DE4008789A1 - Verfahren und vorrichtung zur behandlung der abgase von verbrennungsmotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung, insbesondere der katalytischen Behandlung, der Abgase von Verbrennungsmotoren, insbesondere von Fahrzeugmotoren, bei dem die Verbrennungsabgase einen Konverter durchfließen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Beim Kaltstart von Verbrennungsmotoren werden mit den Abgasen große Mengen von Schadstoffen emittiert. Es ist bekannt, zur Reduzierung der Schadstoffemissionen dem Abgasauslaß des Motors nachgeschaltete Konverter einzusetzen, von denen die bei Ottomotoren eingesetzten katalytischen Konverter, auch kurz Katalysator genannt, am bekanntesten sind. Auch bei Dieselmotoren werden Konverter eingesetzt, um beispielsweise den Anteil von CO, unverbrannten Kohlenwasserstoffen und/oder Ruß bzw. Partikeln im Abgas zu reduzieren.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird vorwiegend am Beispiel der Abgaskatalysatoren von Ottomotoren erläutert, es treten aber bei den anderen Konvertern zur Nachbehandlung der Abgase von beliebigen Verbrennungsmotoren sinngemäß die gleichen Probleme auf.

Die Konverter erfordern eine bestimmte Mindesttemperatur ihrer Reaktionspartner zur Entfaltung ihrer Wirkung. Bis zum Erreichen der Mindesttemperatur werden die Schadstoffe unkonvertiert an die Umwelt abgegeben.

Die üblichen Drei-Wege-Katalysatoren enthalten Katalysatormaterial zur Oxydation von CO und unverbrannten Kohlenwasserstoffen sowie Material zur Reduktion von NO_x. Durch den Reaktionsverzug des Katalysators bis zum Erreichen der Betriebstemperatur werden als Schadstoffe insbesondere CO und unverbrannte Kohlenwasserstoffe betroffen, während nennenswerte Emissionen von NO_x erst bei den üblichen Betriebstemperaturen auftreten.

Zur Reduzierung dieses Reaktionsverzuges des Katalysators sind viele Möglichkeiten zumindest theoretisch erwogen worden, beispielsweise die elektrische Aufheizung der Abgase vor ihrem Eintritt in den Katalysator, die zusätzliche Aufheizung des Katalysators oder die Warmhaltung des Katalysators durch Wärmeisolierung.

Obwohl zumindest einige dieser Maßnahmen beachtliche Verbesserungen der Situation gebracht haben, besteht nach wie vor das Grundübel, daß beim Kaltstart und in den ersten drei Minuten des Warmlaufs der Motor sehr hohe Emissionsspitzen von unverbrannten Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid produziert, während der Konverter zu dieser Zeit noch nicht aktiv konvertiert. Beide Zustände hängen damit zusammen, daß sowohl im Motor als auch im Konverter die optimalen Betriebstemperaturen noch nicht erreicht sind.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß die dem Konverter zufließenden Abgasmengenströme erst dann und nur dann hohe Konzentrationen von unverbrannten Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid aufweisen, wenn der Konverter eine ausreichend hohe Betriebstemperatur und damit einen ausreichend hohen Konversionsgrad erreicht hat.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß zumindest in Betriebszuständen mit nicht ausreichender Konversionsrate des Konverters die Abgase zwischen Motorauslaß und Einlaß des Konverters über einen Emissionspuffer geleitet werden, der geeignet ist, in einem ersten Zustand schädliche Motoremissionen zu speichern und in einem zweiten Zustand wieder abzugeben, und daß der Emissionspuffer aus dem ersten Zustand in den zweiten Zustand überführt wird, sobald der Konverter eine ausreichend hohe Konversionsrate erreicht, wobei vorzugsweise die Motoremissionen im Emissionspuffer in einem geeigneten Speichermaterial gespeichert werden.

Eine weitere sehr zweckmäßige Ausgestaltung besteht unter Verwendung eines Speichermaterials, dessen erster Zustand überwiegend unterhalb und dessen zweiter Zustand überwiegend oberhalb einer Temperaturgrenze liegt, darin, daß der Übergang des Emissionspuffers vom ersten in den zweiten Zustand durch Temperaturänderung und vorzugsweise durch die Temperatur der den Emissionspuffer durchströmenden Abgase veranlaßt wird. Da sich der Zustand des Speichermaterials mit steigender Temperatur allmählich ändert, wobei die Absorptionsfähigkeit abnimmt, während zugleich die Desorption zunimmt, kann eine scharfe Grenze zwischen den beiden Zuständen nicht gezogen werden, weshalb die Grenze dort angenommen wird, wo der eine den anderen Zustand überwiegt.

Beim Kaltstart des Motors sind Motor, Emissionspuffer und Konverter kalt. Motor und Konverter sind deshalb ineffizient. Der Motor produziert hohe Konzentrationen von Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxiden, und der Konverter ist nicht in der Lage, diese hohen Konzentrationen zu konvertieren.

Der Emissionspuffer ist im kalten Zustand jedoch sehr effektiv hinsichtlich der Aussonderung bzw. Absorption der unverwünschten Abgasteile und hinsichtlich ihrer Speicherung. Somit geben die Abgase beim Kaltstart und im ersten Teil des Warmlaufs ihre Schadstoffe an den Emissionspuffer ab, so daß dem Konverter Abgase mit deutlich reduzierten Schadstoffkonzentrationen zufließen. Mit zunehmender Erwärmung des Motors werden die von ihm abgegebenen Schadstoffkonzentrationen geringer, gleichzeitig erhitzen sich die Abgase. Dadurch wird der Emissionspuffer ebenso wie der nachgeschaltete Konverter erwärmt. Die zunehmende Erwärmung bewirkt, daß der Emissionspuffer die zuvor gespeicherten Schadstoffe wieder an den Abgasstrom abgibt (Desorption). Weil diese Abgase nunmehr ebenso wie der nachgeschaltete Konverter warm sind, steigt die Konversionsrate des Konverters, so daß die zwischenzeitlich im Emissionspuffer gespeicherten Schadstoffkonzentrationen nunmehr auf einen effizienten Katalysator treffen und konvertiert werden.

Bei Verwendung eines flüssigen Speichermaterials besteht eine zweckmäßige Ausgestaltung darin, daß das Abgas unter Verwirbelung des Speichermaterials in dieses eingeleitet und vor dem Austritt aus dem Emissionspuffer einer zyklonartigen Tropfenausscheidung unterzogen wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß oberhalb einer vorgegebenen Schwelle der Abgastemperatur die Abgase unter Umgehung des Emissionspuffers direkt dem Konverter zugeleitet werden, wobei eine sehr vorteilhafte Weiterbildung darin besteht, daß eine erste Schwelle der Abgastemperatur der Temperaturgrenze zwischen dem ersten und dem zweiten Zustand des Emissionspuffers entspricht. Dabei werden vorzugsweise die Abgase unterhalb dieser ersten Temperaturschwelle über den als Emissionspuffer ausgebildeten wärmeaufnehmenden Strömungsweg eines Wärmetauschers und oberhalb dieser ersten Temperaturschwelle über dessen wärmeabgebenden Strömungsweg geleitet, so daß die Beschränkung des Kontakts der Abgase mit dem Emissionspuffer auf die Zeitspanne, in der sich die Abgastemperatur unterhalb der Temperaturgrenze befindet, die Verschmutzung und Alterung des Emissionspuffers reduziert, während zugleich die Desorption durch Wärmeübergang vom oberhalb der Temperaturgrenze befindlichen Abgas auf den Emissionspuffer gefördert wird.

Damit im Interesse der Reduktion der Schadstoffemissionen sichergestellt ist, daß durch Desorption vom Emissionspuffer freigesetzten Emissionen wirkungsvoll vom Konverter konvertiert werden, besteht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung darin, daß die Abgase oberhalb dieser ersten Temperaturschwelle nur dann über den Emissionspuffer geleitet werden, wenn die Konversionsrate des Konverters ausreichend hoch ist.

Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform besteht dabei darin, daß die Abgase unterhalb der ersten Temperaturschwelle über den als Emissionspuffer ausgebildeten, wärmeaufnehmenden Strömungsweg eines Wärmetauschers, oberhalb dieser ersten Temperaturschwelle und bei nicht ausreichender Konversionsrate des Konverters am Wärmetauscher vorbei direkt zum Konverter, dagegen oberhalb dieser ersten Temperaturschwelle und bei ausreichender Konversionsrate des Konverters über den wärmeabgebenden Strömungsweg des Wärmetauschers geleitet werden, wodurch bis zum Erreichen einer ausreichenden Konversionsrate der Konverter durch das Abgas weiter aufgeheizt wird, ohne daß dessen bei den erreichten Temperaturen bereits deutlich abgesunkener Emissionsgehalt durch vom Emissionspuffer abgegebene Emissionen wieder angehoben wird.

Da bei Vollast die Abgase des Motors Temperaturen erreichen können, die für den Emissionspuffer schädlich sind, ist nach einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung eine Sicherheitstemperaturschwelle mit ausreichendem Abstand unterhalb der Höchsttemperatur der Abgase vorgesehen, der der Emissionspuffer ausgesetzt werden darf.

Dabei kann nach dem Überschreiten der Temperaturschwelle der Emissionspuffer zur Abgabe der gespeicherten Emissionen mit der Abgasleitung zwischen Motorauslaß und Konverter verbunden bleiben.

Durch die Umgehungsmöglichkeit kann der Emissionspuffer auf niedrige Massenflüsse eingestellt werden, weil diese Einstellung sich nur in der Kaltstartphase auswirkt, wenn der Konverter wegen zu geringer Temperatur seine Funktion noch nicht aufgenommen hat, und weil sich beim Betrieb des Verbrennungsmotors mit hoher Leistung und/oder hohen Drehzahlen der niedrige Durchflußquerschnitt des Emissionspuffers nicht als hoher Druckwiderstand nachteilig auf den Abgasstrom auswirkt, weil dann der Konverter direkt vom Abgas beaufschlagt wird. Durch die Auslegung auf niedrige Massenflüsse wird der Emissionspuffer kleiner und außerdem wirksamer.

Da der Emissionspuffer nur während eines Bruchteils der Betriebsdauer des Systems vom Abgas durchflossen wird, kann er unter Berücksichtigung der angestrebten Lebensdauer des gesamten Systems wesentlich kleiner dimensioniert werden, als wenn er ständig mit Abgas beaufschlagt wird.

Wenn beim Kaltstart das Speichermaterial im Emissionspuffer die Temperaturgrenze zwischen überwiegender Absorption und überwiegender Desorption schneller erreicht als der Konverter die für einen ausreichenden Konversionsgrad erforderliche Temperatur, ist es vorteilhaft, den Temperaturanstieg des Speichermaterials bis an die Temperaturgrenze durch Kühlung des Speichermaterials zu verzögern, weil auf diese Weise dem Abgas länger die schädlichen Emissionen entzogen werden, bevor es den noch nicht voll wirksamen Konverter durchströmt.

Üblicherweise werden Otto- und Dieselmotoren mit Kraftstoffüberschuß gestartet. In der Startphase besteht deshalb auch die Gefahr, daß die katalytische Oxydation von CO und der unverbrannten Kohlenwasserstoffe nicht oder nicht vollständig stattfindet, weil der Luftanteil zu gering ist, wozu auch die zusätzliche Abgabe von Emissionen in den Abgasstrom während der Desorptionsphase des Emissionspuffers beiträgt. Es ist deshalb eine vorteilhafte Ausgestaltung, daß den Abgasen vor deren Eintritt in den Konverter in an sich bekannter Weise Sekundärluft zugeführt wird.

Eine Vorrichtung mit einem Verbrennungsmotor und einem in dessen Abgasleitung eingefügten Konverter besteht zur Durchführung des Verfahrens erfindungsgemäß darin, daß dem Konverter ein Emissionspuffer vorgeschaltet ist, der geeignet ist, in einem ersten Zustand schädliche Motoremissionen zu speichern und in einem zweiten Zustand wieder abzugeben, wobei vorzugsweise die Abgasleitung mit einem den Emissionspuffer umgebenden Bypass versehen ist und wahlweise der Emissionspuffer oder der Bypass in den Abgasweg zwischen Motor und Konverter einschaltbar ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß der Emissionspuffer durch den wärmeaufnehmenden Strömungsweg eines Wärmetauschers gebildet wird und daß die Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Konverter wahlweise über diesen wärmeaufnehmenden Strömungsweg oder den wärmeabgebenden Strömungsweg des Wärmetauschers führbar ist, wobei vorzugsweise bei Sperre des wärmeaufnehmenden Strömungswegs des Wärmetauschers die Abgase wahlweise über den wärmeabgebenden Strömungsweg des Wärmetauschers oder am Wärmetauscher vorbei dem Konverter zuführbar sind.

Noch eine andere zweckmäßige Ausbildung ist es, daß zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Emissionspuffer ein vom Abgasstrom beaufschlagbarer Temperaturfühler angeordnet ist und daß der Abgasweg zwischen Verbrennungsmotor und Konverter von der ermittelten Abgastemperatur abhängig ist.

Vorzugsweise enthält der Emissionspuffer ein zur Speicherung und Wiederabgabe der Motoremissionen, insbesondere von unverbrannten Kohlenwasserstoffen, geeignetes Speichermaterial.

Nach einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform ist das Speichermaterial ein Sorptionsmaterial, das geeignet ist, Kohlenwasserstoffe bei niedrigen Temperaturen zu absorbieren und bei hohen Temperaturen zu desorbieren, wie z. B. Aktivkohle, ein Metallhydrid oder ein Zeolith.

Es kann auch ein flüssiges Speichermaterial verwendet werden, insbesondere ein Öl. Dabei kann der Emissionspuffer ein poröses, vom Abgas durchströmbares, durch das flüssige Speichermaterial benetzbares Material enthalten.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausbildung weist der Emissionspuffer einen als Verwirbler ausgebildeten Abgaseinlaß und einen zyklonartigen Tropfenabscheider vor seinem Abgasauslaß auf.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung ist der Konverter ein katalytischer Konverter.

Eine andere zweckmäßige Ausführungsform ist es, daß stromauf vom Konverter die Abgasleitung mit einem zu- und abschaltbaren Anschluß für Sekundärluft versehen ist, wobei vorteilhafterweise der Anschluß für Sekundärluft stromauf vom Emissionspuffer angeordnet ist, wodurch eine wünschenswerte Kühlung des Emissionspuffers bewirkt wird, solange aufgrund eines niedrigen Temperaturniveaus beim Kaltstart die Verbrennung der Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxide noch nicht eingesetzt hat.

Unter Berücksichtigung der üblichen Betriebsweise von Kraftfahrzeugen und der hohen Emissionen bei Kaltstart und Warmlauf ist es zweckmäßig, den Emissionspuffer für hohe Effizienz bei niedrigen Drehzahlen und niedrigen Belastungen des Motors auszulegen.

Noch eine andere zweckmäßige Ausgestaltung ist es, daß in dem Bypass eine zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung beliebig verstellbare Drosselklappe angeordnet ist, wobei in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der über den Emissionspuffer führende Abschnitt der Abgasleitung absperrbar ist.

Diese kostenverursachende Absperrvorrichtung kann eingespart werden, wenn nach einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform die Abgasleitung eine um eine die Abgasleitung querende Achse verschwenkbare Drosselklappe enthält, wenn mit der Abgasleitung in einer diese Achse enthaltenden Querschnittsebene der Abgasleitung und in bezug auf diese Achse einander diametral gegenüberliegend zwei Zweigleitungen verbunden sind, die mit dem Eingang bzw. Ausgang des Emissionspuffers verbunden sind und wenn in der Sperrstellung die Drosselklappe derart schräg zur Durchflußrichtung der Abgasleitung verläuft, daß sie die beiden Zweigleitungen voneinander trennt.

Bei einer solchen Anordnung besteht zwischen den Anschlüssen der beiden Zweigleitungen kein Druckunterschied, so daß bei geöffneter Drosselklappe keine Strömung über den Missionspuffer stattfindet. Ist die Drosselklappe in ihrer Sperrstellung, wird durch die Trennung der beiden Zweigleitungsanschlüsse der Abgasstrom über den Emissionspuffer geleitet.

Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß zwischen dem Emissionspuffer und der Brennluftzufuhr des Motors eine Wärmetauscherverbindung besteht, die vorzugsweise zu- und abschaltbar ist.

Dabei besteht eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung bei der Ausführungsform mit einem Wärmetauscher, in dem das Abgas wahlweise zumindest über einen wärmeaufnehmenden oder einen wärmeabgebenden Strömungsweg geführt werden kann, darin, daß im Wärmetauscher der wärmeabgebende Strömungsweg des Abgases für das Abgas sperrbar und wahlweise in die Brennluftzufuhr einbeziehbar ist. Das Abgas durchfließt diesen Strömungsweg, wenn die Absorptionsphase beendet ist und der Konverter eine ausreichende Konversionsrate aufweist, so daß das Abgas zur Förderung der Desorption Wärme an den vorher vom Abgas durchflossenen, als Emissonspuffer dienenden Strömungsweg abgibt. Der Strömungsweg wird vorteilhafterweise während der Absorptionsphase von der Brennluft durchflossen, um Wärme und Emissionspuffer auf die Brennluft zu übertragen und dadurch die Absorptionsphase zu verlängern, d. h., dieser von der Brennluft durchflossene Strömungsweg ist dann der wärmeaufnehmende Strömungsweg des Wärmetauschers. Gleichzeitig wird durch die Erwärmung der Brennluft die Aufheizung des Motors beschleunigt, was die Reduzierung der vom Motor abgegebenen Emissionen und des Kraftstoffverbrauchs begünstigt.

Eine andere zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß zwischen dem Emissionspuffer und einem Kühlmittelkreislauf eine zu- und abschaltbare Wärmetauscherverbindung besteht, wobei vorzugsweise ein Wärmetauscher mit einem vom Abgas durchströmten Strömungsweg und einem in einen Kühlmittelkreislauf einbezogenen Strömungsweg tiefer liegt als ein im Kühlmittelkreislauf angeordneter Ausgleichsbehälter, daß in Förderrichtung zwischen dem Ausgleichsbehälter und dem Wärmetauscher ein Absperrventil angeordnet ist und daß zwischen dem Wärmetauscher und dem Ausgleichsbehälter aufeinanderfolgend eine Förderpumpe und eine Rückflußsperre angeordnet sind.

Anhand der nun folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung wird diese näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Abgassystems eines Fahrzeug-Verbrennungsmotors mit einem Emissionspuffer,

Fig. 2 eine Variante des Anschlusses des Emissionspuffers an die Abgasleitung,

Fig. 3 eine Variante des in Fig. 1 gezeigten Abgassystems und des Emissionspuffers,

Fig. 4 eine andere Ausführungsform des Abgassystems mit einer als Brennluftheizung dienenden Kühlung des Emissionspuffers,

Fig. 5 eine Variante des Abgassystems nach Fig. 4 und

Fig. 6 eine Ausführungsform des Abgassystems mit einer Kühlung des Emissionspuffers durch die Motorkühlflüssigkeit.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 werden die an einem Verbrennungsmotor 10 entstehenden Abgase über eine Abgasleitung 12 abgeleitet, die über einen ständig durchflossenen Konverter 14 führt. Zwischen dem Motor 10 und dem Konverter 14 ist der Abgasleitung 12 ein Emissionspuffer 16 parallelgeschaltet, dessen vom Abgas bestrichene Flächen 17 zumindest teilweise mit Sorptionsmaterial beschichtet sind. Der Eingang 18 des Emissionspuffers 16 ist über eine Zweigleitung 20 und sein Ausgang 22 über eine Zweigleitung 24 mit der Abgasleitung 12 verbunden, wobei sich zwischen der Abzweigung 26 der Zweigleitung 20 und der Einmündung 28 der Zweigleitung 24 ein den Emissionspuffer 16 umgehender Bypass-Abschnitt 30 der Abgasleitung 12 erstreckt.

Der Emissionspuffer 16 ist für hohe Effizienz bei niedrigen Motordrehzahlen ausgelegt.

Um das Abgas wahlweise über den Emissionspuffer 16 leiten zu können, ist im Abschnitt 30 eine zwischen einer Öffnungsstellung und einer in der Zeichnung gezeigten Schließstellung stufenlos verstellbare Drosselklappe 32 vorgesehen. Damit bei voll geöffneter Drosselklappe keine durch den Druckunterschied zwischen der Abzweigung 26 und der Einmündung 28 verursachte Strömung des Abgases durch den Emissionspuffer 16 stattfinden kann, ist in den über den Emissionspuffer 16 führenden Leitungszweig, beispielsweise in die Zweigleitung 20, eine Absperrvorrichtung, etwa in Form einer Drosselklappe 34, einbezogen.

Wird beispielsweise durch eine am Ausgang des Abgassammlers 36 angebrachte Meßsonde 38 ein Betriebszustand ermittelt, bei dem die Abgase die Desorptionstemperatur des Emissionspuffers 16 deutlich übersteigen, kann die Drosselklappe 34 geschlossen und die Drosselklappe 32 geöffnet werden, wobei ein allmählicher Übergang durch die stufenlose Verstellbarkeit der Drosselklappen 32 und 34 möglich ist. Vorzugsweise wird jedoch der Strömungsweg über den Emissionspuffer 16 erst mit einer so ausreichenden Verzögerung geschlossen, daß der Emissonspuffer durch die inzwischen Betriebstemperatur aufweisenden Abgase die Desorption der zuvor gespeicherten Emission ausreichend bewirkt hat.

Bei Abgastemperaturen oberhalb eines gegebenen Grenzwertes sollte der Emissionspuffer 16 nicht mit Abgas beaufschlagt werden, um eine Überhitzung bzw. Schädigung zu vermeiden. Auch bei einer hohen Motorbelastung sollte der Emissionspuffer 16 nicht vom Abgas durchströmt werden, weil sich dann sein Druckwiderstand schädlich auswirkt.

Es kann deshalb die Steuerung des Abgasdurchflusses durch den Emissionspuffer 16 auch so getroffen werden, daß diese Strömung nur unterbrochen wird, wenn die Abgastemperatur und/oder die Motorbelastung einen vorgegebenen Wert überschreiten. Dabei kann diese Steuerbedingung zusätzlich zur Überhitzungssicherung vorgesehen sein, oder es kann die einzige Steuerbedingung sein, um den Durchfluß der Abgase durch den Emissionspuffer auf ein Miniumum zu beschränken, was aus Gründen der Alterung und Verschmutzung des Emissionspuffers vorteilhaft ist.

Für die Zufuhr von Sekundärluft stromauf vom Konverter 14 kann ein Anschluß 40 zwischen Emissionspuffer 16 und Konverter 14 oder ein Anschluß 41 stromauf vom Emissionspuffer 16 vorgesehen sein.

Der Beginn der Zufuhr von Sekundärluft stromauf vom Konverter 14 durch die Anschlüsse 40 bzw. 41 kann gegenüber dem Start des Motors zeitlich verzögert werden, vorzugsweise bis nahe zur Desorptionstemperatur des Emissionspuffers. Hierdurch heizt sich der Konverter 14 schneller auf. Der Kühleffekt der Sekundärluft auf die Abgase entfällt zunächst, und durch die Absorption der Emissionen frei werdende Wärme bewirkt eine zusätzliche Aufheizung der Abgase. Spätestens bei Beginn der Desorption muß Sekundärluft zugeführt werden, so daß zumindest im Konverter genügend Sauerstoff für die Verbrennung der Emissionen vorhanden ist.

Um eine möglichst optimale Wirkung des Emissionspuffers zu erreichen, sollte die Absorption der Emissionen im Emissionspuffer möglichst noch etwas über den Zündzeitpunkt des Konverters hinaus andauern. Die Zufuhr von Sekundärluft vor dem Emissionspuffer zur Sicherstellung der Verbrennung im Konverter kann die Temperatur im Emissionspuffer noch in dem die Absorption ermöglichenden Bereich halten, wenn im Konverter bereits die Verbrennung eingesetzt hat, zumal die Wirkung des katalytischen Konverters auf der Absenkung der Temperatur beruht, bei der die Verbrennung der im Abgas vorhandenen schädlichen Emissionen stattfindet.

Es ist deshalb empfehlenswert, die Sekundärluft vor dem Emissionspuffer zuzuführen und den Zeitpunkt für den Beginn der Zufuhr der Sekundärluft so auf das System abzustimmen, daß der Konverter möglichst rasch seine Zündtemperatur erreicht und dann genügend Verbrennungsluft zur Verfügung steht und daß die Absorptionsfähigkeit im Emissionspuffer noch andauert, wenn der Konverter zündet.

Eine weitere Möglichkeit, die Desorption im Emissionspuffer über den Zündzeitpunkt im Konverter hinaus zu verschieben, besteht darin, da die Abgase, sobald ihre Temperatur eine Desorption im Emissionspuffer zur Folge haben würde, am Emissionspuffer vorbeigeleitet werden, bis der Konverter zündet.

Die Fig. 2 zeigt eine Variante des Anschlusses des Emissionspuffers 16 an die Abgasleitung 12 bei der Ausführungsform des Abgassystems nach Fig. 1, durch die die Drosselklappe 34 entfallen kann. Die Abzweigung 26 und die Einmündung 28 liegen sich dabei in der die Achse 44 der Drosselklappe 32 enthaltenden Querschnittsebene der Abgasleitung 12 derart gegenüber, daß ihre gedachte Verbindung diese Achse 44 rechtwinklig schneidet. In der Schließstellung verläuft die Drosselklappe 32 schräg zur Durchflußrichtung der Abgasleitung 12, beispielsweise unter 45°.

In der in Fig. 2 gezeigten Schließstellung trennt die Drosselklappe 32 die Abzweigung 26 und die Einmündung 28, so daß das Abgas vollständig über den Emissionspuffer 16 geleitet wird. Wird die Drosselklappe 32 geöffnet, besteht kein Druckunterschied zwischen der Abzweigung 26 und der Einmündung 28, so daß keine Strömung über den Emissionspuffer 16 verursacht wird, es sei denn durch die Drosselwirkung bei unvollständig geöffneter Drosselklappe 32.

Eine besonders zweckmäßige Anordnung eines Abgassystems zeigt die Fig. 3. Dabei ist zwischen dem Verbrennungsmotor 10 und dem Konverter 14 ein Wärmetauscher 115 angeordnet, der von einem Bypass-Abschnitt 130 der Abgasleitung 12 umgangen werden kann.

Stromauf vom Wärmetauscher 115 verzweigt sich die Abgasleitung 12 auf drei Stränge, nämlich den bereits erwähnten Bypass-Abschnitt 130, einen über den Wärmetauscher 115 führenden, wärmeaufnehmenden Strömungsweg 120, der stromab vom Wärmetauscher 115 in den Bypass-Abschnitt 130 einmündet, und einen ebenfalls über den Wärmetauscher 115 führenden, wärmeabgebenden Strömungsweg 119, der ebenfalls in den Bypass-Abschnitt 130 einmündet. Der jeweils ausgewählte Strömungsweg für das Abgas wird z. B. durch Absperrventile 121, 123 und 125 festgelegt, die auch durch zwei Dreiwegeventile ersetzt werden können.

Im Bereich des Wärmetauschers 115 sind die den wärmeaufnehmenden Strömungsweg 120 begrenzenden Flächen ganz oder teilweise, vorzugsweise aber die Außenflächen des wärmeabgebenden Zweigs 119, mit dem Sorptionsmaterial beschichtet, so daß dieser Strömungsweg 120 im beschichteten Bereich den Emissionspuffer 116 bildet.

Beim Kaltstart sind die Ventile 123 und 125 geschlossen, während das Ventil 121 geöffnet ist, so daß das kalte, sich allmählich erwärmende Abgas von der Abgasleitung 12 in den Strömungsweg 120 einströmt und im Emissionspuffer die mitgeführten Emissionen an das Sorptionsmaterial abgeben kann. Wenn die Absorptionsgrenze des Emissionspuffers erreicht ist, der Konverter 14 jedoch einen ausreichenden Konversionsgrad noch nicht erreicht hat, wird das Ventil 121 geschlossen und das Ventil 125 geöffnet, so daß das inzwischen heiße Abgas am Wärmetauscher 115 vorbei über den Bypass-Abschnitt 130 dem Konverter 14 zuströmt, der weiter aufgeheizt wird, während die weitere Erwärmung des Zweiges 120 und damit des Emissionspuffers 116 unterbrochen wird, so daß das dem Konverter 14 zuströmende Abgas noch keine durch Desorption vom Emissionspuffer 116 abgegebene Emissionsanteile enthält.

Wenn der Konverter 14 eine ausreichende Konversionsrate aufweist, wird das Ventil 125 geschlossen und das Ventil 123 geöffnet, so daß das Abgas nun über den wärmeabgebenden Strömungsweg 119 durch den Wärmespeicher 115 strömt, wodurch der wärmeaufnehmende Strömungsweg 120 und damit der Emissionspuffer 116 weiter aufgeheizt wird und die Desorption einsetzt, wobei die abgegebenen Emissionen über den Leitungszweig 120 und den Bypass-Abschnitt 130 zum Konverter 14 gelangen.

Sollte die Abgastemperatur eine vorgegebene Sicherheitstemperaturschwelle überschreiten, wird das Ventil 123 geschlossen und das Ventil 125 geöffnet, daß daß eine Überhitzung des Speichermaterials vermieden wird, weil das Abgas nun wieder über den Bypass- Abschnitt 130 dem Konverter 14 zuströmt.

Die Fig. 4 zeigt eine einfache Anordnung, bei der zur Kühlung des Speichermaterials die vom Motor angesaugte Brennluft eingesetzt wird, die dadurch in vorteilhafter Weise vorgewärmt wird. Bei dieser Anordnung ist zwischen dem Motor 10 und dem Konverter 14 ein Wärmetauscher 215 angeordnet, dessen wärmeabgebender Strömungsweg 248 ständig vom Abgas auf seinem Weg vom Motor 10 zum Konverter 14 durchströmt wird und an der Innenwandung mit dem Speichermaterial beschichtet ist, so daß dieser Bereich den Emissionspuffer 216 bildet.

Der Luftverteiler 250 des Motors 10 ist mit einem zur Ansaugung der Brennluft dienenden Luftfilter 252 über den wärmeaufnehmenden Strömungsweg 254 des Wärmetauschers 215 verbunden, so daß die angesaugte kalte Brennluft beim Durchströmen des Wärmetauschers 215 dem Speichermaterial Wärme entzieht und dadurch selbst erwärmt wird. Zwischen Luftfilter 252 und Wärmetauscher 215 ist ein Dreiwegeventil 256 angeordnet, das geeignet ist, den wärmeaufnehmenden Strömungsweg 254 zu sperren und die Brennluft über einen den Wärmetauscher 215 umgehenden Bypass 258 zum Luftverteiler 250 zu führen.

Wenn der Motor 10 seine Betriebstemperatur und der Konverter 14 eine Temperatur erreicht hat, bei der eine ausreichende Konversionsrate zur Verfügung steht, wird die Brennluft über den Bypass 250 geleitet, so daß die Temperatur des Speichermaterials die Temperaturgrenze in den Bereich überschreitet, in dem die Desorption überwiegt, so daß die gespeicherten Emissionen von Emissionspuffer abgegeben und dem Konverter zugeführt werden.

Falls die mit einer Brennluftheizung verbundene Kühlung des Speichermaterials erwünscht ist, zugleich aber die Möglichkeit bestehen soll, das Abgas zur Reduzierung der Verschmutzung und der Alterungserscheinungen am Emissionspuffer vorbeizuleiten, wenn die Abgastemperatur die erwähnte Temperaturgrenze überschritten hat, kann die in Fig. 5 gezeigte Anordnung eingesetzt werden, die eine weitere Ausgestaltung der Anordnung nach Fig. 3 darstellt, auf deren Beschreibung deshalb hier Bezug genommen wird.

Die Anordnung in Fig. 5 unterscheidet sich von der in Fig. 3 gezeigten Anordnung dadurch, daß die den hier mit 315 gekennzeichneten Wärmetauscher querenden Strömungswege 319 und 320 hinsichtlich ihrer Funktion gegenüber den in Fig. 3 gezeigten Strömungswegen 119 bzw. 120 insofern vertauscht sind, als bei der Anordnung nach Fig. 5 das Speichermaterial auf der Innenseite des Strömungsweges 319 angeordnet ist, so daß der Emissionspuffer 316 durch den beschichteten Bereich dieses Strömungsweges 319 gebildet wird. Außerdem ist der Strömungsweg 320, wenn er bei geschlossenem Ventil 121 nicht vom Abgas durchflossen wird, über zu gemeinsamer Betätigung gekoppelte Ventile 360, 362, 366 und 368 in eine Luftansaugleitung 364 einbeziehbar, die bei geöffneter Stellung der Ventile 360, 362 und geschlossenen Ventilen 366 und 368 einen Luftfilter 352 mit dem Luftverteiler 350 des Motors 10 verbindet. Zumindest bei geöffnetem Ventil 121 - wenn der Strömungsweg 320 mit der Abgasleitung 12 verbunden ist und für die Brennluftzufuhr zum Motor 10 nicht zur Verfügung steht - dient zur Umgehung des Wärmetauschers 315 durch die Brennluft ein Bypass 358, der von der Brennluft nach dem Schließen der Ventile 360 und 362 dem Öffnen des Ventils 368 durchflossen wird, wobei wegen der erwähnten Kupplung auch das Ventil 366 geöffnet ist, so daß das über das Ventil 121 in den Strömungsweg 320 einströmende Abgas über den Bypass 130 zum Konverter 14 abfließen kann.

Beim Kaltstart sind die Ventile 121 und 125 geschlossen, während das Ventil 123 geöffnet ist, so daß das kalte, sich allmählich erwärmende Abgas von der Abgasleitung 12 in den Strömungsweg 319 und damit in den Emissionspuffer 316 einströmt und die mitgeführten Emissionen an das Sorptionsmaterial abgeben kann. Zugleich sind die Ventile 360 und 362 in Richtung auf den Strömungsweg 320 geöffnet, während die Ventile 366 und 368 geschlossen sind. Die den Strömungsweg 320 durchströmende Brennluft entzieht somit dem Speichermaterial des Emissionspuffers 316 Wärme und wird dadurch aufgeheizt, während die Absorptionsphase des Emissionspuffers verlängert wird.

Wenn die Absorptionsgrenze des Emissionspuffers erreicht ist, der Konverter 14 jedoch einen ausreichenden Konversionsgrad noch nicht erreicht hat, werden die Ventile 360, 362, 366 und 368 umgestellt, um die Brennluft über den Bypass 358 zu führen. Außerdem wird das Ventil 123 geschlossen und das Ventil 125 geöffnet, so daß das inzwischen heiße Abgas am Wärmetauscher 315 vorbei über den Bypass-Abschnitt 130 dem Konverter 14 zuströmt, der weiter aufgeheizt wird, während die weitere Erwärmung des Zweiges 319 und damit des Emissionspuffers 316 unterbrochen wird, so daß das dem Konverter 14 zuströmende Abgas noch keine durch Desorption vom Emissionspuffer 316 abgegebenen Emissionsanteile enthält.

Wenn der Konverter 14 eine ausreichende Konversionsrate aufweist, wird das Ventil 125 geschlossen und das Ventil 121 geöffnet, so daß das Abgas nun über den Strömungsweg 320 durch den Wärmespeicher 315 strömt, wodurch der Strömungsweg 319 und damit der Emissionspuffer 316 weiter aufgeheizt wird und die Desorption einsetzt, wobei die abgegebenen Emissionen über den Leitungszweig 319 zum Konverter 14 gelangen.

Sollte die Abgastemperatur eine vorgegebene Sicherheitstemperaturschwelle überschreiten, wird das Ventil 121 geschlossen und das Ventil 125 geöffnet, so daß eine Überhitzung des Speichermaterials vermieden wird, weil das Abgas nun wieder über den Bypass-Abschnitt 130 dem Konverter 14 zuströmt.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, das Speichermaterial des Emissionspuffers durch die Kühlflüssigkeit des Motors 10 zu kühlen, wobei allerdings vermieden werden muß, die Kühlflüssigkeit bei steigender Abgastemperatur über ihre Betriebstemperatur, insbesondere aber bis in den Bereich ihres Siedepunktes, aufzuheizen.

Die Fig. 6 zeigt eine Anordnung für diese Betriebsweise.

Der Wärmetauscher 415 ist dem Abgassystem in gleicher Weise zugeordnet wie in Fig. 4. Der Strömungsweg 448 verbindet den Motor 10 mit dem Konverter 14 und wird ständig vom Abgas durchströmt. Er ist an der Innenseite mit dem Speichermaterial beschichtet und bildet damit den Emissionspuffer 416. Der Strömungsweg 454 des Wärmetauschers ist in einen insgesamt mit 470 bezeichneten Kühlmittelkreislauf einbezogen, solange das Speichermaterial des Emissionspuffers 416 gekühlt werden soll. Der Kühlmittelkreislauf 470 enthält eine Förderpumpe 472 und in Umlaufrichtung auf diese folgend eine Rückflußsperre 474, einen auf höherem Niveau als der Wärmetauscher 415 angeordneten, mit einer Belüftung 476 versehenen Ausgleichsbehälter 478, der über eine Zuleitung 480 und eine Rückflußleitung 482 mit dem nicht näher dargestellten Kühlmittelkreislauf des Motors 10 in Verbindung steht, sowie ein Absperrventil 484.

Wenn das den Wärmetauscher 415 durchströmende Abgas die zulässige Temperatur des Kühlmittels erreicht hat, oder wenn die Kühlung des Speichermaterials nicht fortgesetzt werden soll, wird das Absperrventil 484 geschlossen. Es wird dann der Strömungsweg 454 im Bereich des Wärmetauschers 415 durch die Förderpumpe 472 entleert, die das Kühlmittel in den hochgelegenen Ausgleichsbehälter 478 fördert, wobei ihm der Rückfluß zum Wärmetauscher 415 durch die Rückflußsperre 474 verwehrt ist. Nach dem Öffnen des Absperrventils 484 strömt das Kühlmittel unter dem Einfluß der Schwerkraft in den Wärmetauscher 415 zurück.

Der Wärmetauscher 415 und der Ausgleichsbehälter 478 sind durch eine Luftausgleichsleitung 486 miteinander verbunden.

Claims (41)

1. Verfahren zur Behandlung, insbesondere der katalytischen Behandlung der Abgase von Verbrennungsmotoren, insbesondere Fahrzeugmotoren, bei dem die Verbrennungsabgase einen Konverter durchfließen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in Betriebszuständen mit nicht ausreichender Konversionsrate des Konverters die Abgase zwischen Motorauslaß und Einlaß des Konverters über einen Emissionspuffer geleitet werden, der geeignet ist, in einem ersten Zustand schädliche Motoremissionen zu speichern und in einem zweiten Zustand wieder abzugeben, und daß der Emissionspuffer aus dem ersten Zustand in den zweiten Zustand überführbar ist, sobald der Konverter eine ausreichend hohe Konversionsrate erreicht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoremissionen im Emissionspuffer durch Absorption in einem geeigneten Speichermaterial gespeichert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2 unter Verwendung eines Speichermaterials, dessen erster Zustand überwiegend unterhalb und dessen zweiter Zustand überwiegend oberhalb einer Temperaturgrenze liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang des Emissionspuffers vom ersten in den zweiten Zustand durch Temperaturänderung veranlaßt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang des Emissionspuffers vom ersten in den zweiten Zustand durch die Temperatur der den Emissionspuffer durchströmenden Abgase veranlaßt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4 unter Verwendung eines flüssigen Speichermaterials, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas unter Verwirbelung des Speichermaterials in dieses eingeleitet und vor dem Austritt aus dem Emissionspuffer einer zyklonartigen Tropfenausscheidung unterzogen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb einer vorgegebenen Schwelle der Abgastemperatur die Abgase unter Umgehung des Emissionspuffers direkt zum Konverter zugeleitet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Schwelle der Abgastemperatur der Temperaturgrenze zwischen dem ersten und dem zweiten Zustand des Emissionspuffers entspricht.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase unterhalb dieser ersten Temperaturschwelle über den als Emissionspuffer ausgebildeten wärmeaufnehmenden Strömungsweg eines Wärmetauschers und oberhalb dieser ersten Temperaturschwelle über dessen wärmeabgebenden Strömungsweg geleitet werden.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase oberhalb dieser ersten Temperaturschwelle nur dann über den Emissionspuffer geleitet werden, wenn die Konversionsrate des Konverters ausreichend hoch ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase unterhalb der ersten Temperaturschwelle über den als Emissionspuffer ausgebildeten wärmeaufnehmenden Strömungsweg eines Wärmetauschers, oberhalb dieser ersten Temperaturschwelle und bei nicht ausreichender Konversionsrate des Konverters am Wärmetauscher vorbei direkt zum Konverter, dagegen oberhalb dieser ersten Temperaturschwelle und bei ausreichender Konversionsrate des Konverters über den wärmeabgebenden Strömungsweg des Wärmetauschers geleitet werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sicherheitstemperaturschwelle mit ausreichendem Abstand unterhalb der Höchsttemperatur der Abgase vorgesehen ist, der der Emissionspuffer ausgesetzt werden darf.

12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Überschreiten der Sicherheitstemperaturschwelle der Emissionspuffer zur Abgabe der gespeicherten Emissionen mit der Abgasleitung zwischen Motorauslaß und Konverter verbunden bleibt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Kaltstart der Temperaturanstieg des Speichermaterials bis an die Temperaturgrenze durch Kühlung des Speichermaterials verzögert wird.

14. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß den Abgasen vor dem Eintritt in den Konverter Sekundärluft zugeführt wird.

15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Verbrennungsmotor (10) und einem in dessen Abgasleitung (12) eingefügten Konverter (14), dadurch gekennzeichnet, daß dem Konverter ein Emissionspuffer (16, 116, 216, 316, 416) vorgeschaltet ist, der geeignet ist, in einem ersten Zustand schädliche Motoremissionen zu speichern und in einem zweiten Zustand wieder abzugeben.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasleitung (12) mit einem den Emissionspuffer (16, 116, 316) umgebenden Bypass (30, 130) versehen ist und daß wahlweise der Emissionspuffer (16, 116, 316) oder der Bypass (30, 130) in den Abgasweg zwischen Motor (10) und Konverter (14) einschaltbar ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Emissionspuffer (116, 316) durch den wärmeaufnehmenden Strömungsweg (120, 319) eines Wärmetauschers (115, 315) gebildet wird und daß die Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor (10) und dem Konverter (14) wahlweise über diesen wärmeaufnehmenden Strömungsweg (120, 319) oder den wärmeabgebenden Strömungsweg (119, 320) des Wärmetauschers (115, 315) führbar ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß bei Sperre des wärmeaufnehmenden Strömungswegs (120, 319) des Wärmetauschers (115, 315) das Abgas wahlweise über den wärmeabgebenden Strömungsweg (119, 320) des Wärmetauschers oder am Wärmetauscher (115, 315) vorbei dem Konverter (14) zuführbar ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Verbrennungsmotor (10) und dem Emissionspuffer (16) ein vom Abgasstrom beaufschlagbarer Temperaturfühler (38) angeordnet ist und daß der Abgasweg zwischen Verbrennungsmotor (10) und Konverter (14) von der ermittelten Abgastemperatur abhängig ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Emissionspuffer (16, 116, 216, 316, 416) ein zur Speicherung und Wiederabgabe der Motoremissionen geeignetes Speichermaterial enthält.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermaterial geeignet ist, insbesondere unverbrannte Kohlenwasserstoffe zu speichern.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermaterial ein Sorptionsmaterial ist, das geeignet ist, Kohlenwasserstoffe bei niedrigen Temperaturen zu absorbieren und bei hohen Temperaturen zu desorbieren.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Sorptionsmaterial Aktivkohle ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Sorptionsmaterial ein Metallhydrid ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Sorptionsmaterial ein Zeolith ist.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermaterial flüssig ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermaterial ein Öl ist.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Emissionspuffer ein poröses, vom Abgas durchströmbares, durch das flüssige Speichermaterial benetzbares Material enthält.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Emissionspuffer einen als Verwirbler ausgebildeten Abgaseinlaß und einen zyklonartigen Tropfenabscheider vor seinem Abgasauslaß aufweist.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Konverter (14) ein katalytischer Konverter ist.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß stromauf vom Konverter (14) die Abgasleitung (12) mit einem zu und abschaltbaren Anschluß (40 bzw. 41) für Sekundärluft versehen ist.

32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (40) für Sekundärluft stromauf vom Emissionspuffer (16) angeordnet ist.

33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bypass (30) eine zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung beliebig verstellbare Drosselklappe (32) angeordnet ist.

34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der über den Emissionspuffer (16, 116, 316) führende Abschnitt (20, 24, 120, 319) der Abgasleitung (12) absperrbar ist.

35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasleitung (12) eine um eine die Abgasleitung querende Achse (44) verschwenkbare Drosselklemme (32) enthält, daß mit der Abgasleitung (12) in einer diese Achse (44) enthaltenden Querschnittsebene der Abgasleitung (12) und in bezug auf diese Achse (44) einander diametral gegenüberliegend zwei Zweigleitungen (20, 24) verbunden sind, die mit dem Eingang (18) bzw. Ausgang (22) des Emissionspuffers (16) verbunden sind und daß in der Sperrstellung die Drosselklappe (32) derart schräg zur Durchflußrichtung der Abgasleitung (12) verläuft, daß sie die beiden Zweigleitungen (20, 22) voneinander trennt.

36. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Emissionspuffer (16, 116, 216, 316, 416) für hohe Effizienz bei niedrigen Drehzahlen und niedrigen Belastungen des Verbrennungsmotors ausgelegt ist.

37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Emissionspuffer (216, 316) und der Brennluftzufuhr (250, 350) des Motors eine Wärmetauscherverbindung besteht.

38. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherverbindung zu- und abschaltbar ist.

39. Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 und 38, dadurch gekennzeichnet, daß im Wärmetauscher (315) der wärmeabgebende Strömungsweg (320) des Abgases für das Abgas sperrbar und wahlweise in die Brennluftzufuhr (350) einbeziehbar ist.

40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Emissionspuffer (416) und einem Kühlmittelkreislauf (470) eine zu- und abschaltbare Wärmetauscherverbindung (415) besteht.

41. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wärmetauscher (415) mit einem vom Abgas durchströmbaren Strömungsweg (448) und einem in einen Kühlmittelkreislauf (470) einbezogenen Strömungsweg (454) tiefer liegt als ein im Kühlmittelkreislauf (470) angeordneter Ausgleichsbehälter (478), daß in Förderrichtung zwischen dem Ausgleichsbehälter (478) und dem Wärmetauscher (415) ein Absperrventil (484) angeordnet ist und daß zwischen dem Wärmetauscher (415) und dem Ausgleichsbehälter (478) aufeinanderfolgend eine Förderpumpe (472) und eine Rückflußsperre (474) angeordnet sind.