DE2617245A1 - Exhaust gas purifying system - has valve device in air channel which opens when cylinder exhaust pressure falls - Google Patents

Exhaust gas purifying system - has valve device in air channel which opens when cylinder exhaust pressure falls

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Abstract

The exhaust gas cleaning system is for a four stroke combustion engine where the cylinders (2) are combined as cylinder groups, each of which comprises two cylinders. The opening times of the outlet valves (6,A) in each cylinder group do not overlap. An air channel (14,17,18,19) connects the exhaust channels (12,7) of the cylinders of one group with atmosphere. A valve (13,13') in the air channel automatically opens when the pressure in the cylinder exhaust channels of one group falls below a given value. Consequently air is passed into the exhaust gas channels of the cylinders of this group.

Description

Abgasreinigungsanlage für einen Exhaust gas cleaning system for one

Verbrennungsmotor Die Erfindung bezieht sich auf eine Abgasreinigungsanlage für einen Verbrennungsmotor. Internal combustion engine The invention relates to an exhaust gas purification system for an internal combustion engine.

Es ist bekannt, in Verbindung mit einem Verbrennungsmotor eine Abgasreinigungsanlage bzw. einen Abgasreiniger zu verwenden, der bzw. die mit einem katalytischen Wandler arbeitet und giftige Abgasbestandteile, beispielweise unverbrannte Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid, beseitigen soll. Bei herkömmlichen katalytischen Wandern dieser Art wird Sekundärluft in den katalytischen Wandler mittels einer Sekundärluftspeisepumpe eingeleitet, die vom Motor angetrieben wird. Dadurch wird die Oxidation unverbrannter Kohlenwasserstoffe und von Kohlenmonoxid im katalytischen Wandler vorangetrieben, so daß giftige Abgasbestandteile beseitigt werden. Herkömmliche Abgasreiniger benötigen jedoch eine Sekundärluftspeisepumpe. It is known to use an exhaust gas purification system in conjunction with an internal combustion engine or to use an exhaust gas purifier that has a catalytic converter works and toxic exhaust components, for example unburned hydrocarbons and carbon monoxide. With conventional catalytic migration this Type is secondary air into the catalytic converter by means of a secondary air feed pump initiated by the Motor is driven. This causes oxidation unburned hydrocarbons and carbon monoxide in the catalytic converter advanced so that toxic exhaust gas components are eliminated. Conventional However, exhaust gas purifiers require a secondary air feed pump.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abgasreingungsanlage zu schaffen, die einfach konstruiert ist und ohne eine Sekundärluftspeisepumpe auskommt. The invention is based on the object of an exhaust gas purification system to create that is simply constructed and does not require a secondary air feed pump.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Abgasreinigungsanlage für einen Viertakt-Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern, zu denen jeweils ein Einlaßventil, ein Auslaßventil und ein Abgaskanal gehören, gelöst durch Zusammenfassung der Zylinder zu Zylindergruppen, von denen jede zumindest zwei Zylinder umfaßt, wobei sich die Öffnungszeiten der Auslaßventile in jeder Zylindergruppe nicht überschneiden, zumindest einen Luftkanal zur Verbindung der Abgaskanäle der Zylinder einer der Zylinderqruppenmit der Atmosphäre und eine im Luftkanal angeordnete Ventileinrichtung, die bei Absinken des Drucks in den Abgaskanälen der Zylinder der einen Zylindergruppe unter einen bestimmten Wert selbsttätig öffnet und dadurch Luft in die Abgaskanäle der Zylinder dieser Zylindergruppe einläßt. According to the invention, this object is achieved in an exhaust gas purification system for a four-stroke internal combustion engine with several cylinders, each of which has a Intake valve, an exhaust valve and an exhaust passage are solved by combining the cylinder to cylinder groups, each of which comprises at least two cylinders, the opening times of the exhaust valves in each cylinder group do not overlap, at least one air duct for connecting the exhaust ducts of the cylinders of one of the Cylinder groups with the atmosphere and a valve device arranged in the air duct, when the pressure in the exhaust ducts of the cylinders of one group of cylinders drops automatically opens below a certain value and thus air enters the exhaust ducts the cylinder of this cylinder group lets in.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen Verbrennungsmotor mit einem erfindungsgemäßen Abgasreiniger; Fig. 2 eine Schnittdarstellung gemäß II-II in Fig. 1; Fig. 3 ein Steuerdiagramm, das die Einlaß-und Auslaßsteuerzeiten zeigt; Fig. 4 ein Steuerdiagramm, das in Abhängigkeit vom Kurbelwinkel die Ventilhübe der Einlaßventile und Auslaßventile aller Zylinder eines Vierzylindermotors zeigt; Fig. 5 eine schematische Draufsicht einer Ausführungsform der Erfindung, wobei eine mögliche Kombination der Zylinder dargestellt ist, die mit entsprechenden Zweigleitungen verbunden sind; Fig. 6 eine Fig. 5 entsprechende Draufsicht einer weiteren Ausführungsform; Fig. 7 eine Fig. 5 entsprechende Draufsicht einer wiederum weiteren Ausführungsform; Fig. 8 ein Steuerdiagramm, das in Abhängigkeit vom Kurbelwinkel die Hübe der Einlaßventile und Auslaßventile aller Zylinder eines Sechszylindermotors zeigt; Fig. 9 eine schematische Draufsicht einer Ausführungsform, die verschiedene Kombinationsmöglichkeiten der Zylinder zeigt, die mit entsprechenden Zweigleitungen verbunden sind; Fig. 10 eine Fig. 9 entsprechende Draufsicht einer weiteren Ausführungsform; und Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines Zungenventils. Further features and advantages of the invention emerge from the The following description of exemplary embodiments with reference to the drawings. 1 shows a schematic plan view of an internal combustion engine with a exhaust gas purifier according to the invention; FIG. 2 is a sectional view according to II-II in FIG. 1; Fig. 3 is a timing chart showing intake and exhaust timing; Fig. 4 is a control diagram that shows the valve lifts of the intake valves as a function of the crank angle and shows exhaust valves of all cylinders of a four cylinder engine; Fig. 5 is a schematic Top view of an embodiment of the invention, with a possible combination the cylinder is shown connected to respective branch lines; Fig. 6 shows a plan view corresponding to FIG. 5 of a further embodiment; Fig. 7 a 5 a corresponding plan view of yet another embodiment; Fig. 8 a control diagram that shows the lifts of the intake valves as a function of the crank angle and shows exhaust valves of all cylinders of a six cylinder engine; 9 is a schematic Top view of an embodiment, the various possible combinations of the Shows cylinders connected to respective branch lines; Fig. 10 a 9 corresponding plan view of a further embodiment; and FIG. 11 a perspective view of a reed valve.

Fig. 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Verbrennungsmotor mit einem erfindungsgemäßen Abgasreiniger, und Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil des in Fig. 1 dargestellten Verbrennungsmotors. Im folgenden wird zunächst auf diese Figuren 1 und 2 eingegangen Der Verbrennungsmotor umfaßt einen Zylinderblock 1, einen Kolben 3, der in einem im Zylinderblock 1 ausgebildeten Zylinder 2 hin- und herbewegbar sitzt, einen am Zylinderblock 1 befestigten Zylinderkopf 4, ein nicht dargestelltes Einlaßventil, ein Auslaßventil 6, das eine Auslaßöffnung 5 öffnen und schließen kann, einen Abgas sammler 7 und einen Ansaugverteiler 8, die am Zylinderkopf 4 befestigt sind, ein Luftfilter 9, das auf dem Ansaugverteiler 8 angebracht ist, und einen katalytischen Wandler 10. 1 shows a schematic plan view of an internal combustion engine with an exhaust gas cleaner according to the invention, and FIG. 2 shows a cross section through part of the internal combustion engine shown in FIG. 1. Hereinafter These Figures 1 and 2 will be discussed first. The internal combustion engine comprises a cylinder block 1, a piston 3, which is formed in a cylinder block 1 Cylinder 2 is seated so that it can move back and forth, a cylinder head attached to the cylinder block 1 4, an inlet valve (not shown), an outlet valve 6 which has an outlet port 5 can open and close, an exhaust gas collector 7 and an intake manifold 8, which are attached to the cylinder head 4, an air filter 9, which is on the intake manifold 8 is attached, and a catalytic converter 10.

Das auszustoßende Abgas, das durch Verbrennung in einem Brennraum 11 entstanden ist, wird durch den Abgassammler 7 in den katalytischen Wandler 10 geleitet, wonach das im katalytischen Wandler 10 gereinigte Abgas an die umgebende Atmosphäre abgegeben wird.The exhaust gas to be emitted, which is produced by combustion in a combustion chamber 11 is created, is passed through the exhaust gas collector 7 into the catalytic converter 10 passed, after which the purified exhaust gas in the catalytic converter 10 to the surrounding Atmosphere is given off.

Fig. 3 zeigt ein Steuerdiagramm der Einlaß-und Auslaßsteuerzeiten. Bei einem herkömmlichen Verbrennungsmotor mit einem Einlaßventil und einem Auslaßventil überschneiden sich die Einlaßsteuerzeiten und die Auslaßsteuerzeiten. Während dieser Oberschneidungszeit sind sowohl das Einlaßventil al:s auch das Auslaßventil bis zum Schließzeitpunkt des Auslaßventils geöffnet. Wie Fig. 3 zeigt, öffnet beispielsweise das Auslaßventil A 500 vor uT (unterer Totpunkt), und es schließt 160 nach oT (oberer Totpunkt). Das Einlaßventil B öffnet 160 vor oT und schließt 500 nach uT. Demzufolge tritt eine Überschneidungszeit C auf, während der sowohl das Auslaßventil A als auch das Einlaßventil B geöffnet sind. Fig. 3 shows a timing chart of the intake and exhaust timing. In a conventional internal combustion engine having an intake valve and an exhaust valve the intake timing and the exhaust timing overlap. During this The overlap times are both the inlet valve a: s and the outlet valve to open when the exhaust valve closes. As Fig. 3 shows, opens, for example the outlet valve A 500 before bdc (lower dead center), and it closes 160 after tdc (upper Dead center). The inlet valve B opens 160 before TDC and closes 500 after uT. As a result, an overlap time C occurs during which both the Outlet valve A and inlet valve B are open.

Es sei angenommen, daß im in Fig. 2 dargestellten Zylinder ein Ausstoßtakt durchlaufen wird. Währenddessen ist das Auslaßventil 6 geöffnet und wird das Abgas aus dem Brennraum 11 durch die Auslaßöffnung 5, einen Auslaßkanal 12 und den Abgassammler 7 in den katalytischen Wandler 10 geleitet, während sich der Kolben 3 im Zylinder 2 nach oben bewegt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Druck im Auslaßkanal 12 und in der entsprechenden Zweigleitung des Abgassammlers 7 größer als der atmosphärische Druck. Wenn dann das Einlaßventil öffnet und der Kolben 3 weiter nach oben bewegt wird, so daß er am oberen Totpunkt seine oberste Stellung erreicht, herrscht im Auslaßkanal 12 und in der Zweigleitung des Abgassammlers 7 praktisch atmosphärischer Druck. Wenn dann der Kolben 3 seine Abwärtsbewegung beginnt, wird über eine nicht dargestellte Einlaßöffnung brennbares Gemisch in den Brennraum 11 eingesaugt. Zu diesem Zeitpunkt ist das Auslaßventil 6 noch geöffnet. Assume that in the cylinder shown in FIG. 2, there is an exhaust stroke is run through. Meanwhile, the exhaust valve 6 is open and becomes the exhaust gas from the combustion chamber 11 through the outlet opening 5, an outlet duct 12 and the exhaust manifold 7 passed into the catalytic converter 10, while the piston 3 is in the cylinder 2 moved up. At this point the pressure is in the outlet channel 12 and in the corresponding branch line of the exhaust manifold 7 greater than atmospheric pressure. When the inlet valve opens and the piston 3 is moved further upwards, so that it reaches its uppermost position at top dead center, there is the exhaust port 12 and in the branch line of the exhaust manifold 7 practically atmospheric pressure. Then, when the piston 3 begins its downward movement, a not shown Inlet opening of the combustible mixture is sucked into the combustion chamber 11. At this time the outlet valve 6 is still open.

Daher wird ein Teil des Abgases im Auslaßkanal 12 in den Brennraum 11 zurückgesaugt, so daß der Druck im Auslaßkanal 12 und in der Zweigleitung des Abgassammlers 7 etwas niedriger als der atmosphärische Druck wird.Therefore, a part of the exhaust gas in the exhaust passage 12 is in the combustion chamber 11 sucked back, so that the pressure in the outlet channel 12 and in the branch line of the Exhaust manifold 7 becomes slightly lower than atmospheric pressure.

Während der Kolben eine Stellung nahe dem oberen Totpunkt hat und somit sowohl das Einlaßventil als auch das Auslaßventil 6 geöffnet sind, hat der Druck im Auslaßkanal 12 und in der Zweigleitung des Abgassammlers 7 daher einen Wert nahe dem Ansaugunterdruck.While the piston has a position near top dead center and thus both the inlet valve and the outlet valve 6 are open, the Pressure in the outlet channel 12 and in the branch line of the exhaust manifold 7 therefore one Value close to the suction vacuum.

Erfindungsgemäß ist der Verbrennungsmotor mit einem automatisch öffnenden und schließenden, an sich bekannten Zungenventil 13 versehen, über das Sekundärluft zugeführt wird, die die Oxidation unverbrannter Gase im Auslaßkanal 12 unterstützt, wobei dies unter Ausnutzung des Unterdrucks bzw. unter Ausnutzung der Schwankungen des Abgasdrucks erfolgt, die durch das öffnen und Schließen des Auslaßventils 6 und des Einlaßventils erzeugt werden. Das Zungenventil 13 ist über eine Leitung 14, ein Luftfilter 15 zum Filtern der Sekundärluft, einen Geräuschdämpfer 16 zur Unterdrückung des Änsauggeräusches der Sekundärluft und eine Leitung 17 mit der Saugseite des Luftfilters an einer Stelle verbunden, die der Lufteinlaßöffnung des Luftfilters 9 gegenüberliegt. Ferner ist das Zungenventil 13 über eine Verteilerleitung 18 für angesaugte Sekundärluft, Zweigleitungen 19, Luftsaugdüsen 20 an den vorderen Enden der Zweigleitungen 19 und Kanäle 21 im Zylinderkopf 4 mit einer noch zu erläuternden bestimmten Anzahl von Auslaßkanälen 12 verbunden. Das Zungenventil 13 öffnet, wenn der Druck in den Zweigleitungen 19 etwas niedriger als in der Leitung 17, d.h. niedriger als der atmosphärische Druck, wird oder wenn der Druckabfall in den Zweigleitungen 19 einen bestimmten Wert überschreitet. Wenn der Druck im Auslaßkanal 12 zum Unterdruck wird bzw. wenn im Auslaßkanal 12 ein Druckabfall erfolgt, wird daher über die Leitung 17, den Geräuschdämpfer 16, das Luftfilter 15, die Leitung 14, das Zungenventil 13, die Verteilerleitung 18, die Zweigleitungen 19, die Luftsaugdüsen 20 und die Kanäle 21 Luft aus dem Luftfilter 9 in den Auslaßkanal 12 gesaugt. Ein Verbrennungsmotor, der beispielsweise ein Kraftfahrzeug antreibt, weist in der Regel vier, sechs oder acht Zylinder auf. Selbstverständlich können für jeden Zylinder ein Zungenventil und ein Luftfilter vorgesehen sein. Dies führt jedoch zu höheren .Kosten und komplizierteren Konstruktionen. Ferner ist festgestellt worden, daß es auch dann, wenn Sekundärluft in die Abgaskanäle, d.h. den Auslaßkanal 12 oder die Zweigleitung des Abgassammlers 7, von nur zwei der vier Zylinder eingeleitet wird, möglich ist, dem Abgas eine solche ausreichende Luftmenge zuzuführen, wie sie zur wirksamen Durchführung der Oxidation im katalytischen Wandler erforderlich ist. Demzufolge muß untersucht werden, in welche Abgaskanäle der vier Zylinder die Sekundärluft eingeleitet werden sollte.According to the invention, the internal combustion engine is equipped with an automatically opening and closing, known per se reed valve 13 provided over the secondary air is supplied, which supports the oxidation of unburned gases in the outlet channel 12, this using the negative pressure or using the fluctuations of the exhaust gas pressure takes place by opening and closing the exhaust valve 6 and the intake valve. The reed valve 13 is via a line 14, an air filter 15 for filtering the secondary air, a noise damper 16 for Suppression of Änsauggeräusches the secondary air and a line 17 with the The suction side of the air filter is connected at a point that corresponds to the air inlet opening of the Air filter 9 is opposite. Furthermore, the reed valve 13 is via a distribution line 18 for secondary air drawn in, branch lines 19, air suction nozzles 20 on the front Ends of the branch lines 19 and channels 21 in the cylinder head 4 with a yet to be explained certain number of outlet channels 12 connected. The reed valve 13 opens, if the pressure in the branch lines 19 is somewhat lower than in the line 17, i.e. lower than atmospheric pressure, or when the pressure drop in the branch pipes 19 exceeds a certain value. When the pressure in the outlet channel 12 to negative pressure is or if there is a pressure drop in the outlet channel 12, is therefore via the line 17, the silencer 16, the air filter 15, the line 14, the reed valve 13, the manifold 18, the branch lines 19, the air suction nozzles 20 and the Channels 21 air is sucked from the air filter 9 into the outlet channel 12. An internal combustion engine, which drives a motor vehicle, for example, usually has four, six or eight cylinders on. Of course, a reed valve can be used for each cylinder and an air filter can be provided. However, this leads to higher costs and more complicated Constructions. It has also been found that it is also when secondary air into the exhaust ducts, i.e. the outlet duct 12 or the branch pipe of the exhaust manifold 7, initiated by only two of the four cylinders, is possible the exhaust one to supply such a sufficient amount of air as is necessary for the effective implementation of the Oxidation in the catalytic converter is required. It must therefore be investigated In which exhaust ducts of the four cylinders the secondary air should be introduced.

Im folgenden wird auf die Fig. 4 bis 7 eingegangen. FIGS. 4 to 7 are discussed below.

Es sei angenommen, daß ein Verbrennungsmotor vier Zylinder hat, nämlich einen Zylinder Nr. 1, einen Zylinder Nr. 2, einen Zylinder Nr. 3 und eint Zylinder Nr. 4, und daß die Zündfolge bei diesem Motor 1-3-4-2 ist. Das Steuerdiagramm der Einlaß- und Auslaßsteuerzeit jedes Zylinders ist in Fig. 4 dargestellt. In Fig. 4 ist auf der Abszisse der Kurbelwinkel o aufgetragen, und auf der Ordinate sind die Ventilhübe der Einlaßventile und der Auslaßventile jedes Zylinders aufgetragen. Die Kurven A, unter denen die Fläche schraffiert dargestellt ist1 zeigen jeweils die Hübe der Auslaßventile der Zylinder Nr. 1 bis Nr. 4 und die Kurven B zeigen jeweils die Hübe der Einlaßventile der Zylinder Nr. 1 bis Nr. 4. Die Überschneidungszeit zwischen dem Auslaßventil und dem Einlaßventil ist jeweils durch den Pfeil C angegeben.Assume that an internal combustion engine has four cylinders, namely a No. 1 cylinder, a No. 2 cylinder, a No. 3 cylinder, and a cylinder No. 4, and that the firing order on this engine is 1-3-4-2. The tax chart of the The intake and exhaust timing of each cylinder is shown in FIG. In Fig. 4, the crank angle o is plotted on the abscissa, and the ordinate is the valve lifts of the intake valves and the exhaust valves of each cylinder are plotted. The curves A, under which the area is shown hatched, show 1, respectively the strokes of the exhaust valves of cylinders # 1 to # 4 and curves B show the strokes of the intake valves of cylinders No. 1 to No. 4, respectively. The overlap time between the outlet valve and the inlet valve is indicated by the arrow C in each case.

Es sei angenommen, daß die Zweigleitungen 19, die mit einem einzigen Zungenventil 13 und einem Luftfilter 15 verbunden sind, an die Zylinder Nr.1 und Nr. 2 angeschlossen sind. Wie Fig. 4 zeigt, ist in diesem Fall das Auslaßventil A des Zylinders Nr. 1 geöffnet, während das Einlaßventil und das Auslaßventil des Zylinders Nr. 2 während ihrer Überschneidungszeit gleichzeitig geöffnet sind, so daß der Druck im Auslaßkanal 12 des Zylinders Nr. 2 Unterdruck ist. Da jedoch das Auslaßventil A des Zylinders Nr. 1 geöffnet ist, ist der Druck in dessen Auslaßkanal 12 größer als der atmosphärische Druck. Dies hat zur Folge, daß das Zungenventil 13 vom Druck im Auslaßkanal des Zylinders Nr. 1 geschlossen gehalten wird. Trotz des Unterdrucks und eines Druckabfalls im Auslaßkanal des Zylinders Nr. 2 kann daher keine Sekundärluft in den Auslaßkanal des Zylinders Nr. 2 eingespeist werden. Dies heißt mit anderen Worten, daß dann, wenn die Zweigleitungen 19 mit den genannten zwei Zylindern verbunden sind, das Auslaßventil des einen der zwei Zylinder geöffnet ist, während sich gerade die Öffnungszeiten des Einlaßventils und des Auslaßventils des anderen Zylinders überschneiden. Wenn also für die zwei Zylinder gilt, daß sich die Öffnungszeiten der Auslaßventile der beladen Zylinder überschneiden, kann aufgrund des Einflusses eines der beiden Zylinder keine Sekundärluft in den anderen der beiden Zylinder eingespeist werden. It is assumed that the branch lines 19, which are connected to a single Reed valve 13 and an air filter 15 are connected to cylinders # 1 and No. 2 are connected. As shown in Fig. 4, in this case it is the exhaust valve A of the No. 1 cylinder is opened while the intake valve and exhaust valve of the Cylinder no. 2 are open at the same time during their overlap time, so that the pressure in the outlet channel 12 of cylinder No. 2 negative pressure is. However, since the exhaust valve A of the No. 1 cylinder is open, the pressure is in its outlet channel 12 greater than atmospheric pressure. As a consequence, that the reed valve 13 is closed by the pressure in the exhaust port of cylinder no is held. Despite the negative pressure and a pressure drop in the exhaust port of the cylinder No. 2 therefore cannot feed secondary air into the exhaust port of the No. 2 cylinder will. In other words, when the branch lines 19 with connected to said two cylinders, the exhaust valve of one of the two Cylinder is open while the intake valve is opening and the exhaust valve of the other cylinder overlap. So if for the two Cylinder applies that the opening times of the exhaust valves of the loaded cylinder overlap, no secondary air can due to the influence of one of the two cylinders fed into the other of the two cylinders.

Damit zwei Zylinder mit Sekundärluft gespeist werden können, müssen daher die Zweigleitungen 19 mit zwei solchen Zylindern verbunden sein, daß sich die Öffnungszeiten der Auslaßventile dieser Zylinder nicht überschneiden. Ferner ist es im Hinblick auf die Ein--speisung von Sekundärluft besonders vorteilhaft, den Abgas sammler in zwei getrennte Abgas sammler zu unterteilen, von denen einer den zwei genannten Zylindern zugeordnet ist und der andere den übrigen Zylindern zugeordnet ist. So that two cylinders can be fed with secondary air, must therefore the branch lines 19 are connected to two such cylinders that are the opening times of the exhaust valves of these cylinders do not overlap. Further it is particularly advantageous with regard to the supply of secondary air, the To divide exhaust gas collectors into two separate exhaust gas collectors, one of which is assigned to the two cylinders mentioned and the other to the others Is assigned to cylinders.

Unter Berücksichtigung dieser Gesichtspunkte bestehen folgende Kombinationsmöglichkeiten für zwei Zylinder, die mit einem einzigen Zungenventil 13 verbunden sind: Entweder werden der Zylinder Nr. 1 und der Zylinder Nr. 4 kombiniert, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, oder es werden der Zylinder Nr. 2 und der Zylinder Nr. 3 kombiniert, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Wie bereits erwähnt wurde, ist es in beiden Fällen vorteilhaft, den Abgasammler in zwei getrennte Abgassammler aufzuteilen, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist und wie dies gestrichelt in Fig. 6 angedeutet ist. Obwohl dadurch die Konstruktion des Motors etwas komplizierter wird, kann, um alle Zylinder mit Sekundärluft zu speisen, der Motor mit den Zylindern Nr. 1 und Nr. 4 verbundene Zweigleitungen 19, mit denen das Zungenventil 13 verbunden ist, und mit den Zylindern Nr. 2 und Nr. 3 verbundene Zweigleitungen 19', mit denen ein Zungenventil 13' verbunden ist, aufweisen, wobei das Luftfilter 15 mit beiden Zungenventilen 13 und 13' verbunden ist, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist. Taking these aspects into account, there are the following possible combinations for two cylinders connected to a single reed valve 13: either the No. 1 cylinder and No. 4 cylinder are combined as shown in FIG. 5 shown, or cylinder no.2 and cylinder no.3 are combined, as shown in FIG. As mentioned earlier, it is in both In some cases it is advantageous to divide the exhaust manifold into two separate exhaust manifolds, as shown in FIG. 1 and as indicated by dashed lines in FIG is. Although this complicates the construction of the engine, it can In order to feed all cylinders with secondary air, the engine with cylinder no. 1 and No. 4 connected branch lines 19 to which the reed valve 13 is connected and branch pipes 19 'connected to cylinders No. 2 and No. 3 to which a reed valve 13 'is connected, the air filter 15 with both Reed valves 13 and 13 'are connected, as shown in FIG.

Die Fig. 8 bis 10 zeigen als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung deren Anwendung auf einen Sechszylindermotor. Eine ausführliche Beschreibung aller Einzelheiten der Fig. 8 bis 10 erübrigt sich, da Fig. 8 Fig. 4 entspricht und da die Fig. 9 und 10 den Fig. 5 bis 7 entsprechen. Zunächst wird auf Fig. 8 eingegangen. Bei einem Sechszylindermotor bestehen beispielsweise zur Kombination von zwei Zylindern, die mit einem einzigen Zungenventil 13 verbunden sind, folgende Möglichkeiten: Der Zylinder Nr. 1 ist mit dem Zylinder Nr. 6 kombiniert, oder der Zylinder Nr. 2 ist mit dem Zylinder Nr. 5 kombiniert, oder der Zylinder Nr. 3 ist mit dem Zylinder Nr. 4 kombiniert, wie dies:in Fig. 9 dargestellt ist. Ferner können bei einem Sechszylindermotor drei Zylinder, beispielsweise die Zylinder Nr. 1, Nr. 2 und Nr. 3 oder die Zylinder Nr. 4, Nr. 5 und Nr. 6, kombiniert bzw. zusammengefaßt und mit einem einzigen Zungenventil 13 verbunden sein. Es ist somit möglich, drei Zylinder zu kombinieren, für die die Kurbelwinkel, bei denen die Einlaßventile öffnen, um 2400 auseinanderliegen. Wenn drei Zylinder in dieser Weise kombiniert werden, werden diese drei Zylinder wesentlich stärker von den übrigen Zylindern beeinflußt, als im Falle des Zusammenfassens von zwei Zylindern diese zwei Zylinder von den übrigen Zylindern beeinflußt würden, da die Kurbelwinkel, bei denen die Einlaßventile dieser zwei Zylinder öffnen, um 360" auseinanderliegen. 8 to 10 show a further embodiment of the invention their application to a six-cylinder engine. A detailed description of all Details of FIGS. 8 to 10 are unnecessary since FIG. 8 corresponds to FIG. 4 and there Figures 9 and 10 correspond to Figures 5-7. 8 will be discussed first. In the case of a six-cylinder engine, for example, to combine two cylinders, which are connected to a single reed valve 13, the following options: The No. 1 cylinder is combined with No. 6 cylinder, or the No. 2 cylinder is combined with the No. 5 cylinder, or the No. 3 cylinder is combined with the cylinder No. 4 combined as shown in FIG. 9. Furthermore, in the case of a six-cylinder engine three cylinders, for example No. 1, No. 2 and No. 3 cylinders or the cylinders No. 4, No. 5 and No. 6, combined or combined and with a single reed valve 13 be connected. It is thus possible to combine three cylinders for which the Crank angles at which the intake valves open are 2400 apart. if three cylinders are combined in this way, these three cylinders become essential more strongly influenced by the other cylinders than in the case of combining two cylinders these two cylinders would be influenced by the remaining cylinders, because the crank angles at which the intake valves these two cylinders open to 360 "apart.

Wenn es ausreicht, den mit einem einzigen Zungenventil verbundenen drei Zylindern jeweils eine geringe Menge von Sekundärluft zuzuführen, kann auch eine solche Kombination von drei Zylindern angewendet werden.If it is sufficient, the one connected to a single reed valve can also supply a small amount of secondary air to three cylinders each such a combination of three cylinders can be applied.

Ferner ist es selbstverständlich möglich, den Motor gemäß den Fig. 9 und 10 mit mehreren Zungenventilen und mit einem einzigen Luftfilter zu versehen, wie dies analog in Fig. 7 dargestellt ist, so daß dann alle Zylinder mit Sekundärluft gespeist werden.Furthermore, it is of course possible to use the motor according to FIG. 9 and 10 to be provided with several reed valves and with a single air filter, as shown analogously in Fig. 7, so that then all cylinders with secondary air be fed.

In Fig. 11 ist ein Ausführungsbeispiel für ein Zungenventil dargestellt. Dieses Zungenventil umfaßt einen Ventilkörper 22, einen Ventilsitz 24, in dem zwei Ventilöffnungen 23 ausgebildet sind und zwei Ventilelemente 25, die normalerweise die Ventilöffnungen 23 geschlossen halten. In Fig. 11 an embodiment of a reed valve is shown. This tongue valve comprises a valve body 22, a valve seat 24 in which two Valve openings 23 are formed and two valve elements 25, which normally keep the valve openings 23 closed.

c.c.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform mündet der mit der Zweigleitung 19 verbundene Kanal 21 in den Auslaßkanal 12. Die Zweigleitung 19 kann jedoch auch direkt in einen Leitungszweig des Abgassammlers 7 münden. In the embodiment shown in Fig. 1 opens with the Branch line 19 connected channel 21 into the outlet channel 12. The branch line 19 can however, they also open directly into a branch line of the exhaust manifold 7.

Bei der Erfindung handelt es sich somit um einen Abgasreiniger mit äußerst einfacher Konstruktion, bei dem zuverlässig für die Einspeisung von Sekundärluft in die Abgaskanäle gesorgt ist. The invention is thus an exhaust gas cleaner with extremely simple construction the reliable for the feed secondary air is provided in the exhaust ducts.

Wie die Fig. 5 und 6 zeigen, kann ferner vorgesehen sein, daß von den Zylindern geliefertes Abgas, die nicht mit dem Zungenventil 13 verbunden sind, in die Ansauganlage 28, beispielsweise den Ansaugverteiler 8, über ein Steuerventil 26 zur Steuerung des Durchflusses zurückgeführten Abgases und eine Abgasleitung 27 zurückgeführt wird, wobei dieses Abgas keine Luft enthält. Dies heißt mit anderen Worten, daß inertes Gas zum Ansaugverteiler zurückgeführt werden kann, wodurch eine deutliche Verminderung des Gehalts an giftigen Stickoxiden im Abgas erreicht wird. Wenn ferner die Überschneidung der Öffnungszeiten des Einlaßventils und des Auslaßventils jedes Zylinders, der mit dem Zungenventil verbunden ist, im Vergleich zu den Obexschneidungszeiten der übrigen Zylinder, die nicht mit dem Zungenventil verbunden sind, verlängert wird, wird dadurch die Menge der den erstgenannten Zylindern zugeführtenSekundärluft vergrößert, wodurch der Reinigungswirkungsgrad und auch das Betriebsverhalten des Motors verbessert werden können. As FIGS. 5 and 6 show, it can also be provided that of exhaust gas delivered to the cylinders that are not connected to the reed valve 13, into the intake system 28, for example the intake manifold 8, via a control valve 26 for controlling the flow of recirculated exhaust gas and an exhaust pipe 27 is returned, this exhaust gas containing no air. This means with others Words that inert gas can be returned to the intake manifold, creating a significant reduction in the content of toxic nitrogen oxides in the exhaust gas is achieved. Furthermore, if the overlap of the opening times of the intake valve and the exhaust valve of each cylinder connected to the reed valve compared to the obex intersection times the remaining cylinders, which are not connected to the reed valve, are extended becomes the amount of secondary air supplied to the former cylinders increased, whereby the cleaning efficiency and also the operating behavior of the Motor can be improved.

Ferner ist die atmosphärische Seite des Zungenventils 13 über das Luftfilter 15 und den Geräuschdämpfer 16 vorzugsweise mit der Ansaugseite des Luftfilters 9 an einer Stelle verbunden, die der Lufteinlaßöffnung in das Luftfilter 9 gegenüberliegt. Dadurch wird erreicht, daß dann, wenn aufgrund eines Fehlers am Zungenventil 13 über die Zweigleitungen 19, die Verteilerleitung 18 und die Leitung 17 Abgas in das Luftfilter 9 zurückströmt, dieses Abgas nicht an die Atmosphäre abgegeben werden kann. Vielmehr wird dieses Abgas wieder in den Brennraum eingesaugt. Furthermore, the atmospheric side of the reed valve 13 is via the Air filter 15 and the silencer 16 preferably with the suction side of the air filter 9 connected at a point that is the air inlet opening in the air filter 9 opposite. This ensures that when due to an error on Reed valve 13 via the branch lines 19, the distribution line 18 and the line 17 exhaust gas flows back into the air filter 9, this exhaust gas not to the atmosphere can be delivered. Rather, this exhaust gas is sucked back into the combustion chamber.

Vorstehend wurde die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele erläutert, bei denen der Motor einen katalytischen Wandler in seiner Abgasanlage aufweist. Dieserkatalytische Wandler kann jedoch auch durch einen Abgasreaktor oder einen Nachbrenner ersetzt sein. The invention has been described above on the basis of preferred exemplary embodiments explained where the engine has a catalytic converter in its exhaust system having. However, this catalytic converter can also be through an exhaust gas reactor or an afterburner must be replaced.

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Claims (15)

Patentansprüche 1. Abgasreinigungsanlage für einen Viertakt-Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern, zu denen jeweils ein Einlaßventil, ein Auslaßventil und ein Abgaskanal gehören, gekennzeichnet durch Zusammenfassung der Zylinder (2) zu Zylindergruppen, von denen jede zumindest zwei Zylinder umfaßt, wobei sich die Offnungszeiten der. Auslaßventile (6, A) in jeder Zylindergruppe nicht überschneiden, zumindest einen Luftkanal (14, 17, 18, 19) zur Verbindung der Abgaskanäle (12, 7) der Zylinder einer der Zylindergruppen mit der Atmosphäre und eine im Luftkanal angeordnete Ventileinrichtung (13, 13'), die bei Absinken des Drucks in den Abgaskanälen der Zylinder der einen Zylindergruppe unter einen bestimmten Wert selbsttätig öffnet und dadurch Luft in die Abgaskanäle der Zylinder dieser Zylindergruppe einläßt. Claims 1. Exhaust gas cleaning system for a four-stroke internal combustion engine with several cylinders, each of which has an intake valve, an exhaust valve and include an exhaust duct, characterized by combining the cylinder (2) too Cylinder groups, each of which comprises at least two cylinders, the opening times the. Exhaust valves (6, A) in each cylinder group do not overlap, at least an air duct (14, 17, 18, 19) for connecting the exhaust ducts (12, 7) of the cylinders one of the cylinder groups with the atmosphere and a valve device arranged in the air duct (13, 13 '), which when the pressure in the exhaust ducts of the cylinders of one Cylinder group opens automatically below a certain value and thereby air in the exhaust ports of the cylinders of this cylinder group. 2. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung ein Zungenventil (13, 13') ist.2. Exhaust gas cleaning system according to claim 1, characterized in that that the valve device is a tongue valve (13, 13 '). 3, Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkanal einen ersten Abschnitt mit einem Luftfilter (9) mit einer Ansaugseite und einer Lufteinlaßöffnung, die Ventileinrichtung (13, 13') und einen zweiten Abschnitt (18, 19) umfaßt, der vom ersten Abschnitt zu den Abgaskanälen (12, 7) der Zylinder (2) der einen Zylindergruppe führt, wobei der erste Abschnitt mit der Ansaugseite des Luftfilters an einer Stelle verbunden ist, die der Lufteinlaßöffnung in das Luftfilter gegenüberliegt.3, exhaust gas cleaning system according to claim 1 or 2, characterized in that that the air duct has a first section with an air filter (9) with an intake side and an air inlet opening, the valve means (13, 13 ') and a second section (18, 19) comprises, from the first section to the exhaust ducts (12, 7) of the cylinder (2) the one cylinder group leads, the first section with the suction side of the air filter is connected at a point that corresponds to the air inlet opening into the Air filter is opposite. 4. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Luftfilter (15) im ersten Abschnitt zwischen der Ventileinrichtung (13, 13') und dem ersten Luftfilter (9) angeordnet ist.4. Exhaust gas cleaning system according to claim 3, characterized in that that a second air filter (15) in the first section between the valve device (13, 13 ') and the first air filter (9) is arranged. 5. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Geräuschdämpfer (16) und ein zweites Luftfilter (15) im ersten Abschnitt zwischen der Ventileinrichtung (13, 13') und dem ersten Luftfilter (9) angeordnet sind.5. Exhaust gas cleaning system according to claim 3, characterized in that that a noise damper (16) and a second air filter (15) in the first section arranged between the valve device (13, 13 ') and the first air filter (9) are. 6. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylindergruppe aus den Zylindern (2), die über die gemeinsame Ventileinrichtung (13, 13') mit der Atmosphäre verbunden sind, mit einem von den übrigen Zylindern unabhängigen Abgas sammler (7) versehen ist.6. Exhaust gas cleaning system according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the cylinder group from the cylinders (2), which over the common Valve means (13, 13 ') are connected to the atmosphere, with one of the other cylinders independent exhaust gas collector (7) is provided. 7. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die übrigen, nicht mit dem Luftkanal (14, 17, 18, 19) verbundenen Zylinder (2) einen gemeinsamen Abgassammler haben. 7. Exhaust gas cleaning system according to claim 6, characterized in that that the remaining cylinders (2) not connected to the air duct (14, 17, 18, 19) have a common exhaust manifold. 8. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht mit dem Luftkanal (14, 17, 18, 19) verbundenen Abgaskanäle (12, 17) über ein Steuerventil (26) zur Steuerung der Abgasrückführung mit einem Ansaugverteiler (8) des Motors verbunden sind.8. Exhaust gas cleaning system according to one of claims 1 to 7, characterized characterized in that the exhaust gas ducts are not connected to the air duct (14, 17, 18, 19) (12, 17) via a control valve (26) for controlling the exhaust gas recirculation with a Intake manifold (8) of the engine are connected. 9. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Überschneidungszeit der Einlaßventile und der Auslaßventile (6) der mit dem Luftkanal (14, 17, 18, 19) verbundenen Zylinder (2) länger als die Überschneidungszeit bei den übrigen, nicht mit dem Luftkanal verbundenen Zylindern ist.9. Exhaust gas cleaning system according to one of claims 1 to 8, characterized characterized in that the overlap time of the intake valves and the exhaust valves (6) the cylinder (2) connected to the air duct (14, 17, 18, 19) is longer than that Overlap time for the other cylinders not connected to the air duct is. 10. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen katalytischen Wandler (10) in der Abgasanlage des Motors.10. Exhaust gas cleaning system according to one of claims 1 to 9, characterized by a catalytic converter (10) in the exhaust system of the engine. 11. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen Abgassammlerreaktor in der Abgasanlage des Motors.11. Exhaust gas cleaning system according to one of claims 1 to 9, characterized through an exhaust gas collector reactor in the engine's exhaust system. 12. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen thermischen Reaktor in der Abgasanlage des Motors.12. Exhaust gas cleaning system according to one of claims 1 to 9, characterized through a thermal reactor in the engine's exhaust system. 13. Abgasreinigungsanlage für einen Viertakt-Verbrennungsmotor mit einer geraden Anzahl von Zylindern, zu denen jeweils ein Einlaßventil, ein Auslaßventil und ein Abgaskanal gehören, wobei die Zylinderanzahl zumindest vier beträgt, gekennzeichnet durch Zusammenfassung der Zylinder (2) zu Zylindergruppen, von denen jede zumindest zwei Zylinder umfaßt, wobei sich die Öffnungszeiten der Auslaßventile (6, A) in jeder Zylindergruppe nicht überschneiden, mehrere Luftkanäle (14, 17, 18, 19, 19'), von denen jeder die Abgaskanäle (12, 7) der Zylinder der jeweiligen Zylindergruppe mit der Atmsophäre verbindet, und mehrere Ventileinrichtungen (13, 13'), von denen jede jeweils in einem-Luftkanal angeordnet ist und bei Absinken des Drucks in den zugehörigen Abgaskanälen unter einen bestimmten Wert selbsttätig öffnet und dadurch Luft in die zugehörigen Abgaskanäle einläßt.13. Emission control system for a four-stroke internal combustion engine with an even number of cylinders, each of which has an intake valve and an exhaust valve and an exhaust passage, wherein the number of cylinders is at least four by combining the cylinders (2) into cylinder groups, each of which at least comprises two cylinders, the opening times of the exhaust valves (6, A) in do not overlap each cylinder group, several air ducts (14, 17, 18, 19, 19 '), each of which the exhaust ducts (12, 7) of the cylinders of the respective cylinder group connects to the atmosphere, and several valve devices (13, 13 '), one of which each is arranged in an air duct and when the pressure drops in the associated exhaust ducts automatically opens below a certain value and thereby Lets air into the associated exhaust ducts. 14. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch ein Luftfilter (9) mit einer Ansaugseite und einer Lufteinlaßöffnung, wobei die Luftkanäle (14, 18, 19, 19') über eine gemeinsame Leitung (17) mit der Ansaugseite des Luftfilters an einer Stelle gegenüber der Lufteinlaßöffnung verbunden sind.14. Exhaust gas cleaning system according to claim 13, characterized by a Air filter (9) with an intake side and an air inlet opening, the air ducts (14, 18, 19, 19 ') via a common line (17) with the Suction side of the air filter are connected at a point opposite the air inlet opening. 15. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung ein Zungenventil (13, 13') ist und daß ein zweites Luftfilter (15) sowie ein Geräuschdämpfer (16) in der gemeinsamen Leitung (17) angeordnet sind.15. Exhaust gas cleaning system according to claim 14, characterized in that that the valve device is a tongue valve (13, 13 ') and that a second air filter (15) and a noise damper (16) are arranged in the common line (17).
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