DE4304144C2 - Abgas-Nachbehandlungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Abgas-Nachbehandlungseinrichtung für eine BrennkraftmaschineInfo
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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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