsgröße dem Steuergerät 20 zugeführt wird. Der Ausgang des Zweibettkatalysators 26 mündet in ein Auspuffrohr 30, -das die Abgase einer nicht dargestellten Schalldämpferanlage zuführt$ Q g g.2 9 / 0" U β
Durch die Brennkraftmaschine 11 wird durch eine Kupplung J>1, die beispielsweise ein Keilriemen sein kann, eine Luftpumpe 32 angetrieben, die über einen Filter 33 Außenluft ansaugt und über eine Leitung J>K dem Abgasrohr zwischen den beiden Betten 26 und 27 des Katalysators 25 zuführt. Die Leitung 34 teilt sich in eine erste Teilstromleitung 35 und eine, zweite Teilstromleitung 36 auf, von denen die Leitung 35 in Strömungsrichtung vor dem Messfühler 28 ins Abgasrohr mündet, während die Teilstromleitung 'J>6 unmittelbar vor dem Bett 27 einmündet. Es kann von Vorteil sein, zur Entkoppelung der Luftströme im Abgasrohr 24 zwischen den Betten 26 und 27 eine Querschnittsverengung 37 anzuordnen. Zur Steuerung der über die erste Teilstromleitung 35 strömenden Luftmenge dient eine Steuerleitung 38, die vom Saugrohr 13 stromab der Drosselklappe l8 abzweigt. Durch eine weiter unten betriebene Steuerung soll erreicht werden, daß die erste Teilstrommenge etwa 1 bis 2 % der angesaugten Luftmenge entspricht.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Variante des ersten Ausführungsbeispiels ist in der Leitung 35 ein Ventil 40 angeordnet, das mit zunehmendem Unterdruck im Saugrohr I3 die Leitung 35 mehr und mehr schließt. Um einen entsprechenden Luftstrom durch die Leitung 35 zu erhalten, ist in der Leitung 36 eine Drossel 4l angeordnet.
Bei der Variante nach Fig. 2 wird der Querschnitt der»Leitung· · 36 durch ein Ventil 42 gesteuert, das mit zunehmendem Saugrohrunterdruck mehr und mehr aufsteuert. Für die entsprechende Stauwirkung ist hier in der Leitung 35 eine Drossel 43 angeordnet.
Bei der Variante nach Fig. 3 wird die Luft aus der Leitung 34 durch ein Dreiwegeventil 44 auf die Leitungen 35 und 36 aufgeteilt, wobei der Gesamtdurchgangsquerschnitt zu den Leitungen 35 und 36 konstant bleibt. Mit zunehmendem Saug-
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" β ' t s ί ι
rolirunterdruck wird der Querschnitt zur Leitung J>6 vergrößert, der zur Leitung 35 verkleinert. Diese letzte Schaltung hat den Vorteil, daß keine zusätzlichen Drosselverluste entstehen wie bei den vorhergehenden Ausführungen απτοί! die Drossel 41 bzw. k~5, so daß die Luftpumpe ^2 eine geringere Verlustleistung hat.
Die Luftventile 4(3, 42 und 44 arbeiten vorzugsweise mit einer das bewegliche Ventilglied betätigenden Membran 45, die aufgrund des über die Leitung J8 zugeführten Saugrohrunterdrucks entgegen der Kraft von Rückstellfedern betätigbar sind.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Diagramm ist schematisch der Zusammenhang gezeigt zwischen Abgaszusammensetzung und dem Luftverhältnis λ . Bei /1-1 herrscht stöchiometrisches Gemisch, ein Gemisch, bei dem theoretisch die Luft gerade ausreicht um allen Kraftstoff zu verbrennen. Während in der linken Hälfte des Diagramms die Kurven für Luftrnangel, also fettes Gemisch, dargestellt sind, zeigt die rechte Hälfte des Diagramms die Kurven für mageres Gemisch. Ohne Katalysator gelten die durchgezogenen Linien, mit Katalysator die gestrichelten Linien. Wie aus dem Diagramm ersichtlich nimmt mit zunehmender Abmagerung des Kraftstoffluftgemisches der CO-Wert am Anfang sehr schnell und nach Ti = 1 sehr viel langsamer aber konstant ab. Dieser ohnehin bei % = 1 relativ kleine Wert wird durch den Katalysator, wie die entsprechend gestrichelte Linie zeigt, noch verkleinert. Die CH-Kurve nimmt ebenfalls bis zu A^ljl stark ab, um dann jedoch wieder steil anzusteigen. Das steile Ansteigen hängt damit zusammen, daß mit zunehmendem Luftüberschuß auch die Zahl der Verbrennungsausse tzer zunimmt, die ein Zunehmen an unverbrannten Kohlenwasserstoffen zur Folge haben. Die entsprechende Katalysator-Kurve verläuft schon von Anfang an wesentlich flacher und hat
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bereits bei Ti ^ 1,0 ein Minimum. Sie steigt jedoch auch bei Luftüberschuß nur unwesentlich an. Die NOx-Kurve hingegen zeigt genau den umgekehrten Verlauf der CH-' bzw. CO-Kurven. Sie weist etwa bei λ = 1,05 ein Maximum auf. Zu großen und zu kleinen Luft zahlwerten hin fällt sie jedoch steil ab. Dies ist dadurch bedingt, daß Stickoxyde nur bei hohen Verbrennungstemperaturen durch Verbrennung· des Luftstickstoffes entstehen. Die Verbrennungstemperatur erreicht aber ihren Maximalwert bei leicht magerem Kraftstoffluftgemiseh. Durch das Reduktionskatalysatorbett 26 kann'die entsprechende gestrichelte NOx-Kurve erreicht werden, deren Minimum bei leichtem Luftmangel erreicht ist und die bei fetten Luftkraftstoffgemisch einen sehr flachen und niedrigen Verlauf hat. Bei reduzierender Abgaszusammensetzung, d.h. bei fettem Kraftstoffluftgemiseh reagieren die Stickoxyde im Reduktionskatalysator 26 mit dem Kohlenmonoxyd und mit Wasserstoff aus den unverbrannten Kohlenwasserstoffen. Deshalb findet man "bei kleinen Luftzahlen, also bei fetterem Kraftstoffluftgemisch am Ausgang des·Reduktionskatalysators nur wenig Stickoxyde im Abgas. Bei λ ^ 0,98 bis 0,99 ergibt sich ein NOx-Minimum während bei A <**l,02 die Wirkung des Katalysators nicht mehr auftritt, dafür eine reduzierende Atmosphäre zu viel Sauerstoff im Abgas enthalten ist.
Wie durch die Spannungskurve S des Säuerstoffmessfühlers gezeigt, ändert sich gerade bei λ =1,0 die Ausgangsspannung des Sauerstoffmessfühlers sprungartig. Ein /)von 1,0 läßt sieh somit gut einregeln. Ein derartiger Sauerstoffmessfühler ist ein Pestelektrolyt der bei höheren Temperaturen wie sie auch im Abgasstrora herrschen sauerstoffionenleitend wird. Als derartiger Festelektrolyt kann z.B. Zirkondioxyö verwendet werden.
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Erfindungsgemäß wird dieses Sprungverhalten bei /1=1 des Sauerstoffmessfühlers 28 zur Feinregelung eines Kraftstoffluftgemisches von f\- 0,98 bis 0,99 verwendet ohne dafür eine aufwendige Analogsteuerung verwenden zu müssen. Es wird lediglich über die Teilstromleitung 35 vor den Messfühler 1,5 bis 2 <?o der Verbrennungsluft an Zuluft zugegeben. Der Sauerstoffmeßfühler regelt dann bei /$=1,0 auf der Abgasseite auf der Saugseite das gewünschte leicht fette Kraftstoffluftgemisch ein. Auch dieser erste Teilluftstrom wird erst nach dem Reduktionskatalysator 26 in das Abgasrohr 24 geleitet um den Reduktionsprozeß nicht zu beeinträchtigen. Die von der Pumpe 32 geförderte Restmenge wird über die Leitung 36 vor den Oxydationskatalysator 27 geleitet. Hierbei ist es von geringer Bedeutung, wenn mehr Luft eingeblasen wird als zur Oxydation erforderlich ist. ·
Bei den drei Varianten des zweiten Ausführungsbeispiels, die in den Figuren 5, 6 und 7 dargestellt sind, dient zur Steuerung von 1,5 bis 2 % Zuluft zu einem Abgasteilstrom, die über die erste Teilstromleitung zugeführt wird, der Druck im Abgasrohr 24 und zwar vor dem Reduktionskatalysator 26. In diesen Figuren 5* 6 und 7 werden für die in den Figuren 1, 2 und 3 entsprechenden Teile dieselben Bezugszahlen verwendet, hingegen für die neuen Teile neue Bezugszahlen. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel erfolgt die Kraftstoff zumessung über einen mechanischen Mengenteiler 50 und die Einspritzung über Einzeldüsen 51* die jeweils in den verzweigten Ansaugleitungen 14, 15, 16 und 17 angeordnet sind. Die Luft wird über eine Stauklappe 52 gemessen, die über einen Hebel 53 auf ein mechanisches Zumessglied 54 wirkt, Durch das elektronische Steuergerät 20 wird die am Zumessglied 52J- wirkende Rückstellkraft in Abhängigkeit von dem Ausgangsstrom des Sauerstoffmessfühlers 28 verändert. Diese Veränderung bewirkt eine iüiderung des Kraftstoffluftgelaischverhältnisses.
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- 9 - -19
Vom Abgasrohr 24 zweigt ein Bypass 55 ab, in dem eine Venturidüse 56 angeordnet ist. In die Venturidüse mündet die erste Teilstromleitung 55. Stromab der Venturidüse ist dann in diesem Bypass 55 der Abgasmeßfühler 28 angeordnet. Wie in Figur 5 dargestellt, kann dieser Bypass entweder ins Freie münden (gestrichelt angedeutet) oder er wird für eine Abgasrückführung, die ebenfalls einer NOx-Bildung entgegenwirkt, zurück zum Saugrohr I3 geführt. Um eine nachteilige Kondensation von Abgasbestandteilen bei zu starker Abkühlung im Bypass 55 zu vermeiden sowie urn den J9-Fehler durch kalte Zusatzluft klein zu halten, wird die Leitung 35 über einen Wärmetauscher 56 aufgewärmt. Der Wärmetauscher 56 verbindet das erste Teilstück des Bypasses 55 mit der Leitung. 35. Um eine zusätzliche Regulation des durch den Venturiunterdruck bewirkten Luftmengenflusses zu erhalten, ist in der Leitung 35 eine verstellbare Drossel 57 angeordnet.
Die Zusatzluftpumpe 32 kann entweder wie dargestellt durch den Motor 11 oder aber auch durch einen Elektromotor angetrieben werden. In der Druckleitung 3^· dieser Pumpe 32 ist ein Gleichdruckventil 59 angeordnet, von dem ungedrosselt die Leitung 35 abzweigt und entsprechend gesteuert die Leitung 36. Die Steuerung erfolgt durch eine Membran 60, deren eine Seite über eine Leitung 6l mit dem im Abgasrohr 24 in Strömungsrichtung.vor dem Reduktionskatalysator 26 herrschenden Druck beaufschlagt ist, während die andere Seite vom Pumpendruck beaufschlagt ist. Dieses sich durch Ablassen der Überschußluft in die Leitung 36 an der Membran einstellende gleiche Druckniveau "ist wichtig für die exakte Zugabe der Zusatzluft an der Venturidüse
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Bei dem in Figur β dargestellten Beispiel ist das Gleieh-.druckventil 59 nicht vorhanden und es ist lediglich in der Leitung 35 ein Speicher 6j vorgesehen, der den Einfluß der Auspuffpulsationen auf die Steuerung mindern hilft.
Bei der in Fig. 7 dargestellten Variante zweigt die Teilstromleitung 35 nicht von der Druckleitung ~$K der Luftpumpe ab, sondern vom Saugrohr 13 unmittelbar nach dem Filter 12,
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- 11 -

Claims (1)

  1. - ii -
    I S ί ι
    Ansprüche
    Γΐ.]Verfahren zum Entgiften der Abgase einer Brennkraftmaschine, in deren Abgasrohr insbesondere ein erster., der Reduktion der Stickoxyde dienender Reaktor und ein zweiter der Oxydation der Kohlenwasserstoffe sowie des Kohlenmonoxyds dienender Reaktor in Reihenschaltung angeordnet sind, wobei das Verfahren mit mindestens zwei Regelkreisen arbeitet, einem ersten Regelkreis^ welcher das Massenverhältnis von Luft zu Kraftstoff auf der Saiagseite des Motors in Abhängigkeit von der Meßgröße eines im Abgasrohr angeordneten Sauerstoffmeßfühlers regeIt 3 und einem zweiten Regelkreis, welcher das Einblasen von • Zusatzluft in das Abgasrohr in Strömungsrichtung'vor dem Oxydationsreaktor regelt, dadurch gekennzeichnet, daß die zugeführte Zusatzluft in zwei Ströme aufgeteilt in das Abgasrohr (24) geblasen wird, von denen der erste Teilstrom (35) in Strömungsr'ichtung vor dem Sauerstoffmeßfühler (28) eingeblasen wird und auf eine dem Gas- - durchsatz des Motors (11) entsprechende Menge geregelt wird, so daß bei einer Meßfühlermessung von stöehiometrischem Gemisch ( Ä- I) dem Motor ein leicht fettes Kraftstoffluftgemisch ( 2 ^0,98 bis 0,99) zugeführt wird.
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    ■ . ■ - 12 -
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    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzluft mindestens zum Teil in an sich bekannter Weise durch eine Luftpumpe (32) gefördert wird, die mit der Motordrehzahl entsprechender Drehzahl angetrieben wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teilstrom (35) der Zusatzluft mindestens mittelbar in Abhängigkeit vom Druck im Saugrohr (13) stromab der Drosselklappe (18) regelbar ist.
    4. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung ein Luftventil (4o) dient, das über eine Steuerleitung (38) mit dem Saugrohrinneren verbunden ist und dessen Öffnungsquerschnitt dem Saugrohrdruck entspricht.
    5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftventil (4o) in der ersten Teilstromleitung (35) angeordnet ist und mit zunehmendem Saugrohrunterdruck seinen Durchgangsquerschnitt verkleinert, und daß in der zweiten Teilstromleitung (3β) eine Drossel (41) angeordnet ist.
    6. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftventil (4θ) in der zweiten Teilstromleitung (3β) angeordnet ist und mit zunehmendem Saugrohrunterdruck seinen Durchgangsquerschnitt vergrößert, und daß in der ersten Teilstromleitung (35) eine Drossel. (43) angeordnet ist.
    .0 09829/0141?
    24ΘΗ17
    - 13 -
    ! 9 1 Z
    .7. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftventil (44) als Dreiwegeventil ausgebildet ist und die Aufteilung der Zusatzluft zu den beiden Teilstromleitungen (55.>56) steuert, wobei vorzugsweise der Gesamtsteuerquerschnitt konstant ±st.
    8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste.Teilstrom (55) der Zusatzluft in Abhängigkeit von den Strömungsverhältnissen im Abgasrohr (24) regelbar ist.
    9. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß vom Abgasrohr (24) vor den Reaktoren (25) ein Bypass (55) abzweigt, in dem der Sauerstoffmeßfühler (28) angeordnet ist.
    10. Anlage nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß im Bypass (55) in Strömungsrichtung vor dem Sauerstoffmeßfühler (28) eine Venturidüse (56) angeordnet ist, in die die erste Teilstromleitung (55) mündet. ·
    11, Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Teilstromleitung (55) eine Drossel (57) angeordnet ist.
    - 14 509829/0U6-
    240H17 - 1^ - ι s ι t
    12« Anlage nach Anspruch 9,10 oder 11, dadurch gekennzeich-• net, daß der Bypass (55) in das Saugrohr (Ij5) mündet, vorzugsweise in Strömungsrichtung vor der Drosselklappe (18) (Abgasrückführung).
    15. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Teilstromleitung (35) zum Ausgleich der Auspuffpulsatiönen ein Ausgleichsspeicher (63) insbesondere in Form einer Querschnittserweiterurig angeordnet ist.
    14. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftventil (59) als Dreiwegeventil ausgebildet ist, welches den Durchgangsquerschnitt zur zweiten Teilstromstrecke (36) in Abhängigkeit vom Druck im Abgasrohr (24) steuert.
    15. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (59) mit einer Membran (βθ) als beweglichem Ventilglied arbeitet, die einerseits vom Druck im Abgasrohr (24) und andererseits vom Druck der Zusatzluft beaufschlagt ist.
    - 15 -509829/01 Afc
    240H17
    t S ί ί
    16. Anlage naoh Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Teilstromleitung (55) vom Saugrohr in Strömungsrichtung vor dem die Kraftstoffzumessung steuernden Saugluftmeßorgan (52,55) abzweigt, während die zweite Teilstromleitung (56) durch die Luftpumpe (52) mit Zusatzluft versorgt wird.
    509829/0U6
    Leerseite
DE2401417A 1974-01-12 1974-01-12 Verfahren zur Entgiftung der Abgase einer Brennkraftmaschine Expired DE2401417C2 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2450946A1 (fr) * 1979-03-08 1980-10-03 Peugeot Dispositif d'epuration des gaz d'echappement d'un moteur a explosions

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2291360A1 (fr) * 1974-11-13 1976-06-11 Nissan Motor Perfectionnements aux moteurs a combustion interne
JPS5297029A (en) * 1976-02-12 1977-08-15 Nissan Motor Co Ltd Air fuel ratio controller
AU505934B2 (en) * 1976-12-20 1979-12-06 Nissan Motor Company Limited I. c. engine system
US5083427A (en) * 1990-02-12 1992-01-28 Ford Motor Company Apparatus and method to reduce automotive emissions using filter catalyst interactive with uego
JP2864838B2 (ja) * 1992-01-22 1999-03-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気ガス浄化装置
US5535135A (en) * 1993-08-24 1996-07-09 Motorola, Inc. State estimator based exhaust gas chemistry measurement system and method
US5410872A (en) * 1993-10-04 1995-05-02 Ford Motor Company Automotive engine having catalytic exhaust aftertreatment device and secondary air injection control system for minimum catalyst light-off time
US5822976A (en) * 1995-04-05 1998-10-20 Ford Global Technologies, Inc. Method and system for controlling the amount of secondary air introduced into an internal combustion engine
DE19609922B4 (de) * 1996-03-14 2005-09-15 Robert Bosch Gmbh Sekundärluftsystemdiagnoseverfahren
US6761025B1 (en) 2002-12-19 2004-07-13 Caterpillar Inc. Enhanced ammonia feed control for selective catalytic reduction
JP4526395B2 (ja) * 2004-02-25 2010-08-18 臼井国際産業株式会社 内燃機関の過給システム
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
US8429896B2 (en) * 2006-04-18 2013-04-30 Kohler Co. Engine exhaust systems with secondary air injection systems
US20090113880A1 (en) * 2007-11-01 2009-05-07 Clausen Michael D Diesel engine
GB0811144D0 (en) * 2008-06-18 2008-07-23 Parker Hannifin U K Ltd A liquid drain system
US8161733B2 (en) * 2009-03-03 2012-04-24 Ford Global Technologies, Llc Hydrocarbon retaining and purging system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2216705A1 (de) * 1972-04-07 1973-10-11 Bosch Gmbh Robert Verfahren und vorrichtung zum entgiften der abgase einer brennkraftmaschine
DE2329539A1 (de) * 1973-06-09 1975-01-02 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum entgiften der abgase

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3662540A (en) * 1970-12-30 1972-05-16 Mobil Oil Corp Secondary air control in catalytic vehicle exhaust purification system
DE2215533C3 (de) * 1972-03-30 1979-11-22 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Vorrichtung zur Verminderung der schädlichen Anteile in den Abgasen einer Brennkraftmaschine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2216705A1 (de) * 1972-04-07 1973-10-11 Bosch Gmbh Robert Verfahren und vorrichtung zum entgiften der abgase einer brennkraftmaschine
DE2329539A1 (de) * 1973-06-09 1975-01-02 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum entgiften der abgase

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2450946A1 (fr) * 1979-03-08 1980-10-03 Peugeot Dispositif d'epuration des gaz d'echappement d'un moteur a explosions

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Publication number Publication date
JPS50100424A (de) 1975-08-09
DE2401417C2 (de) 1981-10-01
US3961477A (en) 1976-06-08

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