DE4209155A1 - Motorauspuffsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Auspuffsystem für Verbrennungs­ motoren. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Auspuffsy­ stem, in dem wenigstens eine Katalysatorvorrichtung zum Vermindern schädlicher Emissionen oder zum Reinigen von Mo­ torauspuffgasen enthalten oder mit dem eine solche Kataly­ satorvorrichtung verbunden ist.

Herkömmliche Verbrennungsmotorabgassysteme, die Motorabgase in die Atmosphäre abgeben, sind typischerweise mit Kataly­ satorvorrichtungen versehen, die schädliche Emissionen ver­ mindern oder Abgase reinigen. Eine derartige Katalysator­ vorrichtung und eine derartige Motoranordnung ist bei­ spielsweise aus der japanischen ungeprüften Patent­ veröffentlichung 63-1 02 922 bekannt. Bei dieser in der vor­ stehend genannten Veröffentlichung beschriebenen Anordnung weist das Auspuffsystem eine Mehrzahl von, für jede Motor­ zylinderreihe vorgesehene, Katalysatoren auf. In bezug auf die Kapazität der am weitesten stromaufwärts, d. h. am nähe­ sten zum Motor angeordneten Katalysatorvorrichtung sind die Längen der zwischen jeder Reihe von Luftrohren und jeder Katalysatorvorrichtung angeordneten Auspuffpassage von lang nach kurz geordnet. Nach dem Starten des Motors wird bei dieser Konstruktion die Temperatur jeder Katalysator­ vorrichtung, beginnend mit der am weitesten stromaufwärts angeordneten Katalysatorvorrichtung erhöht, bis eine Gas­ reinigungstemperatur (d. h. eine Betriebstemperatur) ohne größere Verzögerung erreicht wird. Bei der Reinigungs- oder Betriebstemperatur kann ein spezifischer Gasreinigungsgrad nachgewiesen werden.

Dieses herkömmliche Abgasreinigungssystem benötigt jedoch eine lange Zeit, bis die Abgasreinigung nach Betriebsstart des Motors einsetzt. Insbesondere wenn der Motor kalt ist und bis der Motor genügend aufgewärmt worden ist, wird die Reinigung des Abgases unzureichend durchgeführt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Abgassystem zu schaffen, das eine verbesserte Abgasrei­ nigung selbst vor dem Aufwärmen eines Motors sowie während der Kaltzeit des Motors gewährleistet.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im einzelnen wird die Aufgabe durch Schaffung eines Abgas­ systems für einen Autoverbrennungsmotor gelöst, bei dem ei­ ne Mehrzahl von Zylindern in zwei Gruppen unterteilt ist. Das erfindungsgemäße Abgassystem weist eine Abgasrohrein­ richtung zum Überführen von Motorabgas an ein hinteres Ende des Fahrzeugs auf, die aus einem Auspuffkrümmer beziehungs­ weise Abgassammler besteht, der stromaufwärtige Auspuff­ rohrabschnitte aufweist, die an Abgas- oder Auslaßöffnungen jeder der beiden Zylindergruppen angeschlossen ist, und ei­ nen gemeinsamen stromabwärtigen Rohrabschnitt, über welchen die stromaufwärtigen Abgasrohrabschnitte miteinander verei­ nigt sind. Ein Abgasrohr ist an beide der gemeinsamen stro­ mabwärtigen Rohrabschnitte für die beiden Zylindergruppen angeschlossen.

Das Auspuffsystem ist mit einer vorgeschalteten Auspuffgas­ reinigungsvorrichtung versehen, wie beispielsweise mit ei­ nem Katalysator, der in dem gemeinsamen stromabwärtigen Rohrabschnitt jedes Auspuffkrümmers angeordnet ist, und mit einer primären Abgasreinigungsvorrichtung, wie beispiels­ weise einem Katalysator, der in dem Auspuffrohr angeordnet ist. Diese beiden vorgeschalteten Abgasreinigungsvorrich­ tungen unterscheiden sich, d. h. sind größer oder kleiner mit Bezug auf die Kapazität. Die primäre Abgasreinigungs­ vorrichtung weist eine größere Kapazität auf als die beiden vorgeschalteten Abgasreinigungsvorrichtungen. Die vorge­ schaltete Abgasreinigungsvorrichtung, die eine geringere Kapazität als die andere vorgeschaltete Abgasreinigungsvor­ richtung aufweist, ist dort angeordnet, wo sie einem bei der Fahrzeugbewegung erzeugten Luftstrom stärker ausgesetzt ist, als dies für die andere vorgeschaltete Abgasreini­ gungsvorrichtung der Fall ist.

Die beiden vorgeschalteten Abgasreinigungsvorrichtungen sind vorzugsweise an gegenüberliegenden Seiten eines Motors angeordnet, wenn es sich bei diesem um einen V-Motor han­ delt, oder Seite an Seite an derselben Seite eines Motors, wenn es sich bei diesem um einen Reihenmotor handelt. Wenn ein V-Motor mit seiner Kurbelwelle quer oder lotrecht zu einer Längsrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist, ist die vorgeschaltete Abgasreinigungsvorrichtung, die eine gerin­ gere Kapazität als die andere vorgeschaltete Abgasreini­ gungsvorrichtung aufweist, an einer Hinterseite des V-Mo­ tors angeordnet. Wenn der V-Motor alternativ mit seiner Kurbelwelle in einer Längsrichtung des Fahrzeugs ausge­ richtet ist, ist die vorgeschaltete Abgasreinigungsvorrich­ tung, die eine geringere Kapazität als die andere vorge­ schaltete Abgasreinigungsvorrichtung aufweist, hinter einer Zusatzvorrichtung angeordnet, die vor dem Motor angeordnet ist. Wenn ein Reihenmotor mit seiner Kurbelwelle lotrecht oder quer zu einer Längsrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist, sind beide vorgeschalteten Abgasreinigungsvorrichtun­ gen auf der Vorderseite des Reihenmotors angeordnet. Die vorgeschaltete Abgasreinigungsvorrichtung, die eine gerin­ gere Kapazität aufweist als die andere vorgeschaltete Ab­ gasreinigungsvorrichtung ist hinter einer Zusatzvorrichtung angeordnet, die vor dem Motor angeordnet ist und mit diesem zusammenwirkt. Wenn andererseits ein Reihenmotor mit seiner Kurbelwelle in einer Längsrichtung des Fahrzeugs ausgerich­ tet ist, ist die vorgeschaltete Abgasreinigungsvorrichtung, die eine geringere Kapazität als die andere vorgeschaltete Reinigungsvorrichtung aufweist, hinter der anderen vorge­ schalteten Abgasreinigungsvorrichtung angeordnet.

Bei dem erfindungsgemäßen Abgassystem erreicht die vorge­ schaltete Abgasreinigungsvorrichtung mit der geringeren Ka­ pazität, nachdem der Motor gestartet worden ist und läuft, eine vorgegebene Temperatur, bei welcher der höchste Grad der Abgasreinigung zu erwarten ist. Daraufhin erreicht das Abgasreinigungssystem mit der größeren Kapazität die Reini­ gungstemperatur. Schließlich erreicht die primäre Abgasrei­ nigungsvorrichtung die Reinigungstemperatur. Auf diese Weise erreicht die vorgeschaltete Abgasreinigungsvorrich­ tung mit der geringsten Kapazität die Reinigungstemperatur schneller im Vergleich zu dem Fall, daß sämtliche der Ab­ gasreinigungsvorrichtungen diesselbe Kapazität aufweisen. Die Reinigung der Abgase beginnt deshalb zu einem früheren Zeitpunkt nach dem Starten des Motors. Da die die beiden vorgeschalteten Abgasreinigungsvorrichtungen durchsetzenden Abgase eine hohe Temperatur früher erreichen, erreicht die primäre Abgasreinigungsvorrichtung die Reinigungstemperatur ebenfalls schneller. Im Resultat ist die Reinigung von Ab­ gasen, bevor der Motor vollständig aufgewärmt ist, d. h. in seinem Kaltzustand, verbessert.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein erfindungs­ gemäßes Abgassystem an einem querliegenden V-Mo­ tor,

Fig. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf das Abgassystem von Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte Vorderansicht des Abgassystems von Fig. 1,

Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgassy­ stems an einem längs angeordneten V-Motor,

Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf noch eine wei­ tere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ab­ gassystems an einem quer angeordneten Reihen­ motor, und

Fig. 6 eine schematische Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgassy­ stems an einem in Längsrichtung angeordneten Reihenmotor.

In den Fig. 1 bis 6 werden für gleiche Teile der unter­ schiedlichen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Aus­ puffsystems diesselben Bezugszeichen verwendet.

In den Fig. 1 bis 3 ist der Vorderabschnitt oder Motor­ raum 1 eines Körpers eines selbstfahrenden Fahrzeugs dar­ gestellt, in dem ein Motor 2V, der mit einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Auspuffsystems 4A ausgerüstet ist, hinter einem Kühler 8 in Querrichtung an­ geordnet ist.

Der Motor 2V, wie beispielsweise ein Sechszylinder-V-Motor, ist in dem Motorraum 1 quer angeordnet. Der Motor 2V umfaßt erste und zweite oder linke und rechte Zylinderbänke 2L und 2R, die in V-Formation mit einem bevorzugten Winkel relativ zueinander ausgerichtet sind, beispielsweise mit einem Win­ kel von etwa 60°. Jede Zylinderbank 2L oder 2R ist mit ei­ ner Reihe von Zylindern 2C parallel zu einer Längsrichtung des Fahrzeugkörpers ausgebildet. In oder über einem V-för­ migen Raum V, der zwischen den linken und rechten Zylinder­ bänken 2L und 2R des Motors 2V ausgebildet ist, ist eine an sich bekannte Ansaugkrümmeranordnung 2M angeordnet. Der Mo­ tor 2V ist außerdem mit einem Auspuffrohrsystem 4A verbun­ den, das Auspuffkrümmeranordnungen 3L und 3R, vorgeschalte­ te Katalysatorvorrichtungen, wie beispielsweise Katalysato­ ren 5 und 6, ein stromaufwärtiges Verzweigungsabgasrohr 4a, ein stromabwärtiges Abgasrohr 4b und eine primäre Katalysa­ torvorrichtung, wie beispielsweise einen Katalysator 7 um­ faßt. Die Auslaßkrümmeranordnung 3L für die Zylinderreihe 2C der linken Zylinderbank 2L ist direkt mit der vorderen oder linken Seite der linken Zylinderbank 3L fern von dem V-förmigen Raum V verbunden. In ähnlicher Weise ist die aus Auspuffkrümmeranordnung 3R für die Zylinderreihe 2C der rechten Zylinderbank 2R direkt mit der hinteren oder rechten Seite der rechten Zylinderbank 3R fern von dem V-förmigen Raum V verbunden. Die linke Auspuffkrümmeranord­ nung 3L ist mit einer der Verzweigungen des stromaufwärti­ gen Auspuffverzweigungsrohrs 6a verbunden, die von dem stromabwärtigen Abschnitt des stromaufwärtigen Auspuffver­ zweigungsrohrs 6a über den vorgeschalteten Katalysator 5 abzweigt. In ähnlicher Weise ist die rechte Auspuffkrümmer­ anordnung 3R an eine andere der Verzweigungen des strom­ aufwärtigen Auspuffverzweigungsrohrs 6a angeschlossen, die von dem stromabwärtigen Abschnitt des stromaufwärtigen Ver­ zweigungsrohrs 6a über den vorgeschalteten Katalysator 6 abzweigt, der eine geringere Kapazität aufweist als der vorgeschaltete Katalysator 5. Das stromaufwärtige Auspuff­ verzweigungsrohr 6a ist an das stromabwärtige Auspuffrohr 4 angeschlossen, das unter dem Fahrzeugkörper 1 zur Rückseite des Fahrzeugkörpers 1 entlang einer ungefähr in Längsrich­ tung verlaufenden Mittenlinie des Fahrzeugkörpers verläuft. Eine primäre katalytische Vorrichtung, wie beispielsweise ein Katalysator 7, der eine höhere Kapazität aufweist als der große vorgeschaltete Konverter oder Katalysator 5, ist in dem stromabwärtigen Abgasrohr 4a angeordnet. Bei dem ge­ zeigten Auführungsbeispiel sind die Katalysatoren 5, 6 und 7 beispielsweise so ausgelegt, daß ihre Kapazitäten 0,7 Li­ ter, 0,5 Liter und 1,5 Liter in der genannten Reihenfolge betragen. Sämtliche Katalysatoren 5, 6 und 7 können in herkömmlicher Weise aufgebaut sein und dienen zur effizien­ ten Herabsetzung oder Entfernung schädlicher Emissionen in den Auspuffgasen nachdem eine vorbestimmte Reinigungstempe­ ratur erreicht ist.

Bei dem derart aufgebauten Auspuffsystem erreicht nach dem Start des Motors 2V der kleine vorgeschaltete Katalysator 6, der eine geringere Kapazität hat als der vorgeschaltete große Katalysator 5 oder die Vorrichtung die vorbestimmte Reinigungstemperatur früher als die anderen beiden Kataly­ satoren, da er durch den Motor 2V bei fahrendem Fahrzeug abgeblockt wird von einem Luftstrom W. Die große vorge­ schaltete Katalysatorvorrichtung 5 erreicht die vorbe­ stimmte Reinigungstemperatur nach dem kleinen vorgeschalte­ ten Katalysator 6. Aufgrund der größten Kapazität unter den drei Katalysatoren oder Vorrichtungen sowie aufgrund seiner Anordnung stromabwärts von den beiden vorgeschalteten Kata­ lysatoren 5 und 8, erreicht der primäre Katalysator 7 die Reinigungstemperatur als letzter. Sämtliche Katalysatoren 5, 6 und 7 erreichen eine Reinigungstemperatur schneller als dann, wenn die vorgeschalteten Katalysatoren 5 und 6 diesselbe Kapazität aufweisen würden, und wenn der vorge­ schaltete große Katalysator 5 und der vorgeschaltete Ka­ talysator 6 und der primäre Katalysator 7 in Stellungen an­ geordnet wären, in denen sie beim bewegten Fahrzeug einem Luftstrom gleichmäßig ausgesetzt wären. Deshalb beginnen die Katalysatoren 5,6 und 7 mit der Reinigung der Abgase nach dem Starten des Motors zu einem früheren Zeitpunkt. Darüberhinaus erreicht der primäre Katalysator 7 die Reini­ gungstemperatur zu einem früheren Zeitpunkt aufgrund einer vorausgehenden Erhöhung der Temperatur der Abgase, die be­ reits den kleinen vorgeschalteten Katalysator 6 passiert haben, der selbst vor der primären Katalysatorvorrichtung 7 eine frühe Temperaturzunahme erfahren hat. Dies führt dazu, daß sämtliche Katalysatoren 5, 6 und 7 als ein Ganzes eine verbesserte Abgasreinigung bewirken, während der Motor 2V noch kalt ist oder bevor der Motor ausreichend erwärmt wor­ den ist.

Das erfindungsgemäße Abgasrohrsystem 4A kann in Abhängig­ keit der jeweiligen Motoranordnungen und/oder Motortypen, wie in den Fig. 4 bis 6 gezeigt, modifiziert werden.

Da sämtliche Elemente oder Bauteile des Auspuffsystems bei den nachfolgend näher beschriebenen Modifikationen im we­ sentlichen diesselbe Funktion aufweisen wie in dem vorste­ hend beschriebenen Ausführungsbeispiel, soll die nachfol­ gende Beschreibung auf die Anordnung von Elementen in dem Auspuffrohrsystems beschränkt werden.

Fig. 4 zeigt den Vorderabschnitt eines Motorraums 1 des Körpers eines selbstfahrenden Fahrzeugs, in dem ein Sechs­ zylinder-V-Verbrennungsmotor 2V angeordnet ist, der mit ei­ ner weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Auspuff­ rohrsystems 4B ausgestattet ist.

Der Motor 2V ist hinter einem Kühler 8 in einer Längsrich­ tung des Fahrzeugkörpers in dem Motorraum 1 so angeordnet, daß die Zylinderbänke 2L und 2R parallel zur Längsrichtung des Fahrzeugkörpers ausgerichtet sind. Der Motor 2V ist mit einem Auspuffrohrsystem 4B verbunden, das Auspuffkrümmeran­ ordnungen 3L und 3R, eine vorgeschaltete Katalysatorvorrich­ tungen, wie beispielsweise Katalysatoren 5 und 6, ein strom­ aufwärtiges Auspuffverzweigungsrohr 4a, ein stromabwärti­ ges Auspuffrohr 4b und eine primäre Katalysatorvorrichtung, wie beispielsweise einen Katalysator 7, umfaßt. Die Aus­ puffkrümmeranordnung SL für eine nicht dargestellte Zylin­ derreihe der linken Zylinderbank 2L ist direkt mit der lin­ ken Seite der linken Zylinderbank 3L entfernt von dem V- förmigen Raum V verbunden. In ähnlicher Weise ist die Aus­ puffkrümmeranordnung 3R für eine nicht dargestellte Zylin­ derreihe der rechten Zylinderbank 2R direkt mit der rechten Seite der rechten Zylinderbank 3R entfernt von dem V-förmi­ gen Raum V angeordnet. Die linke Auspuffkrümmeranordnung 3L ist an einer der Verzweigungen des stromaufwärtigen Aus­ puffverzweigungsrohrs 4a angeschlossen, die von dem strom­ abwärtigen Abschnitt des stromaufwärtigen Auspuffverzwei­ gungsrohrs 4a über den großen vorgeschalteten Katalysator 5 abzweigt. In ähnlicher Weise ist die rechte Auspuffkrümmer­ anordnung 3R an eine andere Abzweigung des stromaufwärtigen Auspuffverzweigungsrohres 4a angeschlossen, die von dem stromabwärtigen Abschnitt des stromaufwärtigen Auspuffver­ zweigungsrohres 4a über den kleinen vorgeschalteten Kataly­ sator 6 abzweigt, der eine geringere Kapazität aufweist als der vorgeschaltete Katalysator 5. Das stromaufwärtige Aus­ puffverzweigungsrohr 6a ist an das stromabwärtige Auspuff­ verzweigungsrohr 4a angeschlossen, das unter dem Fahrzeug­ körper 1 zur Hinterseite des Fahrzeugkörpers 1 entlang un­ gefähr einer in Längsrichtung verlaufenden geraden Linie des Fahrzeugkörpers 1 neben der rechten Zylinderbank 3R verläuft. Eine primäre Katalysatorvorrichtung, wie bei­ spielsweise ein Katalysator 7, der eine größere Kapazität aufweist als der große vorgeschaltete Katalysator 5, ist in dem stromabwärtigen Auspuffrohr 4a angeordnet. Der Motor 2V ist mit einer Zusatzvorrichtung 9 versehen, wie beispiels­ weise einer hydraulischen Pumpe oder einer Servo-Lenkungs­ einheit, die mit dem Motor 2V zusammenwirkt. Die Zusatz­ vorrichtung 9 ist neben dem Vorderabschnitt des Motors 2V so angeordnet, daß der kleine vorgeschaltete Katalysator 6 hinter ihr versteckt ist.

Bei dem derart ausgebildeten Auspuffrohrsystem 4B erreicht nach dem Starten des Motors 2V der kleine vorgeschaltete Katalysator 6, der große vorgeschaltete Katalysator 5 und der primäre Katalysator 7, in dieser chronologischen Abfol­ ge, die vorbestimmte Reinigungstemperatur. Da der kleine vorgeschaltete Katalysator 6 eine Kapazität aufweist, die geringer ist als die des großen vorgeschalteten Katalysa­ tors 5, und von einer Einwirkung eines Luftstroms W mittels der Zusatzvorrichtung 9 abgeblockt ist, die neben dem Vorderabschnitt des Motors 2V angeordnet ist, wie dies auch bei dem vorausgehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Fall ist, wird die Reinigungstemperatur früher er­ reicht. Daraus resultierend beginnt das Auspuffrohrreini­ gungssystem die Reinigung von Abgasen unmittelbar nach dem Starten des Motors 2V und vor einem vollständigen Aufwärmen des Motors 2V.

Wie in Fig. 5 gezeigt, ist im vorderen Abschnitt des Mo­ torraums 1 des Körpers eines selbstfahrenden Fahrzeugs ein Vierzylinder-Reihenverbrennungsmotor 2L angeordnet, der mit einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen Auspuffrohrsystems ausgerüstet ist.

Der Motor 2L ist hinter einem Kühler 8 in einer Querrich­ tung des Fahrzeugkörpers in dem Motorraum 1 so angeordnet, daß seine Zylinderreihe 2C quer oder lotrecht zu der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers ausgerichtet ist. Der Mo­ tor 2L ist mit einem Auspuffrohrsystem 4C verbunden, das zwei, d. h. erste und zweite, Auslaß- oder Auspuffkrümmeran­ ordnungen 3a und 3b, vorgeschaltete Katalysatorvorrichtun­ gen wie beispielsweise Katalysatoren 5 und 6, ein strom­ aufwärtiges Auspuffverzweigungsrohr 4a, ein stromabwärti­ ges Auspuffrohr 4b und eine primäre Katalysatorvorrichtung, wie beispielsweise einen Katalysator 7, umfaßt. Die Aus­ puffkrümmeranordnungen 3a sind den ersten und zweiten Zy­ lindergruppen, in die die Zylinderreihe 2C aufgeteilt oder unterteilt ist, zugeordnet. Die erste Auspuffkrümmeranord­ nung 3a für die erste Zylindergruppe ist direkt mit der Vorderseite des Motors 2L, dem Kühler 8 gegenüberliegend, verbunden. In ähnlicher Weise ist die zweite Auspuffkrüm­ meranordnung 3b für die zweite Zylindergruppe Seite an Sei­ te in der Querrichtung angeordnet, jedoch getrennt von der ersten Auspuffkrümmeranordnung 3a und ist direkt mit der­ selben Vorderseite des Motors 2L verbunden wie die erste Auspuffkrümmeranordnung 3a. Die erste Auspuffkrümmeranord­ nung 3a ist mit einer Abzweigung des stromaufwärtigen Aus­ puffverzweigungsrohrs 4a verbunden, die von dem stromab­ wärtigen Abschnitt des stromaufwärtigen Auspuffverzwei­ gungsrohrs 4a über den vorgeschalteten Katalysator 5 ab­ zweigt, der eine größere Kapazität aufweist als der vorge­ schaltete Katalysator 6. In ähnlicher Weise ist die zweite Auspuffkrümmeranordnung 3b an eine andere der Verzweigungen des stromaufwärtigen Auspuffverzweigungsrohrs 4a ange­ schlossen, die von dem stromabwärtigen Abschnitt des strom­ aufwärtigen Auspuffverzweigungsrohrs 4a über den vorge­ schalteten Katalysator 8 abzweigt, der eine geringere Kapa­ zität aufweist als der vorgeschaltete Katalysator 5. Eine der Ab- oder Verzweigungen des stromaufwärtigen Auspuffver­ zweigungsrohrs 4a, beispielsweise die an den großen vorge­ schalteten Katalysator 5 angeschlossene Verzweigung, ist länger als die andere, nämlich die mit dem kleinen vorge­ schalteten Katalysator 8 verbundene Abzweigung. Das strom­ aufwärtige Auspuffverzweigungsrohr 6a ist an das stromab­ wärtige Auspuffrohr 4a angeschlossen, das sich unter dem Fahrzeugkörper 1 zur Hinterseite des Fahrzeugkörpers 1 ent­ lang ungefähr einer in Längsrichtung verlaufenden Mittenli­ nie des Fahrzeugkörpers 1 erstreckt. Eine primäre Katalysa­ torvorrichtung, wie beispielsweise ein Katalysator 7, der eine größere Kapazität aufweist als der große vorgeschalte­ te Katalysator 5, ist in dem stromabwärtigen Auspuffrohr 4a angeordnet. Der kleine vorgeschaltete Katalysator 6 befin­ det sich an einem Ort hinter einer Kühlerventilatorabdec­ kung 10, wo er nicht so ohne weiteres einem Luftstrom W ausgesetzt ist, der durch das sich in Bewegung befindliche Fahrzeug erzeugt wird.

Bei dem derart aufgebauten Auspuffrohrsystem 4C erreichen nach dem Starten des Motors 2L der kleine vorgeschaltete Katalysator 6, der große vorgeschaltete Katalysator 5 und der primäre Katalysator 7 die Reinigungstemperatur in die­ ser Abfolge. Aufgrund der Tatsache, daß der kleine vorge­ schaltete Katalysator 6 eine geringere Kapazität aufweist als der große vorgeschaltete Katalysator 5, sowie deshalb, weil er durch die Kühlerventilatorabdeckung 10 von dem Luftstrom W abgeblockt ist, erreicht der kleine vorge­ schaltete Katalysator 6 die Reinigungstemperatur als erster schnell, und zwar in derselben Weise, wie dies bei der vor­ angehenden Ausführungsform beschrieben ist. Deshalb beginnt die Reinigung der Auspuffgase durch das Auspuffrohrsystem 4C kurz nach dem Starten des Motors 2L. Die Katalysatoren 5, 6 und 7 zeigen als ein Ganzes eine verbesserte Reini­ gungsfunktion, und zwar selbst vor dem Aufwärmen des Motors 2L, sowie während er kalt ist.

Wie in Fig. 6 gezeigt, ist im Vorderabschnitt oder Motor­ raum 1 des Körpers eines selbstfahrenden Fahrzeugs ein Vierzylinder-Reihenverbrennungsmotor 2L angeordnet, der mit einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aus­ puffrohrsystems ausgestattet ist.

Der Motor 2L ist hinter einem Kühler 8 in einer Längsrich­ tung des Fahrzeugkörpers in dem Motorraum 1 so angebracht, daß eine Zylinderreihe 2C lotrecht oder quer zur Längsrich­ tung des Fahrzeugskörpers verläuft. Der Motor 2L ist an seiner einen Seite mit einem Auspuffrohrsystem 4D verbun­ den, das dem in Fig. 5 gezeigten Auspuffrohrsystem 4C weitgehend ähnelt, mit Ausnahme der Anordnung der großen und kleinen vorgeschalteten Katalysatoren 5 und 6, die in der Fig. 6 dargestellt sind. D.h., der große vorgeschalte­ te Katalysator 5 ist ausgerichtet mit und getrennt von dem kleinen vorgeschalteten Katalysator 6 in der Längsrichtung. Insbesondere ist der kleine vorgeschaltete Katalysator 6 hinter dem großen vorgeschalteten Katalysator 5 versteckt. Die Auspuffverzweigungsrohre 4a, die mit dem kleinen vorge­ schalteten Katalysator 6 verbunden sind, sind kürzer als die Auspuffverzweigungsrohre 4a, die mit dem großen vorge­ schalteten Katalysator 5 verbunden sind.

Bei dem derart ausgebildeten Auspuffrohrsystem erreichen beim Starten des Motors der kleine vorgeschaltete Katalysa­ tor 6, die große vorgeschaltete Katalysatorvorrichtung 5 und der primäre Katalysator 7 die Reinigungstemperatur in dieser chronologischen Abfolge. Während eines Temperaturan­ stiegs dieser Katalysatoren erreicht der kleine vorgeschal­ tete Katalysator 6 die Reinigungstemperatur früher als die anderen Katalysatoren, auf diesselbe Weise wie dies bei der Ausbildung der in Fig. 1 gezeigten Anordnung gezeigt ist, weil der kleine vorgeschaltete Katalysator 6 eine geringere Kapazität aufweist als der große vorgeschaltete Katalysator 5, und weil er durch den großen vorgeschalteten Katalysator 5 abgeblockt ist von einem Luftrom W. Da außerdem die Rohrlänge von dem kleinen Katalysator 6 zum Zusammenlauf der beiden Auspuffverzweigungsrohre 4a und 4a kürzer ist als die Rohrlänge vom großen vorgeschalteten Katalysator 5 zu dem Zusammenlauf der Auspuffverzweigungsrohre, wodurch eine geringfügige Herabsetzung der Temperatur der Abgase zwischen dem kleinen vorgeschalteten Katalysator 6 und dem primären Katalysator 7 stattfindet, wird die Temperatur des primären Katalysators 7 in einer verkürzten Zeit erhöht. Deshalb beginnt das Auspuffrohrsystem 4C die Reinigung der Abgase unmittelbar nach dem Starten des Motors. Die Kataly­ satoren 5, 6 und 7 zeigen als ein Ganzes eine verbesserte Abgasreinigung selbst vor dem Aufwärmen des Motors 2L, d. h. während er noch kalt ist.

Claims (13)

1. Auspuffsystem für einen Verbrennungsmotor eines selbst­ fahrenden Fahrzeuges, der eine Mehrzahl von Zylindern aufweist, die in zwei Gruppen unterteilt sind, gekennzeichnet durch eine Auspuffrohreinrichtung zum Überführen von Motorab­ gas zu einer Rückseite des Fahrzeugs, die eine Aus­ puffkrümmeranordnung umfaßt, die stromaufwärtige Abgas­ rohrabschnitte aufweist, die an Auslaßöffnungen jeder Zylindergruppe angeschlossen sind, und einen gemeinsa­ men stromabwärtigen Rohrabschnitt, an den die strom­ aufwärtigen Abgasrohrabschnitte miteinander ange­ schlossen sind, und ein Auspuffrohr, das an den gemein­ samen stromabwärtigen Rohrabschnitt angeschlossen ist;
einen kleinen Katalysator, der in einem der stromauf­ wärtigen Auspuffrohrabschnitte der Auspuffkrümmeranord­ nung angeordnet ist; und
einen größeren Katalysator, der eine größere Kapazität aufweist als der kleine Katalysator und der in einem anderen der stromaufwärtigen Abgasrohrabschnitte ange­ ordnet ist.

2. Auspuffsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen in dem Auspuffrohr angeordneten primären Katalysa­ tor.

3. Auspuffsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der primäre Katalysator eine größere Kapazität als der größere Katalysator aufweist.

4. Auspuffsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der kleine und der größere Katalysator an ge­ genüberliegenden Seiten des Verbrennungsmotors angeord­ net sind, und
daß der kleine Katalysator an einer der gegenüberlie­ genden Seiten angeordnet ist, die einem bei der Fahr­ zeugbewegung erzeugten Luftstrom in geringerem Maße ausgesetzt ist als die andere der gegenüberliegenden Seiten.

5. Auspuffsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der kleine Katalysator an einer Rückseite des Ver­ brennungsmotors angeordnet ist, dessen Kurbelwelle quer oder senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung verläuft.

6. Auspuffsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsmotor ein Mehrzylinder-V-Motor ist, der zwei Zylinderreihen aufweist, die beide parallel zur Kurbelwelle verlaufen.

7. Auspuffsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kleine Katalysator hinter einer Zusatzvorrich­ tung angeordnet ist, die an einer Seite des Verbren­ nungsmotors angeordnet ist, dessen Kurbelwelle parallel zu einer Längsrichtung des Fahrzeugs verläuft, wobei die Zusatzvorrichtung mit dem Verbrennungsmotor zusam­ menwirkt.

8. Auspuffsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsmotor ein Mehrzylinder-V-Motor ist, der zwei Zylinderreihen aufweist, die beide parallel zur Kurbelwelle verlaufen.

9. Auspuffsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der kleine und der größere Katalysator Seite an Seite auf einer Seite des Verbrennungsmotors angeordnet sind, und
daß der kleine Katalysator so angeordnet ist, daß er dem während der Fahrzeugbewegung erzeugten Luftstrom weniger ausgesetzt ist als der große Katalysator.

10. Auspuffsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der kleine und der größere Katalysator Seite an Seite auf einer Vorderseite des Verbrennungsmotors ange­ ordnet sind, dessen Kurbelwelle quer oder lotrecht zu einer Fahrzeuglängsrichtung verläuft und
daß der kleine Katalysator hinter einer Zusatzvor­ richtung angeordnet ist, die vor einer Seite des Verbrennungsmotors angeordnet ist.

11. Auspuffsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsmotor ein Mehrzylinder-Reihenmotor ist, der eine einzige Zylinderreihe aufweist.

12. Auspuffsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der kleine und größere Katalysator Seite an Seite an beiden Seiten des Verbrennungsmotors angeordnet sind, dessen Kurbelwelle parallel zu einer Fahrzeug­ längsrichtung verläuft, und
daß der kleine Katalysator hinter dem größeren Kataly­ sator angeordnet ist.

13. Auspuffsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsmotor ein Mehrzylinder-Reihenmotor ist, der eine einzige Zylinderreihe aufweist.