DE3438626A1

DE3438626A1 - Devices for reducing pollutants in the exhaust gases of gas-driven internal combustion engines

Info

Publication number: DE3438626A1
Application number: DE19843438626
Authority: DE
Inventors: Erich A. 7406 Mössingen Dolderer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-10-22
Filing date: 1984-10-22
Publication date: 1986-04-24

Abstract

Published without abstract.

Description

Vorrichtungen zur Schadstoffreduzierung in denDevices for reducing pollutants in the

Abgasen von gasgetriebenen Verbrennungsmotoren Werden Verbrennungsmotoren mit Fremdzündung mit Gas betrieben, sei es Methan, Propan/Butan oder Wasserstoff reduziert sich der Schadstoffausstoß beträchtlich.Exhaust gases from gas-powered internal combustion engines become internal combustion engines operated with external ignition with gas, be it methane, propane / butane or hydrogen the pollutant emissions are reduced considerably.

Moderne nosiersysteme arbeiten mit Gasüberdruck bei der Dosierung. Anhand der Patentanmeldung P 32 27 010.0, Erfinder ist der Anmelder dieser Patentansprüche, sollen diese Vorrichtungen beispielhaft erläutert werden. Andere Systeme arbeiten anstelle einer Stauscheibe in einem Meßkegel, welchtteinen axialen Hub ausführt mit Stauklappen. Auch bei solchen Systemen sind diese Überlegungen ohne weiteres anwendbar.Modern dosing systems work with excess gas pressure during dosing. On the basis of the patent application P 32 27 010.0, the inventor is the applicant for these patent claims, these devices are to be explained by way of example. Other systems are working instead of a baffle plate in a measuring cone, which performs an axial stroke with storage flaps. Even with such systems, these considerations are straightforward applicable.

Messungen haben ergeben, dass es auch mit modernsten Dosiervorrichtungen nicht ohne weiteres möglich ist eine Schadstoffreduzierung zu erreichen, welche den derzeitigen Forderungen entspricht. Dies hat verschiedene Gründe.Measurements have shown that it is also possible with the most modern dosing devices It is not possible to achieve a reduction in pollutants without further ado, which corresponds to the current requirements. There are several reasons for this.

ferner Messungen haben ergeben, dass es möglich ist mittels eine Magerkonzepts im Bereich einer Luftzahl von 1,35 und einem neuen Zündsystems genannt Vorfunkenzündung, Brennzeit des Funkens ca. 40 Nanosec. den Ausstoß von NOx um 50 % zu reduzieren, ohne dass sich die Laufruhe des Motors ändert. Dies ist eine der im Folgenden beschriebenen Möglichkeiten. Furthermore, measurements have shown that it is possible by means of a Lean concept in the area of an air ratio of 1.35 and a new ignition system Pre-spark ignition, spark burning time approx. 40 nanoseconds. NOx emissions by 50 % without changing the smoothness of the motor. This is one of the options described below.

Schon seit längerer Zeit werden Versuche durchgeführt, mittels einfacher Dosiereinrichtungen Wasser oder rückgeführtes Abgas zur NOx-Reduzierung zu verwenden.For a long time, experiments have been carried out using simple To use metering devices water or recirculated exhaust gas to reduce NOx.

Der beste Effekt wird dann erzielt, wenn das zugeführte Wasser oder Abgas genau dosiert wird. Diese Dosierung ist bei Dosiersystemen, welche einen mechanischen Hub ausführen, unter Verwendung eben dieses Hubes sehr leicht möglich. * oder Drebhub Figur 1 Dosiereinrichtung von Wasser'oder rückgeführtem Abgas Figur 2 Schaltung zur Verhinderung des Austritts von unverbranntem gasförmigem Treibstoff beim Abstellen eines Verbrennungsmotors.The best effect is achieved when the supplied water or Exhaust gas is precisely metered. This dosage is for dosing systems which have a mechanical Carry out a stroke, very easily possible using this stroke. * or Drebhub Figure 1 metering device for water or recirculated exhaust gas Figure 2 circuit to prevent the escape of unburned gaseous fuel when parking of an internal combustion engine.

Die Meßeinrichtung für die Luftmenge, welche vom Motor angesaugt wird'besteht noch Patentanmeldung P 32 27 010.0 aus einem zylindrischen Ansatz 1 welcher von der angesaugten Luft durchströmt wird und der Anschlagtraverse 2.Der zylindrische Ansatz 1 geht in den Meßkonus 3 über.Die Stauscheibe 4 ist in dem Meßkonus 3 axial beweglich, die Stauscheibe 4 ist auf der Messtange 5 verstellbar angeordnet.The measuring device for the amount of air which is sucked in by the engine exists nor patent application P 32 27 010.0 from a cylindrical extension 1 which of the sucked-in air flows through and the stop traverse 2. The cylindrical Approach 1 merges into the measuring cone 3. The baffle plate 4 is axial in the measuring cone 3 movable, the baffle plate 4 is adjustably arranged on the measuring rod 5.

In die Anschlagtraverse 2 ist die Anschlagschraube 6 eingeschraubt, eine ungewollte Verstellung wird durch die stark vorgespannte Druckfeder 9 verhindert.Am Ansatz 8 wird die Zuführleitung des zu dosierenden Mediums angeschlossen, welches die Anschlagschraube 6 durch die Bohrung 7 axial durchströmen kann.The stop screw 6 is screwed into the stop traverse 2, an unintentional adjustment is prevented by the strongly pretensioned compression spring 9 Approach 8 is connected to the feed line of the medium to be metered, which the stop screw 6 can flow axially through the bore 7.

In die Messtange 5 ist der Steuerkegel 10 eingesetzt. Je nach Position von 5 verschließt er die Bohrung 7 mehr oder weniger.The control cone 10 is inserted into the measuring rod 5. Depending on the position from 5 it closes the hole 7 more or less.

In der Leerlaufposition liegt 5 an 6 an, dås durch 7 strömende Medium wird durch die Position von 10 auf den gewünschten Wert reduziert. Bei Beschleunigung des Verbrennungsmotors verschiebt sich 5 in Richtung 11. Bedingt durch die konische Ausbildung von 10 wird die durch 7 fliessende Menge des zu dosierenden Mediums erhöht. Dadurch kann bei geeigneter Ausbildung von 10 die für jeden Drehzahl- und Lastbereich günstigste Menge des zu dosierenden Mediums gewählt werden.In the idle position, 5 is against 6, the medium flowing through 7 is reduced by the position of 10 to the desired value. When accelerating of the internal combustion engine shifts 5 in direction 11. Due to the conical Formation of 10 increases the amount of medium to be dosed flowing through 7. With a suitable design of 10, this can be used for every speed and load range the most favorable amount of the medium to be dosed can be selected.

Je nach dem z dosierenden Medium, Abgas oder Wasser, wird der Querschnitt der Bohrung 7 und die Steigung von 10 gewählt.Depending on the dosing medium, exhaust gas or water, the cross-section the hole 7 and the pitch of 10 is selected.

Gasmotoren arbeiten vornehmlich mit Fremdzündung. Das Abstellen eines solchen Motors geschieht durch Abschalten der Zündung. Gleichzeitig wird das vorgeschriebene Gasmagnetventil automatisch spannungslos und damit geschlossen.Gas engines mainly work with spark ignition. Placing a such an engine is done by switching off the ignition. At the same time, the prescribed Gas solenoid valve automatically de-energized and therefore closed.

Im System welches diesem Gasmagnetsystem nachgeschaltet wird befindet sich je nach Gasdruck noch eine Restgasmenge welche durch den infolge seiner Schwungmasse auslaufenden Motor angesaugt und unverbrannt ausgestoßen wird. Dies führt auf jeden Fall zu einer Umweltverschmutzung durch unverbrannte HC.In the system which is connected downstream of this gas magnet system Depending on the gas pressure, there is still a residual amount of gas which is caused by the flywheel due to its flywheel leaking engine is sucked in and discharged unburned. This leads to everyone Case of unburned HC pollution.

Im ungünstigsten Fall kann es an heissen Motor-Teilen zu Verpuffungen kommen.In the worst case scenario, hot engine parts can deflagrate come.

Figur 2 zeigt zwei Möglichkeiten welche es ermöglichen dieses Restgas zu verbrennen.Figure 2 shows two possibilities which make this residual gas possible to burn.

Wahrend des Betriebs eines solchen Motors liegt die Zündspule 1 mit der Klemme 15 über das Zünschloß 2 an der Bordspannung. Die Vacuumdose 3 betätigt den Schaltkontakt 4 sofern ein Unterdruck ansteht. Der Schalter 4 liegt an Klemme 75.'Im Leerlauf des Motors ist der Schalter 4 ständig geschlossen. Der Schalter 4 liegt direkt am Bordnetz.During the operation of such an engine, the ignition coil 1 is with it the terminal 15 via the ignition lock 2 to the on-board voltage. The vacuum can 3 is actuated the switching contact 4 if there is a negative pressure. The switch 4 is on the terminal 75. 'When the engine is idling, switch 4 is constantly closed. The desk 4 is located directly on the vehicle electrical system.

Beim Öffnen des Zündschlosses 2 läuft der Motor mit einer solchen Drehzahl, dass 4 infolge des Saugrohrunterdrucks geschlossen ist. Beim Abschalten des Zündschloßes 2 wird wi schon erwähnidie Gas zufuhr unterbr ochen.Frischgas aus dem Gasbehälter kann also nicht nachströmen. Da die Zündung über 4 noch erregt ist wird der Motor solange weiterlaufen, bis das Restgas abgesaugt und verbrannt ist.Infolge der bei diesem Vorgang auftretenden Gemischabmagerung wird immer noch eine kleine Menge Gas unverbrannt ausgestossen,welche jedoch um ein Vielfaches kleiner ist wie bei den heutigenVerfahren.When the ignition lock 2 is opened, the engine runs with one Speed that 4 is closed due to the intake manifold vacuum. When switching off of the ignition lock 2, as already mentioned, the gas supply is interrupted. Fresh gas is off the gas container cannot flow in. Since the ignition is still energized above 4 the engine will continue to run until the residual gas has been extracted and burned the lean mixture that occurs during this process is still a small one Amount of unburned gas emitted, which, however, is many times smaller than in today's procedures.

Dieselbe Steuerung kann auch durch ein Wischrelais erzielt werden, welches beim Öf nen der Zündung einen Wischkontakt für eine definierte Zeit schließt.The same control can also be achieved by a wiping relay, which closes a wiping contact for a defined time when the ignition is opened.

Die Zündspule ist wiederum mit 1 und das Zünschloß mit 2 bezeichnet. 5 ist das Wischrelais, welches dauernd am Bordnetz liegt, jedoch über das sich beim Abstellen des Motors öffnenden Zündschloß für eine definierte Zeit erregt wird. Der Motor wird weiterlaufen und das Restgas weitgehendst verbrennen.Die Abfallzeit des Wischrelais 5 ist so bemessen, dass dasselbe erst wieder öffnet wen der der Motor steht.The ignition coil is again designated by 1 and the ignition lock by 2. 5 is the wiping relay, which is permanently connected to the vehicle electrical system, but via the Turning off the engine opening ignition lock is energized for a defined time. The engine will continue to run and most of the residual gas will burn up of the wiping relay 5 is dimensioned so that it only opens again when the Engine stops.

Claims

Claims / Claim 1 Dosing device for dosing a Liquid for the purpose of reducing the pollutants in the exhaust gases from internal combustion engines Consists of a mechanical air flow meter, measuring cone 3 with baffle plate 4 which is the measuring rod 5, so that 5 different depending on the amount of air flowing through Can take positions and a stop screw 6 with an axial flow hole 7 and connection 8 and a measuring cone 10 which is inserted in FIG. 5 and which 7 depending on the position more or less lock characterized in that by A defined amount of liquid can be added to this system depending on the engine load and thereby the pollutants, especially the NOx, can be reduced in the exhaust gases.

Claim 2 metering device according to claim 1, characterized that recirculated exhaust gases from the engine can be metered.

Claim 3 metering device according to claim 1 and 2 characterized that such a system would be used independently of the fuel preparation can.

Claim 4 device for residual gas combustion when using Propellant gas for operating an internal combustion engine consisting of a vacuum can 3 which which is connected to the intake manifold of the engine as a result of the intake manifold vacuum the electric ignition rod is energized until the ignition is switched off the ignition lock 2 remaining gas is burned.

Claim 5 device for residual gas combustion according to claim 4 thereby characterized in that the ignition control after opening the ignition lock 2 under A wiping relay is used, which excites when the ignition lock 2 is opened and over a defined time the ignition system puts voltage until the residual gas is burned.

Claim 6 device for reducing pollutants in the exhaust gases from gas-powered internal combustion engines characterized in that the engine is operated in the lean range with an air ratio of 1.4 and an ignition system is used which, when ignited, generates a plasma cloud with a temperature of 35 000 k, as a result of the rapid ignition of the gas-air mixture, the NOx is largely reduced to reduce.