DE4304144C2 - Abgas-Nachbehandlungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Abgas-Nachbehandlungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abgas-Nachbehandlungsein­ richtung für eine Brennkraftmaschine entsprechend dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Abgas-Nachbehandlungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine ist aus der Druckschrift US 4,299,089 be­ kannt. Bei dieser Einrichtung wird die von der Sekundärluft­ pumpe geförderte Sekundärluftmenge in Abhängigkeit von der Temperatur in der Luftförderleitung gesteuert, indem das Rück­ schlagventil betätigt wird.
Bei derartigen Abgas-Nachbehandlungseinrichtungen wird die Sekundärluftpumpe im allgemeinen nur kurzzeitig, insbesondere während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine, einge­ schaltet, um den durch die Kaltstartanreicherung hervor­ gerufenen Anteil an unverbranntem Kraftstoff im Abgas zu verbrennen. Dies bedeutet, daß das Rückschlagventil in der Luftförderleitung während des größten Teils der Betriebszeit den heißen Abgasen mehr oder weniger direkt ausgesetzt ist, so daß die Gefahr besteht, daß es im Laufe der Zeit undicht oder sogar zerstört wird. Eine mechanische Zerstörung durch die im Auspuffsystem auftretenden Druckschwingungen ist ebenfalls nicht auszuschließen. In diesem Falle kann heißes Abgas in die Luftförderleitungen eintreten und unter Umständen bis zur Sekundärluftpumpe gelangen und diese beschädigen. Darüber hinaus kann ein Durchbrennen der Luftförderleitung eintreten, da diese zumindest teilweise aus elastischem Material besteht, denn meistens ist die Sekundärluftpumpe karosseriefest angebracht und sie muß daher durch eine flexible Leitung mit dem Auspuffsystem verbunden werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Sicherheit der gattungs­ gemäßen Abgas-Nachbehandlungseinrichtung zu erhöhen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Ventil ein elektromagnetisches Zusatz-Absperrventil ist und bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur die Sekundärluftpumpe eingeschaltet oder das Zusatz-Absperrventil in der Luftförderleitung aktiviert wird.
Da ein undichtes oder schadhaftes Rückschlagventil, wie er­ wähnt, ein Einströmen von heißen Abgasen in die Luftförder­ leitung zur Folge hat, wird dies von dem Thermofühler sofort festgestellt. Durch Einschalten der Sekundärluftpumpe wird in die Luftförderleitung eingedrungenes Abgas mit Luft vermischt und dieses Gemisch während negativer Druckphasen im Auspuff­ system in dieses zurückgeführt. Ist ein Zusatz-Absperr­ ventil in der Luftförderleitung vorgesehen, so wird durch dessen Aktivierung ein weiteres Eindringen von heißen Abgasen verhindert. Eine Beschädigung dieses Zusatz-Absperrventils durch heiße Abgase ist nicht zu befürchten, da bei einem schadhaften Rückschlagventil nur eine relativ geringe Menge über dieses Ventil übertreten kann und das Zusatz-Absperr­ ventil zwangsgesteuert ist, also nicht wie ein selbsttätiges Rückschlagventil hängen bleiben kann.
Alternativ oder zusätzlich zum Einschalten der Sekundär­ luftpumpe bzw. zum Aktivieren des Zusatz-Absperrventils kann der Thermofühler ein Warnsignal auslösen, das dem Benutzer den Fehler anzeigt und ihn veranlassen soll, baldmöglichst eine Werkstatt aufzusuchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in der eine Abgas-Nachbehandlungseinrichtung einer Brennkraftmaschine schematisch dargestellt ist.
Die Brennkraftmaschine 1 weist ein Ansaugsystem 2 mit einem Luftfilter 3, einem Vergaser- oder Drosselklappenteil 4 und einem Ansaugkrümmer 5 sowie ein Auspuffsystem 6 mit einem Auspuffkrümmer 7, einer daran anschließenden Auspuffleitung 8, einem Katalysator 9 und einem nicht dargestellten Schalldämpfer auf. Eine von einem Elektromotor 10 angetriebene Sekundär­ luftpumpe 11 ist mit ihrer Saugleitung 12 mit dem Luftfilter 3 verbunden. Ihre Luftförderleitung 13 erstreckt sich zum Aus­ puffsystem 6 und ist durch Stichleitungen 14 mit den einzelnen Auspuffrohren verbunden. In der Luftförderleitung 13 ist ein Rückschlagventil 15 angeordnet, welches verhindert, daß Abgase bei positiven Druckphasen aus dem Auspuffsystem 6 in die Luft­ förderleitung 13 zurückströmen. Die Steuerung der Sekundär­ luftpumpe 11 bzw. deren Elektromotor 10 erfolgt mittels eines Steuergerätes 16, das vor allem in der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine 11 die Sekundärluftpumpe 11 einschaltet.
Ist das Rückschlagventil 15 undicht oder defekt, so kann bei nicht eingeschalteter Sekundärluftpumpe 11 - und dies ist während des größten Teils der Betriebszeit der Fall - heißes Abgas in die Luftförderleitung 13 ein- und gegebenenfalls bis zur Sekundärluftpumpe 11 vordringen und eine Beschädigung derselben hervorrufen. Außerdem kann eine Beschädigung oder lokale Zerstörung der Luftförderleitung 13 eintreten, da diese aufgrund des Umstandes, daß die Sekundärluftpumpe 11 karosseriefest angeordnet ist, mindestens abschnittsweise flexibel sein muß, also normalerweise aus einem Elastomer besteht. Ein Durchbrennen der Luftförderleitung 13 kann zu einem Austreten von Abgasen und unter Umständen zu einem Brand im Motorraum des Kraftfahrzeuges führen.
Um eine derartige Situation zu vermeiden, ist in der Luftförderleitung 13 stromauf des Rückschlagventils 15 ein Thermofühler 17 angeordnet, der über ein Steuergerät 18 den Elektromotor 10 der Sekundärluftpumpe 11 einschaltet, wenn die Temperatur in der Luftförderleitung 13 einen bestimmten Wert übersteigt. Die dann von der Sekundärluftpumpe 11 geförderte Luft vermischt sich mit dem durch das schadhafte oder undichte Rückschlagventil 15 in die Luftförderleitung 13 eingedrungene Abgas. Dieses Gemisch wird während der negativen Druckphasen im Auspuffsystem 6 in dieses eingeführt. Diese Zusatzluft wird von der Lambda-Sonde 21 erkannt, die dann entsprechend in das Motor-Management eingreifen kann, um eine Gefährdung des Katalysators 9 zu vermeiden. Der Thermofühler 17 kann gleichzeitig (oder alternativ) eine Warnlampe 19 aktivieren, um den Fahrer auf den Defekt hinzuweisen und zum Aufsuchen einer Werkstatt zu veranlassen.
Alternativ zum Einschalten der Sekundärluftpumpe 11 kann von dem Thermofühler 17 bei Überschreiten einer vorbestimmten Temperatur ein elektrisches Zusatz-Absperrventil 20 in der Luftförderleitung 13 stromauf des Rückschlagventils 15 akti­ viert werden, das ein Eindringen von heißen Abgasen in die Luftförderleitung 13 zuverlässig verhindert.

Claims (2)

1. Abgas-Nachbehandlungseinrichtung für eine Brennkraft­ maschine, mit einer normalerweise nur kurzzeitig ange­ triebenen Sekundärluftpumpe (11), deren Luftförderleitung (13) in das Auspuffsystem (6) der Brennkraftmaschine mündet und in der ein Rückschlagventil (15) angeordnet ist, das eine Strömung von der Sekundärluftpumpe (11) zum Auspuff­ system (6) zuläßt, jedoch ein Rückströmen verhindert, wobei in der Luftförderleitung (13) stromauf des Rückschlagven­ tils (15) ein Thermofühler (17) und ein Ventil (20) ange­ ordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (20) ein elektrisches Zusatz-Absperrventil ist und bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur die Sekundärluftpumpe (11) eingeschaltet oder das Zusatz-Ab­ sperrventil (20) in der Luftförderleitung (13) aktiviert wird.
2. Abgas-Nachbehandlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermofühler (17) alternativ oder zusätzlich ein Warnsignal (Warnleuchte 19) auslöst.
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