DE4416014A1 - Improving cleaning of exhaust gases from internal combustion engines - Google Patents

Improving cleaning of exhaust gases from internal combustion engines

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Abstract

Device is claimed for improving the cleaning of the exhaust gas from an internal combustion engine by introducing air into the exhaust gas includes a gas jet pump (1) whose drive jet (2) is connected to the exhaust outlet of the engine and whose outlet (4) is connected to the gas cleaning device. The additional air is drawn in through the suction side (33) of the jet pump and mixed with the engine exhaust gas passing through it. Also claimed is a process for improving the cleaning of exhaust gases from internal combustion engines by the addition of air to the exhaust gas using a jet pump through which at least part of the exhaust gas passes.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Reinigung des Abgases eines Verbren­ nungsmotors mit einer Abgasreinigungsanlage, deren Ein­ trittsöffnung mittels eines Abgaskanals mit einer Abgasaustrittsöffnung des Verbrennungsmotors verbunden ist, durch an den Abgaskanal angeschlossene Luftzuführ­ mittel, mittels derer dem Abgas in dem Abgaskanal Luft zuführbar ist, insbesondere in einem Kraftfahrzeug.The invention relates to a method and a device to improve the purification of the exhaust gas of a cremation tion engine with an exhaust gas cleaning system, their on opening by means of an exhaust duct with a Exhaust outlet opening of the internal combustion engine connected is through the air supply connected to the exhaust duct medium, by means of which the exhaust gas in the exhaust duct air can be fed, in particular in a motor vehicle.

Es ist bekannt, die beim Betrieb von Verbrennungsmotoren entstehenden Schadstoffemissionen mittels in den Abgas­ strom geschalteter Abgasreinigungsanlagen zu reduzieren. So finden beispielsweise bei Benzinmotoren Katalysatoren mit zugehörigen Lambdasonden Anwendung und bei Diesel­ motoren werden Rußfilter eingesetzt. Insbesondere bei Kraftfahrzeugen werden derartige Abgasreinigungsanlagen, auf die sich die Erfindung bezieht, in großem Umfang ein­ gebaut.It is known to operate internal combustion engines resulting pollutant emissions by means of in the exhaust gas to reduce the current switched exhaust gas cleaning systems. For example, catalysts are found in gasoline engines with associated lambda sensor application and for diesel soot filters are used in motors. Especially at Motor vehicles are such exhaust gas cleaning systems,  to which the invention relates, on a large scale built.

Aufgrund sich ständig verschärfender Umweltschutzbestim­ mungen ist man immer auf der Suche nach Möglichkeiten, die Reinigungswirkung der Abgasreinigungsanlage zur wei­ teren Verringerung der Schadstoffemission zu verbessern.Due to constantly tightening environmental protection you are always looking for ways the cleaning effect of the emission control system for white improve the reduction of pollutant emissions.

Es ist bekannt, daß insbesondere in der Startphase eines Benzinmotors ein in den Abgasstrom geschalteter Kataly­ sator nicht in der Lage ist, die Schadstoffe mit einem hohen Wirkungsgrad umzuwandeln. Dies ist darauf zurückzu­ führen, daß ein Katalysator erst ab einer Betriebstem­ peratur von ca. 400°C wirksam ist und diese Temperatur nicht vor 30 bis 60 Sekunden nach dem Starten des Motors erreicht wird. Um eine Verkürzung der Zeitdauer bis zum Erreichen der Betriebstemperatur des Katalysators und da­ mit einhergehend eine Verringerung der Schadstoffemission zu erreichen, wurde vorgeschlagen, den Katalysator mit­ tels einer Heizeinrichtung unabhängig von dem Motor zu beheizen. Als Heizeinrichtung kann ein Brenner dienen, wobei die von dem Brenner erhitzte Luft mittels eines Gebläses in den Abgaskanal eingeleitet und damit dem Katalysator zugeführt wird. Auf diese Weise kann der Katalysator entweder vor dem Starten des Verbrennungs­ motors auf seine Betriebstemperatur gebracht werden oder aber, wenn der Verbrennungsmotor bereits zeitgleich oder unmittelbar nach dem Einschalten des Brenners gestartet wird, die Zeitdauer bis zum Erreichen der Betriebstempe­ ratur des Katalysators verringert werden.It is known that, in particular in the starting phase Gasoline engine a Kataly switched into the exhaust gas flow sator is unable to control the pollutants with a convert high efficiency. This is due to that cause a catalytic converter only from an operating point temperature of approx. 400 ° C is effective and this temperature not before 30 to 60 seconds after starting the engine is achieved. To shorten the time period until Reaching the operating temperature of the catalyst and there accompanied by a reduction in pollutant emissions To achieve, it was proposed to use the catalyst means of a heater independent of the engine heat. A burner can serve as the heating device, the air heated by the burner using a Blower introduced into the exhaust duct and thus the Catalyst is supplied. In this way, the Catalyst either before starting combustion motors are brought to their operating temperature or but if the internal combustion engine is already at the same time or started immediately after the burner was switched on the time until the operating temperature is reached rature of the catalyst can be reduced.

Wenn der Verbrennungsmotor nicht läuft, reicht eine rela­ tiv geringe Luftmenge aus, um die Heizflamme des Brenners mit Luft zu versorgen und die erhitzte Luft durch den Ab­ gaskanal dem Katalysator zuzuführen. Sobald der Verbren­ nungsmotor läuft, baut sich jedoch in dem Abgaskanal ein hoher Abgasgegendruck auf, den das Gebläse des Brenners für die Zuführung von Luft zu der Heizflamme überwinden muß. Der Abgasgegendruck eines Verbrennungsmotors steigt mit steigender Drehzahl an, weshalb im Stand der Technik vorgesehen ist, die Drehzahl des Verbrennungsmotors wäh­ rend der Fremdbeheizung mittels eines Brenners auf nie­ drige Drehzahlen zu begrenzen. Aber auch in diesem Fall ist es erforderlich, daß das Gebläse gegen einen Abgas­ gegendruck von ca. 70 bis 120 mbar arbeitet und etwa 50 bis 70 kg Luft pro Stunde zuführt. Hierfür ist eine elek­ trische Gebläseleistung von ca. 300 bis 400 Watt erfor­ derlich, die das Bordnetz belastet. Zudem weist das Ge­ bläse entsprechend große Abmessungen auf.If the internal combustion engine is not running, a rela is sufficient tiv small amount of air from the burner heating flame to supply with air and the heated air through the exhaust supply gas channel to the catalyst. As soon as the scorching  engine runs, but is built into the exhaust duct high exhaust gas back pressure on the burner fan overcome for the supply of air to the heating flame got to. The exhaust gas back pressure of an internal combustion engine increases with increasing speed, which is why in the prior art is provided, the speed of the internal combustion engine The external heating by means of a burner never limit other speeds. But also in this case it is necessary that the blower against an exhaust gas counter pressure of about 70 to 120 mbar and about 50 up to 70 kg of air per hour. For this is an elek tric blower output of approx. 300 to 400 watts that loads the vehicle electrical system. In addition, the Ge inflate correspondingly large dimensions.

Ein weiterer Vorschlag zur Fremdbeheizung eines Katalysa­ tors besteht darin, diesen elektrisch zu erhitzen. Auch hierfür ist eine hohe elektrische Leistung erforderlich.Another proposal for the external heating of a catalytic converter tors consists of heating it electrically. Also this requires high electrical power.

Ein anderer bekannter Vorschlag zur Verringerung der Schadstoffemission besteht darin, dem Abgasstrom Luft zuzumischen, um damit eine thermische Nachoxidation in dem Abgasstrom enthaltener Brennstoffbestandteile zu er­ zielen, die bei dem Verbrennungsvorgang in dem Verbren­ nungsmotor nicht oder nicht vollständig verbrannt wurden. Die Beimischung von Luft zu dem Abgasstrom erfolgt nach dem Stand der Technik nur in bestimmten Betriebszustän­ den. Dies ist darauf zurückzuführen, daß nicht in allen Betriebszuständen in nennenswertem Umfang Brennstoff­ bestandteile in dem Abgasstrom vorhanden sind. Ein weite­ rer Grund liegt darin, daß die hierzu verwendeten, elek­ trisch betriebenen Flügelzellenpumpen nur eine begrenzte Lebensdauer haben und daher nicht ständig zugeschaltet werden sollen. Diese Flügelzellenpumpen können hohe Drücke erzeugen, um gegen den Abgasgegendruck zu arbei­ ten, und haben eine regelbare Förderleistung. Sie weisen, auch wenn sie lediglich ein geringes Volumen fördern, große Abmessungen auf, die etwa den Abmessungen des zu dem Verbrennungsmotor gehörenden Luftfilters entsprechen. Die Beimischung von Luft zu dem Abgasstrom ist sowohl bei Benzinmotoren zur thermischen Nachoxidation von Rest­ brennstoffanteilen, als auch bei Dieselmotoren zur Ver­ brennung von Rußpartikeln im Rußfilter bekannt.Another known proposal to reduce the Pollutant emission is the exhaust gas flow air to mix in order to achieve a thermal post-oxidation in to the exhaust gas flow contained fuel components target that in the burning process in the burning motor has not been burned or not completely burned. Air is added to the exhaust gas stream after the state of the art only in certain operating conditions the. This is because not all Operating conditions to a significant extent fuel Components are present in the exhaust gas flow. A wide one rer reason is that the elec vane pumps operated only a limited number Have lifespan and therefore not always switched on should be. These vane pumps can be high Generate pressures to work against the exhaust back pressure  ten, and have an adjustable delivery rate. You point even if they only promote a small volume, large dimensions, which are about the dimensions of the air filter belonging to the internal combustion engine. The admixture of air to the exhaust gas flow is both at Petrol engines for thermal post-oxidation of the rest fuel shares, as well as in diesel engines for ver burning of soot particles in the soot filter known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen die Reinigung des Abgases eines Verbrennungsmotors mit einer Abgasrei­ nigungsanlage weiter verbessert werden kann. Insbesondere richtet sie sich darauf, die Abmessungen der zusätzlichen Aggregate und die für den Betrieb erforderliche elek­ trische Leistung möglichst gering zu halten, was insbe­ sondere in Kraftfahrzeugen vorteilhaft ist.The invention has for its object a method and to create a device with which to clean of the exhaust gas of an internal combustion engine with an exhaust gas series cleaning system can be further improved. Especially it focuses on the dimensions of the additional Units and the elec to keep performance as low as possible, especially is particularly advantageous in motor vehicles.

Zur Lösung dieser Aufgabe bei einer Vorrichtung der ein­ gangs bezeichneten Art wird erfindungsgemäß vorgeschla­ gen, daß die Luftzuführmittel eine Gasstrahlpumpe umfas­ sen, deren Treibseite mittels des Abgaskanals mit der Abgasaustrittsöffnung des Verbrennungsmotors verbunden ist, deren Austrittsseite mittels des Abgaskanals mit der Eintrittsöffnung der Abgasreinigungsanlage verbunden ist und mittels der an ihrer Saugseite zugeführte Luft dem sie durchströmenden Abgas zumischbar ist.To solve this problem with a device of the The type described above is proposed according to the invention conditions that the air supply means comprise a gas jet pump sen, whose driving side by means of the exhaust duct with the Exhaust outlet opening of the internal combustion engine connected is whose outlet side by means of the exhaust duct with the Inlet opening of the exhaust gas cleaning system is connected and by means of the air supplied on its suction side it can be mixed with exhaust gas flowing through it.

Zur Lösung der Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Luftzuführmittel eine Gasstrahlpumpe umfassen, deren Treibseite mittels des Abgaskanals mit der Abgasaus­ trittsöffnung des Verbrennungsmotors verbunden ist, deren Austrittseite mittels des Abgaskanals mit der Eintritts­ öffnung der Abgasreinigungsanlage verbunden ist und die von zumindest einem Teilstrom des Abgases durchströmt wird und mittels der an ihrer Saugseite zugeführte Luft dem sie durchströmenden Abgas zugemischt wird.To solve the problem in a method of the beginning designated type is proposed according to the invention that the air supply means comprise a gas jet pump, the Driving side by means of the exhaust duct with the exhaust connection of the internal combustion engine is connected, the Exit side by means of the exhaust duct with the inlet opening of the exhaust gas cleaning system is connected and the  flows through at least a partial flow of the exhaust gas and by means of the air supplied on its suction side is mixed with the exhaust gas flowing through it.

Der durch die Gasstrahlpumpe strömende Abgasstrom kann der gesamte Abgasstrom des Verbrennungsmotors oder aber ein Teilstrom hiervon sein. Er bewirkt, daß auf der Saug­ seite der Gasstrahlpumpe Luft angesaugt wird, ohne daß hierfür eine gesonderte Pumpe mit großen Abmessungen und einer hohen Leistung erforderlich ist. Die für die Zumischung von Luft erforderliche Energie wird dabei dem Abgasstrom selbst entzogen.The exhaust gas flow flowing through the gas jet pump can the total exhaust gas flow of the internal combustion engine or else be a part of it. It causes on the suction side of the gas jet pump air is sucked in without a separate pump with large dimensions and high performance is required. The for the Air is added to the energy required Exhaust gas flow withdrawn itself.

Weitere vorteilhafte Merkmale, die einzeln oder in Kombination verwirklicht sein können, sind in den ab­ hängigen Ansprüchen angegeben.Other advantageous features, individually or in Combination can be realized in the ab pending claims specified.

In einigen Anwendungsfällen kann es sein, daß die Abmes­ sungen der Saugstrahlpumpe unpraktikabel groß werden. In diesen Fällen kann es vorteilhaft sein, die Saugseite der Gasstrahlpumpe mit einer Zuluftpumpe zu verbinden, mit­ tels welcher Luft zuführbar ist. Auf diese Weise können die Abmessungen der Saugstrahlpumpe erheblich reduziert werden, ohne daß die dabei erforderliche Zuluftpumpe große Abmessungen aufweist. Die Auslegung der Gasstrahl­ pumpe und der Zuluftpumpe kann für den jeweiligen Ver­ brennungsmotor angepaßt werden, wozu Berechnungen und praktische Erprobungen dienen können. Die Zuluftpumpe kann vorteilhafterweise elektrisch betrieben sein oder eine regelbare Förderleistung aufweisen.In some applications, the dim solutions of the suction jet pump become impractically large. In In these cases, it can be advantageous to use the suction side of the To connect gas jet pump with a supply air pump with Which air can be supplied. That way you can significantly reduced the dimensions of the suction jet pump without the necessary supply air pump has large dimensions. The design of the gas jet pump and the supply air pump can be used for the respective ver internal combustion engine to be adapted, for which calculations and can serve practical trials. The supply air pump can advantageously be operated electrically or have an adjustable delivery rate.

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal wird vorge­ schlagen, daß die Saugseite der Gasstrahlpumpe mit einem steuerbaren Drosselelement verbunden ist und die Schließ­ stellung des Drosselelements mittels einer daran ange­ schlossene Regeleinrichtung zur Regelung der zugeführten Luftmenge regelbar ist. Auf diese Weise kann die mittels der Gasstrahlpumpe zugeführte Luftmenge den jeweiligen Betriebszuständen des Verbrennungsmotors angepaßt werden.According to a further advantageous feature is pre hit that the suction side of the gas jet pump with a controllable throttle element is connected and the closing position of the throttle element by means of it  closed control device for controlling the supplied Air volume is adjustable. In this way, the means the amount of air supplied to the gas jet pump Operating conditions of the internal combustion engine can be adjusted.

Ein anderes vorteilhaftes Merkmal besteht darin, daß die Saugleistung der Gasstrahlpumpe regelbar ist, um die dem Abgasstrom zugeführte Luftmenge zu regeln. Dies kann bei­ spielsweise dadurch erfolgen, daß die Gasstrahlpumpe eine düsennadelgeregelte Treibdüse aufweist.Another advantageous feature is that the Suction power of the gas jet pump is adjustable to the Regulate the amount of air supplied to the exhaust gas flow. This can happen with for example, that the gas jet pump a nozzle needle-controlled propellant nozzle.

Nach einem bevorzugten Merkmal der Erfindung wird vorge­ schlagen, daß an dem Abgaskanal zwischen der Abgasaus­ trittsöffnung des Verbrennungsmotors und der Eintritts­ öffnung der Abgasreinigungsanlage ein Brenner angeschlos­ sen ist, der eine steuerbare Brennstoffzuführvorrichtung zur Brennstoffzufuhr in einen Brennraum, eine Brennluft­ öffnung zur Luftzufuhr in den Brennraum und eine Zündein­ richtung umfaßt. Mit einem solchen Brenner kann, wie im Stand der Technik bekannt, die Abgasreinigungsanlage vor­ geheizt oder in kürzerer Zeit auf ihre Betriebstemperatur gebracht werden.According to a preferred feature of the invention is pre beat that on the exhaust duct between the exhaust opening of the internal combustion engine and the entrance opening of the exhaust gas cleaning system a burner connected sen, which is a controllable fuel supply device for supplying fuel to a combustion chamber, a combustion air opening for air supply to the combustion chamber and a ignition direction includes. With such a burner, as in Known in the prior art, the exhaust gas cleaning system heated or in less time to their operating temperature to be brought.

Nach zusätzlichen vorteilhaften Merkmalen kann vorgesehen sein, daß die Brennstoffzufuhr zu dem Brenner mittels eines Brennstoffdosierelementes und einer daran ange­ schlossenen Regeleinrichtung regelbar ist, daß der Brenn­ raum mit einer Brennerpumpe verbunden ist, mittels der dem Brenner Luft zuführbar ist, daß die Brennerpumpe elektrisch betrieben ist oder daß die Förderleistung der Brennerpumpe regelbar ist. Ein weiteres vorteilhaftes Ausbildungsmerkmal besteht noch darin, daß der Brenner mit einem steuerbaren Brennerdrosselelement verbunden ist und die Schließstellung des Brennerdrosselelementes mit­ tels einer daran angeschlossenen Regeleinrichtung zur Regelung der dem Brenner zugeführte Luftmenge regelbar ist.According to additional advantageous features can be provided be that the fuel supply to the burner by means of a fuel metering element and one attached to it closed control device is adjustable that the burner room is connected to a burner pump by means of the burner air can be supplied that the burner pump is electrically operated or that the delivery rate of Burner pump is adjustable. Another beneficial one Training feature is still that the burner is connected to a controllable burner throttle element and the closed position of the burner throttle element with means of a control device connected to it  Regulation of the amount of air supplied to the burner adjustable is.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung besteht darin, daß der Brennraum des Brenners mit der Saugseite der Gas­ strahlpumpe verbunden ist. Dabei kann ferner vorteilhaf­ terweise vorgesehen sein, daß dieselbe Pumpe sowohl Zuluftpumpe als auch Brennerpumpe ist.A particularly advantageous training is that the combustion chamber of the burner with the suction side of the gas jet pump is connected. It can also be advantageous tually be provided that the same pump both Supply air pump as well as burner pump.

Ein besonders platzsparender und kostengünstiger Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann erzielt werden, wenn ein Teil der Wand des Brennraumes des Brenners von einem Teil der Wand der Gasstrahlpumpe, insbesondere von einem Teil der Treibdüse gebildet ist.A particularly space-saving and inexpensive construction the device according to the invention can be achieved if part of the wall of the burner combustion chamber by a part of the wall of the gas jet pump, in particular from part of the driving nozzle is formed.

Falls sich die Abmessungen der Gasstrahlpumpe für den je­ weiligen Einsatz- bzw. Einbauort als zu groß erweisen sollten, ist es möglich, die Gasstrahlpumpe aus mehreren getrennten, parallel betreibbaren einzelnen Gasstrahlpum­ pen zu bilden, deren jeweiligen Abmessungen entsprechend kleiner sind. Die einzelnen Gasstrahlpumpen können dabei auch unterschiedlich ausgelegt sein und einzeln oder in Kombination betrieben werden.If the dimensions of the gas jet pump for each the place of use or installation prove to be too large should it be possible to make the gas jet pump from several separate single gas jet pump that can be operated in parallel to form pen, their respective dimensions accordingly are smaller. The individual gas jet pumps can also be designed differently and individually or in Combination operated.

Aus Sicherheitsgründen wird ferner vorgeschlagen, daß an die Saugseite der Gasstrahlpumpe und/oder die Brennluft­ öffnung des Brenners ein Rückschlagventil angeschlossen ist, um den Austritt von Abgas auf anderem Weg als durch die Abgasreinigungsanlage zu verhindern.For security reasons, it is also proposed that the suction side of the gas jet pump and / or the combustion air a check valve is connected to the opening of the burner is to prevent the leakage of exhaust gas other than through to prevent the emission control system.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Verfahrens und der Vorrichtung wird erreicht, daß eine kontinuierliche Zumischung von Luft zu dem Abgasstrom möglich ist, ohne daß hierfür eine große und leistungsstarke elektrische Pumpe erforderlich ist. Ferner kann auch vor dem Start des Verbrennungsmotors oder in dessen Start- bzw. Warm­ laufphase bei beliebigen Drehzahlen mit einer dennoch kleinen Zusatzpumpe geringer Leistung eine Fremdbeheizung der Abgasreinigungsanlage mit einem Brenner durchgeführt werden.Through the inventive design of the method and the device ensures that a continuous Air can be added to the exhaust gas flow without that this is a large and powerful electric Pump is required. Furthermore, before the start  of the internal combustion engine or in its start or warm run phase at any speed with a anyway small auxiliary pump with low power, external heating the exhaust gas cleaning system with a burner become.

Die folgenden Ausführungsbeispiele der Erfindung lassen weitere vorteilhafte Merkmale und Besonderheiten erken­ nen, die anhand der Darstellung in den Zeichnungen im folgenden näher beschrieben und erläutert werden.Let the following embodiments of the invention Recognize further advantageous features and special features nen, based on the representation in the drawings in following are described and explained in more detail.

Es zeigenShow it

Fig. 1 eine Prinzipskizze einer Gasstrahlpumpe im Schnitt, Fig. 1 is a schematic diagram of a gas jet pump in section,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Kraftfahrzeug, Fig. 2 shows an inventive device in a motor vehicle,

Fig. 3 in einer Einzelheit zu Fig. 2 eine Gasstrahlpumpe mit Brenner im Schnitt, Fig. 3 in a detail to Fig. 2, a gas jet pump with the burner in section,

Fig. 4 eine abgewandelte Ausbildung zu Fig. 3, Fig. 4 is a modified embodiment of FIG. 3,

Fig. 5 den Abgasgegendruck in einem Ottomotor, Fig. 5 shows the exhaust backpressure in a gasoline engine,

Fig. 6 das Abgasvolumen und das Zuluftvolumen in einem Ottomotor und die Saugleistung einer Gasstrahl­ pumpe, Fig. 6, the exhaust gas volume and the volume of supply air in a spark ignition engine and the suction power of a gas jet pump,

Fig. 7 das Abgasvolumen zu Fig. 6 in anderer Darstellung, Fig. 7, the exhaust gas volume to Fig. 6 in other representation,

Fig. 8 die Abgaszusammensetzung in einem Ottomotor und Fig. 8 shows the exhaust gas composition in a gasoline engine, and

Fig. 9 die Abgastemperatur in einem Ottomotor. Fig. 9, the exhaust gas temperature in a gasoline engine.

In Fig. 1 ist die Prinzipskizze einer handelsüblichen Gasstrahlpumpe 1 im Schnitt dargestellt. Sie hat keine beweglichen Teile und benötigt kein Antriebsaggregat. Sie besteht zumeist aus einem Gehäuse 5, einer Treibdüse 6 und einer Mischdüse 7. Das an der Treibseite 2 zugeführte Treibgas wird in der Treibdüse 1 unter Druckverringerung entspannt. Hierdurch wird das an der Saugseite 3 zuge­ führte Gas mitgerissen bzw. angesaugt und in der Misch­ düse 7 mit dem Treibgas vermischt. Die Mischdüse 7 weist einen Konfusor 8 auf, der wie im dargestellten Beispiel konisch oder auch zylindrisch geformt sein kann, sowie einen Diffusor 9, in dem eine Geschwindigkeitsverlang­ samung der Gase und eine Drucksteigerung stattfindet. Das Gas tritt an der Austrittsseite 4 aus. Für den erfin­ dungsgemäßen Anwendungsfall eignen sich insbesondere Gas­ strahlpumpen, die als Gasstrahl-Ventilator ausgelegt sind. Bei diesen ist die Druckdifferenz zwischen der Aus­ trittsseite 4 und der Saugseite 3 gering.In Fig. 1 the schematic diagram of a commercially available gas jet pump 1 is shown in section. It has no moving parts and does not require a drive unit. It usually consists of a housing 5 , a driving nozzle 6 and a mixing nozzle 7 . The propellant gas supplied on the propellant side 2 is expanded in the propellant nozzle 1 while reducing the pressure. As a result, the gas fed to the suction side 3 is entrained or sucked in and mixed in the mixing nozzle 7 with the propellant gas. The mixing nozzle 7 has a confuser 8 , which can be conical or cylindrical in shape as in the example shown, and a diffuser 9 , in which a speed reduction of the gases and a pressure increase takes place. The gas emerges at the outlet side 4 . Gas jet pumps which are designed as gas jet fans are particularly suitable for the application according to the invention. In these, the pressure difference between the outlet side 4 and the suction side 3 is low.

Die Gasstrahlpumpe 1 muß für den jeweiligen Anwendungs­ fall in spezifischer Weise ausgelegt werden, d. h. die Abmessungen und Konturformen müssen anwendungsspezifisch ausgebildet sein. Bei einer bestimmten Auslegung der Gas­ strahlpumpe 1 hinsichtlich der vorherrschenden Druckver­ hältnisse an Treibseite 2, Saugseite 3 und Austrittsseite 4 muß, bei einer Vergrößerung ihres Durchmessers zur Er­ höhung des Gasdurchsatzes, auch ihre Länge zunehmen. Falls die Gasstrahlpumpe 1 dann für den jeweiligen Anwen­ dungsfall zu lang wird, kann die Gasstrahlpumpe 1 aus einer Parallelschaltung mehrerer, jeweils vollständiger Gasstrahlpumpen gebildet sein. In der Regel weisen Gas­ strahlpumpen runde Querschnitte, z. B. der Mischdüse, auf. Es kann jedoch auch die Besonderheit vorgesehen sein, daß zur Vergrößerung des Volumendurchsatzes bei dennoch kurzer Baulänge der Gasstrahlpumpe der Querschnitt nicht rund ist, sondern als rechteckiger Flachquerschnitt aus­ gelegt ist, wodurch die Baubreite vergrößert wird.The gas jet pump 1 must be designed in a specific manner for the respective application, ie the dimensions and contour shapes must be designed to be application-specific. In a certain design of the gas jet pump 1 with respect to the prevailing Druckver ratios on the drive side 2 , suction side 3 and outlet side 4 must, with an increase in their diameter to increase the gas flow rate, also increase their length. If the gas jet pump 1 is then too long for the respective application, the gas jet pump 1 can be formed from a parallel connection of several, each complete gas jet pumps. In general, gas jet pumps have round cross sections, for. B. the mixing nozzle. However, it can also be provided that the cross-section is not round to increase the volume throughput with a short overall length of the gas jet pump, but is laid out as a rectangular flat cross-section, thereby increasing the overall width.

Die Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Kraftfahrzeug. Dargestellt ist ein vierzylindriger Verbrennungsmotor 11, dessen auf der Auslaßseite 21 aus­ tretenden Abgase an einer Abgasaustrittsöffnung 12 in den Abgaskanal 13 austreten. Der Abgaskanal 13 leitet die Ab­ gase zu der Eintrittsöffnung 23 eines Katalysators 14. Im Abgaskanal 13 ist eine Lamdasonde 15 angeordnet. Der Ver­ brennungsmotor 11 wird aus dem Brennstofftank 16 mittels der Brennstoffleitung 17 auf der Einlaßseite 20 mit Brennstoff versorgt. In die Brennstoffleitung 17 sind eine Brennstoffpumpe 18 und ein Brennstoffilter 19 einge­ setzt. Auf der Einlaßseite 20 wird dem Verbrennungsmotor 11 Luft zugeführt, die über einen Luftmengenmesser 22 ge­ messen werden kann. Der Luftmengenmesser 22 kann mit einer Regeleinrichtung 30 verbunden sein. FIG. 2 shows an inventive device in a motor vehicle. A four-cylinder internal combustion engine 11 is shown , the exhaust gases of which on the outlet side 21 exit at an exhaust gas outlet opening 12 into the exhaust duct 13 . The exhaust duct 13 directs the gases to the inlet opening 23 of a catalyst 14 . A lambda probe 15 is arranged in the exhaust duct 13 . The internal combustion engine 11 is supplied with fuel from the fuel tank 16 by means of the fuel line 17 on the inlet side 20 . In the fuel line 17 , a fuel pump 18 and a fuel filter 19 are inserted. On the inlet side 20 , the internal combustion engine 11 is supplied with air, which can be measured via an air flow meter 22 . The air flow meter 22 can be connected to a control device 30 .

In den Abgaskanal 13 ist eine Gasstrahlpumpe 1 einge­ setzt, die an ihrer Treibseite 2 mit der Abgasaustritts­ öffnung 12 und an ihrer Austrittsseite 4 mit der Ein­ trittsöffnung 23 verbunden ist. Die Saugseite 3 der Gas­ strahlpumpe 1 ist mit dem Brennraum 33 eines Brenners 31 verbunden.In the exhaust duct 13 , a gas jet pump 1 is inserted, which is connected on its drive side 2 with the exhaust gas outlet opening 12 and on its outlet side 4 with an inlet opening 23 . The suction side 3 of the gas jet pump 1 is connected to the combustion chamber 33 of a burner 31 .

Der Brenner 31 wird mittels der Brennstoffleitung 17 mit Brennstoff versorgt. In die Brennstoffzuführung zu dem Brenner 31 sind eine steuerbare Brennstoffzufuhr­ vorrichtung 32, die mit der Regeleinrichtung 30 verbunden ist, und ein steuerbares Brennstoffdosierelement 36 ein­ geschaltet. Die Regelung des Brennstoffdosierelements 36 kann beispielsweise mit einer elektronischen Regelein­ richtung 30 erfolgen. Eine alternative Regeleinrichtung für das Brennstoffdosierelement 36 kann auch auf den Dif­ ferenzdruck zwischen der Brennstoffleitung 17 und der Luftleitung 25 ansprechen, der mittels der Druckleitung 24 gemessen wird.The burner 31 is supplied with fuel by means of the fuel line 17 . In the fuel supply to the burner 31 , a controllable fuel supply device 32 , which is connected to the control device 30 , and a controllable fuel metering element 36 are switched on. The control of the fuel metering element 36 can take place, for example, with an electronic control device 30 . An alternative control device for the fuel metering element 36 can also respond to the differential pressure between the fuel line 17 and the air line 25 , which is measured by means of the pressure line 24 .

Die Luft für den Betrieb des Brenners 31 in dem Brennraum 33 wird über eine Luftleitung 25 zugeführt. Die Luftlei­ tung 25 ist mit einer Zuluftpumpe 26 für die Zuführung von Luft zu der Saugseite 3 der Gasstrahlpumpe 1 verbun­ den. Die Zuluftpumpe 26 ist in ihrer Leistung mittels der Regeleinrichtung 30 steuerbar. Sie dient gleichzeitig als Brennerpumpe 37 zur Zuführung von Luft zu dem Brenner 31. Zwischen der Zuluftpumpe 26 und dem Brennraum 33 ist ein steuerbares Drosselelement 27 zur Steuerung der der Saug­ seite 3 der Gasstrahlpumpe 1 zugeführten Luftmenge an­ geordnet. Dieses steuerbare Drosselelement 27 dient gleichzeitig als steuerbares Drosselelement 38 zur Steue­ rung der dem Brenner 31 zugeführten Luftmenge. Es wird von der Regeleinrichtung 30 aus gesteuert.The air for the operation of the burner 31 in the combustion chamber 33 is supplied via an air line 25 . The Luftlei device 25 is connected to a supply air pump 26 for the supply of air to the suction side 3 of the gas jet pump 1 to the. The power of the supply air pump 26 can be controlled by means of the control device 30 . It also serves as a burner pump 37 for supplying air to the burner 31 . Between the supply air pump 26 and the combustion chamber 33 , a controllable throttle element 27 is arranged for controlling the amount of air supplied to the suction side 3 of the gas jet pump 1 . This controllable throttle element 27 also serves as a controllable throttle element 38 for controlling the amount of air supplied to the burner 31 . It is controlled by the control device 30 .

Das steuerbare Drosselelement 27 weist ferner ein Rück­ schlagventil 28 auf, mit dem der Austritt von Abgas aus dem Abgaskanal 13 durch die Luftleitung 25 verhindert wird. Es erfüllt gleichzeitig die Funktion als weiteres Rückschlagventil 39, mit dem der Austritt von Heizluft aus dem Brennraum 33 durch die Luftleitung 25 verhindert wird.The controllable throttle element 27 also has a check valve 28 with which the escape of exhaust gas from the exhaust duct 13 through the air line 25 is prevented. It also fulfills the function as a further check valve 39 , with which the escape of heating air from the combustion chamber 33 through the air line 25 is prevented.

Die Funktion der dargestellten Vorrichtung ist wie folgt: Wenn der Verbrennungsmotor 11 kalt ist und der Kataly­ sator 14 nicht die erforderliche Betriebstemperatur auf­ weist, wird zunächst die Brennstoffpumpe 18 und die Bren­ nerpumpe 37 in Betrieb gesetzt. Dies kann beispielsweise automatisch durch das Einschalten der Zündanlage des Ver­ brennungsmotors 11 erfolgen. Gleichzeitig öffnet das steuerbare Brennerdrosselelement 38.The function of the device shown is as follows: If the internal combustion engine 11 is cold and the catalyst 14 does not have the required operating temperature, the fuel pump 18 and the burner pump 37 are first put into operation. This can be done automatically, for example, by switching on the ignition system of the internal combustion engine 11 . At the same time, the controllable burner throttle element 38 opens.

Hierdurch wird zunächst mit einem geringen Druck Luft in den Brennraum 33 und von dort über den Abgaskanal 13 in den Katalysator 14 geblasen. Danach öffnet das Brenn­ stoffdosierelement 36, und es strömt Brennstoff zu dem Brenner 31. Zu diesem Zeitpunkt wird mittels der Zündein­ richtung 35 der Brenner 31 gezündet und beginnt, die in dem Brennraum 33 vorhandene Luft zu erhitzen. Durch die ständige Zufuhr weiterer Luft durch die Brennerpumpe 37 wird die heiße Luft in den Katalysator 14 geleitet und heizt diesen auf.As a result, air is initially blown into the combustion chamber 33 at a low pressure and from there via the exhaust duct 13 into the catalytic converter 14 . The fuel metering element 36 then opens and fuel flows to the burner 31 . At this time, the burner 31 is ignited by means of the ignition device 35 and begins to heat the air present in the combustion chamber 33 . The constant supply of further air through the burner pump 37 leads the hot air into the catalyst 14 and heats it up.

Wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird, steigt der Druck in dem Abgaskanal 13 an. Gegen diesen Abgasgegen­ druck muß die Zuluftpumpe 26 jedoch nicht arbeiten, weil aufgrund der Saugwirkung der Gasstrahlpumpe 1 auf ihrer Saugseite 3 der Druck vermindert ist. Dadurch wird sowohl die heiße Luft aus dem Brennraum 31 in den Abgaskanal 13 gefördert als auch die Zuluftpumpe 26 entlastet, wodurch diese mit einer geringen Leistung und kleinen Baugröße ausgelegt werden kann.When the engine is started, the pressure in the exhaust passage 13 increases . However, the supply air pump 26 does not have to work against this exhaust gas counterpressure because the pressure is reduced on its suction side 3 due to the suction effect of the gas jet pump 1 . As a result, both the hot air is conveyed from the combustion chamber 31 into the exhaust duct 13 and the supply air pump 26 is relieved, as a result of which it can be designed with a low output and small size.

Je nach Auslegung von Zuluftpumpe 26 und Gasstrahlpumpe 1 kann nun eine bestimmte steuerbare Luftmenge über den Brennraum 33 in den Abgaskanal 13 gelangen und dort die in der Kaltstartphase in besonders hohem Ausmaß im Abgas­ strom vorhandenen unverbrannten Brennstoffreste nachver­ brennen. Die dabei freiwerdende Wärme kann zu einer schnelleren Erwärmung des Katalysators 14 beitragen. Da­ durch wird auch die Schadstoffemission in diesem Betriebsabschnitt reduziert. Ferner kann die Leistung des Brenners 31 entsprechend kleiner sein.Depending on the design of the supply air pump 26 and gas jet pump 1 , a certain controllable amount of air can now pass through the combustion chamber 33 into the exhaust gas duct 13 and there burn the unburned fuel residues present in the exhaust gas stream to a particularly high extent in the cold start phase. The heat released in the process can contribute to faster heating of the catalyst 14 . As a result, pollutant emissions are also reduced in this operating section. Furthermore, the output of the burner 31 can be correspondingly lower.

Besonders effizient ist die thermische Nachverbrennung dann möglich, wenn aus dem Brennraum 33 des Brenners 31 die Flamme mit dort vorhandener überschüssiger Luft durch die Saugseite 3 der Gasstrahlpumpe 1 mit in den Abgas­ strom in der Gasstrahlpumpe 1 gezogen wird.Thermal post-combustion is particularly efficient when the flame with excess air present is drawn from the combustion chamber 33 of the burner 31 through the suction side 3 of the gas jet pump 1 into the exhaust gas stream in the gas jet pump 1 .

Die dem Brenner zugeführte Brennstoffmenge kann mittels des steuerbaren Brennstoffdosierelements 36 in geeigneter Weise nach dem jeweiligen Bedarf geregelt werden. Das­ selbe gilt für die Luftzufuhr zu dem Brenner 31 bzw. der Saugseite 3 der Gasstrahlpumpe 1, die mittels des steuer­ baren Drosselelementes 27 bzw. steuerbaren Brennerdros­ selelementes 38 oder der Leistung der Zuluftpumpe 26 bzw. der Brennerpumpe 37 geregelt werden kann.The amount of fuel supplied to the burner can be regulated in a suitable manner by means of the controllable fuel metering element 36 according to the respective requirement. The same applies to the air supply to the burner 31 or the suction side 3 of the gas jet pump 1 , which can be controlled by means of the controllable throttle element 27 or controllable Brennerdros selelementes 38 or the power of the supply air pump 26 or the burner pump 37 .

Wenn der Katalysator 14 seine Betriebstemperatur erreicht hat, kann die steuerbare Brennstoff Zuführvorrichtung 32 geschlossen werden, wodurch der Brenner 31 abgeschaltet wird. Die Betriebstemperatur des Katalysators 14 wird dann durch den Abgasstrom des Verbrennungsmotors 11 auf­ rechterhalten. Dem Abgasstrom kann über die Gasstrahl­ pumpe 1 auf ihrer Saugseite 3 kontinuierlich oder in bestimmten Betriebszuständen des Verbrennungsmotors 11 Luft zur Nachoxidation der Abgase zugeführt werden. Dabei kann die Luftmenge wie vorstehend erläutert geregelt wer­ den. In analoger Weise kann die zugeführte Luft auch zur Verbrennung von Rußpartikeln bei einem Dieselmotor die­ nen, der anstelle des Katalysators 14 ein Rußfilter auf­ weist.When the catalytic converter 14 has reached its operating temperature, the controllable fuel supply device 32 can be closed, whereby the burner 31 is switched off. The operating temperature of the catalytic converter 14 is then maintained by the exhaust gas flow from the internal combustion engine 11 . The exhaust gas stream can be supplied via the gas jet pump 1 on its suction side 3 continuously or in certain operating states of the internal combustion engine 11 air for post-oxidation of the exhaust gases. The air volume can be regulated as explained above. In an analogous manner, the air supplied can also be used for the combustion of soot particles in a diesel engine, which has a soot filter instead of the catalyst 14 .

In Fig. 3 ist in einer Einzelheit zu Fig. 2 im Schnitt die Gasstrahlpumpe 1 mit dem Brenner 31 dargestellt. Der auf der Treibseite 2 von dem Verbrennungsmotor 11 ankom­ mende Abgasstrom wird in der Treibdüse 6 entspannt und mit der auf der Saugseite 3 zugeführten Luft in der Mischdüse 7 gemischt. Das Gemisch tritt an der Austritts­ seite 4 aus der Gasstrahlpumpe 1 aus und wird von dem Abgaskanal 13 zu der Eintrittsöffnung 23 des Katalysators 14 geleitet. Die Luft wird der Saugseite 3 über eine Luftleitung 25 zugeführt. Sie gelangt zunächst durch eine Brennluftöffnung 34 in einen Brennraum 33, in dem sie mittels des Brenners 31 erhitzt werden kann. Der Brenner 31 weist eine Zündeinrichtung 25 auf und wird mittels einer Brennstoffleitung 17 mit Brennstoff versorgt. Die Saugseite 3 der Gasstrahlpumpe 1 ist nur zu dem Brennraum 31 hin geöffnet, dem nur über die Luftleitung 25 Luft zu­ geführt werden kann. Auf diese Weise wird dem Abgasstrom nur durch die Luftleitung 25 zugeführte Luft beigemischt, so daß die zugeführte Luftmenge steuerbar ist.In Fig. 3, the gas jet pump 1 with the burner 31 is shown in detail in Fig. 2 in section. The arriving on the drive side 2 of the internal combustion engine 11 exhaust gas stream is expanded in the drive nozzle 6 and mixed with the air supplied on the suction side 3 in the mixing nozzle 7 . The mixture exits the gas jet pump 1 at the outlet side 4 and is passed from the exhaust duct 13 to the inlet opening 23 of the catalyst 14 . The air is supplied to the suction side 3 via an air line 25 . It first passes through a combustion air opening 34 into a combustion chamber 33 , in which it can be heated by means of the burner 31 . The burner 31 has an ignition device 25 and is supplied with fuel by means of a fuel line 17 . The suction side 3 of the gas jet pump 1 is only open to the combustion chamber 31 , to which air can only be supplied via the air line 25 . In this way, only air supplied through the air line 25 is admixed to the exhaust gas stream, so that the amount of air supplied can be controlled.

Der von der Gasstrahlpumpe 1 dem Abgas beigemische Luft­ strom kann prinzipiell auf drei Weisen beeinflußt werden. Die erste besteht in der Variation des Druckes auf der Saugseite, was mittels eines steuerbaren Drosselelements 27 in der Luftleitung 25 oder durch Regelung der Leistung der Zuluftpumpe 26 erfolgen kann. Zweitens kann der Saug­ strom auch durch Variation des Druckes auf der Austritts­ seite der Gasstrahlpumpe 1 beeinflußt werden. Diese Mög­ lichkeit dürfte in der Praxis jedoch weniger bedeutsam sein, weil der Abgasstrom weitgehend ungedrosselt austre­ ten soll. Die dritte Möglichkeit besteht in einer Varia­ tion des Treibgasdruckes. Hierfür stehen prinzipiell zwei Möglichkeiten zur Verfügung. Einerseits könnte der Treib­ gasdruckes selbst geändert werden, was durch Drosselung oder Druckerhöhung erfolgen kann. Auch hierfür sind in der Praxis dadurch Grenzen gesetzt, daß der Abgasdruck im wesentlichen von dem Verbrennungsmotor 11 vorgegeben ist und nicht beliebig gedrosselt oder erhöht werden kann.The air stream admixed by the gas jet pump 1 can in principle be influenced in three ways. The first consists in varying the pressure on the suction side, which can be done by means of a controllable throttle element 27 in the air line 25 or by regulating the power of the supply air pump 26 . Second, the suction flow can also be influenced by varying the pressure on the outlet side of the gas jet pump 1 . In practice, however, this possibility is likely to be less significant because the exhaust gas flow is to emerge largely unthrottled. The third option is to vary the propellant pressure. There are basically two options available for this. On the one hand, the propellant gas pressure itself could be changed, which can be done by throttling or increasing the pressure. Limits are also set for this in practice in that the exhaust gas pressure is essentially predetermined by the internal combustion engine 11 and cannot be throttled or increased as desired.

Die zweite Möglichkeit zur Variation des Treibgasdruckes kann durch eine angewandelte Ausbildung der Saugstrahl­ pumpe 1, die in der Fig. 4 dargestellt ist, erfolgen. Sie weist eine düsennadelgeregelte Treibdüse mit einer Düsennadel 10 auf, die zur Vergrößerung oder Verringerung des für den Abgasstrom zur Verfügung stehenden Quer­ schnittes mittels einer nicht dargestellten Steuerein­ richtung hin und her bewegt werden kann. Dadurch ist un­ ter Beibehaltung des Druckes auf der Treibseite 2 auf­ grund der Querschnittsveränderung eine Mengenbeeinflus­ sung möglich. Eine solche Düsennadel 10 kann insbesondere bei kleinen Drehzahlen des Verbrennungsmotors 11 zur Ver­ ringerung der Querschnittfläche der Treibdüse 1 einge­ setzt werden, um eine auch in diesem Fall ausreichende Saugwirkung auf der Saugseite 3 zu erzielen, wenn bei den niedrigen Drehzahlen der Abgasstrom auf der Treibseite 2 gering ist und sonst nicht oder nur in geringer Weise zur Erzielung einer ausreichenden Saugwirkung ausreichen würde.The second possibility for varying the propellant gas pressure can be done by a modified design of the suction jet pump 1 , which is shown in FIG. 4. It has a nozzle needle-controlled driving nozzle with a nozzle needle 10 , which can be moved back and forth to enlarge or reduce the cross section available for the exhaust gas flow by means of a control device, not shown. As a result, a quantity influence is possible while maintaining the pressure on the drive side 2 due to the change in cross section. Such a nozzle needle 10 can be used in particular at low speeds of the internal combustion engine 11 to reduce the cross-sectional area of the driving nozzle 1 in order to achieve a sufficient suction effect on the suction side 3 even in this case if the exhaust gas flow on the driving side 2 at the low speeds is small and would otherwise not or only in a small way be sufficient to achieve a sufficient suction effect.

Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Gasstrahl­ pumpe 1 haben die Gasstrahlpumpe 1 und der Brennraum 33 des Brenners 31 einen gemeinsamen Teil 41 der Wand 40. Auf diese Weise kann die Gasstrahlpumpe 1 mit Brenner 31 besonders platzsparend und kostengünstig aufgebaut sein.In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4 gas jet pump 1, the gas jet pump 1 and the combustion chamber 33 of the burner 31 a common part 41 of the wall 40. In this way, the gas jet pump 1 with burner 31 can be constructed in a particularly space-saving and cost-effective manner.

Die Gasstrahlpumpe 1 muß für den jeweiligen Anwendungs­ fall gesondert ausgelegt werden, da es keine universelle Gasstrahlpumpe 1 gibt. In den vorgeschlagenen Anwendungs­ fällen sind für die Auslegung beispielsweise die auf der Treibseite 2, Saugseite 3 und Austrittsseite 4 der Gas­ strahlpumpe 1 vorliegenden Drücke bzw. Druckdifferenzen, die jeweiligen Volumen- bzw. Massenströme, die Temperatur der Gase und die Gasart bzw. Gas Zusammensetzung zu be­ rücksichtigen. Diese Größen hängen wiederum von anderen Parametern ab, zu denen der Typ des jeweiligen Verbren­ nungsmotors 11, die dem Abgas beizumischende Luftmenge, die Leistung der Zuluftpumpe 26, die Menge des von dem Brenner 31 verbrannten Brennstoffs und die dem Brenner 31 zugeführte Luftmenge zählen. In den Fig. 5 bis 9 wer­ den typische Kennlinien eines Sechszylindermotors mit 3199 ccm Hubraum als Vollastkurve bei Lamda gleich 1,0 angegeben, mit denen es Fachleuten auf dem Gebiet der Gasstrahlpumpen möglich ist, die Abmessungen und die Kon­ turformen einer geeigneten Gasstrahlpumpe 1 für diesen beispielhaften Anwendungsfall auszulegen.The gas jet pump 1 must be designed separately for the respective application, since there is no universal gas jet pump 1 . In the proposed applications, for example, the pressures or pressure differences present on the drive side 2 , suction side 3 and outlet side 4 of the gas jet pump 1 , the respective volume or mass flows, the temperature of the gases and the gas type or gas composition to be taken into account. These quantities in turn depend on other parameters, which include the type of the respective combustion engine 11 , the amount of air to be mixed with the exhaust gas, the power of the supply air pump 26 , the amount of fuel burned by the burner 31 and the amount of air supplied to the burner 31 . In FIGS. 5 Who a six cylinder engine with 3199 cc capacity than full load curve at Lamda indicated to 9 the typical characteristics equal to 1.0, with which it is possible to those skilled in the art of gas jet pumps, the dimensions and the Kon turformen a suitable gas jet pump 1 for interpret this exemplary application.

In Fig. 5 ist der Abgasgegendruck AG des Ottomotors als Funktion der Drehzahl des Motors dargestellt. Man er­ kennt, daß der Motor bei niedrigen Drehzahlen einen nie­ drigen Abgasgegendruck aufweist, der mit zunehmender Drehzahl stark anwächst. Diesen Abgasgegendruck müssen Luftzuführmittel überwinden, wenn dem Abgas Luft zuge­ mischt werden soll.In FIG. 5, the exhaust backpressure AG of the gasoline engine is shown as a function of the speed of the motor. He is known that the engine has a low exhaust gas back pressure at low speeds, which increases sharply with increasing speed. Air supply means must overcome this exhaust gas back pressure if air is to be mixed with the exhaust gas.

In Fig. 6 ist das zugehörige Abgasvolumen VA des Ver­ brennungsmotors 11 dargestellt, das ebenfalls mit der Drehzahl ansteigt. In das Diagramm ist ferner das Zuluft­ volumen VZ eingezeichnet, das die Menge an Luft angibt, die dem Abgasstrom zur vollständigen thermischen Nachver­ brennung von Brennstoffrestanteilen im Abgasstrom beige­ mischt werden muß. Ebenfalls eingezeichnet ist die Saugleistung SL der Gasstrahlpumpe 1, die vorteilhafter­ weise in zumindest einem überwiegenden Drehzahlbereich größer als das Zuluftvolumen VZ bemessen wird, so daß durch Drosselung der Saugleistung SL der Gasstrahlpumpe 1 das erforderliche Zuluftvolumen VZ in den jeweiligen Betriebszuständen einstellbar ist.In Fig. 6, the associated exhaust gas volume VA of the internal combustion engine 11 is shown, which also increases with the speed. The diagram also shows the supply air volume VZ, which indicates the amount of air that must be mixed with the exhaust gas stream for complete thermal afterburning of residual fuel in the exhaust gas stream. Also shown is the suction power SL of the gas jet pump 1 , which is advantageously larger than the supply air volume VZ in at least a predominant speed range, so that the required supply air volume VZ can be adjusted in the respective operating states by throttling the suction power SL of the gas jet pump 1 .

In dem in Fig. 6 dargestellten Beispielsfall ist die Saugleistung SL der Gasstrahlpumpe 1 im Bereich B2 größer als das Zuluftvolumen VZ, weil bei den größeren Drehzah­ len der Abgasstrom stark genug ist. In diesem Beispiel kann durch die verschiedenen, weiter oben beschriebenen Drosselungsmaßnahmen die zugeführte Luftmenge auf den ge­ wünschten Wert reduziert werden.In the example shown in FIG. 6, the suction power SL of the gas jet pump 1 in the area B2 is greater than the supply air volume VZ because the exhaust gas flow is strong enough at the higher speeds. In this example, the amount of air supplied can be reduced to the desired value by the various throttling measures described above.

Im Bereich B1 bei kleiner Drehzahlen ist die Saugleistung SL der Gasstrahlpumpe 1 allein kleiner als das Zuluftvo­ lumen VZ. In diesem Bereich kann die Gasstrahlpumpe 1 von einer mit ihrer Saugseite 2 verbundenen Zuluftpumpe 26 unterstützt werden, um die erforderliche Luftmenge dem Abgasstrom zuzuführen, ohne daß die Gasstrahlpumpe 1 oder die Zuluftpumpe 26 zu groß werden.In the area B1 at low speeds, the suction power SL of the gas jet pump 1 alone is smaller than the supply air volume VZ. In this area, the gas jet pump 1 can be supported by a supply air pump 26 connected to its suction side 2 in order to supply the required amount of air to the exhaust gas stream without the gas jet pump 1 or the supply air pump 26 becoming too large.

Fig. 7 zeigt das Abgasvolumen VA als Massenstrom in Ki­ logramm pro Stunde und in Fig. 8 ist das Abgasvolumen VA zusammen mit seinen Bestandteilen dargestellt. Fig. 7 shows the exhaust gas volume VA as a mass flow in kilograms per hour and in Fig. 8 the exhaust gas volume VA is shown together with its components.

Fig. 9 zeigt die Abgastemperatur des Motors. Fig. 9 shows the exhaust gas temperature of the engine.

Claims (32)

1. Vorrichtung zur Verbesserung der Reinigung des Ab­ gases eines Verbrennungsmotors (11) mit einer Abgas­ reinigungsanlage (14), deren Eintrittsöffnung (23) mittels eines Abgaskanals (13) mit einer Ab­ gasaustrittsöffnung (12) des Verbrennungsmotors (11) verbunden ist, durch an den Abgaskanal (13) ange­ schlossene Luftzuführmittel, mittels derer dem Abgas in dem Abgaskanal (13) Luft zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzuführmittel eine Gasstrahlpumpe (1) ein­ schließen, deren Treibseite (2) mit der Abgasaus­ trittsöffnung (12) des Verbrennungsmotors (11) ver­ bunden ist, deren Austrittsseite (4) mit der Ein­ trittsöffnung (23) der Abgasreinigungsanlage (14) verbunden ist und mittels der an ihrer Saugseite (3) zugeführte Luft dem sie durchströmenden Abgas zu­ mischbar ist.1. A device for improving the cleaning of the exhaust gas from an internal combustion engine ( 11 ) with an exhaust gas cleaning system ( 14 ), the inlet opening ( 23 ) of which is connected to an exhaust gas outlet opening ( 12 ) of the internal combustion engine ( 11 ) by means of an exhaust gas channel ( 13 ) to the exhaust duct ( 13 ) is connected air supply means by means of which the exhaust gas in the exhaust duct ( 13 ) can be supplied with air, characterized in that the air supply means include a gas jet pump ( 1 ), the drive side ( 2 ) of which with the exhaust outlet opening ( 12 ) of the internal combustion engine ( 11 ) is connected, the outlet side ( 4 ) of which is connected to the inlet opening ( 23 ) of the exhaust gas cleaning system ( 14 ) and by means of the air supplied on its suction side ( 3 ), the exhaust gas flowing through it can be mixed. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugseite (3) der Gasstrahlpumpe (1) mit ei­ ner Zuluftpumpe (26) verbunden ist, mittels welcher Luft zuführbar ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the suction side ( 3 ) of the gas jet pump ( 1 ) with egg ner supply air pump ( 26 ) is connected, by means of which air can be supplied. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuluftpumpe (26) elektrisch betrieben ist.3. Device according to claim 2, characterized in that the supply air pump ( 26 ) is electrically operated. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleistung der Zuluftpumpe (26) regelbar ist. 4. The device according to claim 2, characterized in that the delivery rate of the supply air pump ( 26 ) is adjustable. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugseite (3) der Gasstrahlpumpe (1) mit ei­ nem steuerbaren Drosselelement (27) verbunden ist und die Schließstellung des Drosselelementes (27) mittels einer daran angeschlossenen Regeleinrichtung (30) zur Regelung der zugeführten Luftmenge regelbar ist.5. The device according to claim 1, characterized in that the suction side ( 3 ) of the gas jet pump ( 1 ) with egg nem controllable throttle element ( 27 ) is connected and the closed position of the throttle element ( 27 ) by means of a connected control device ( 30 ) for controlling the amount of air supplied is adjustable. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugleistung der Gasstrahlpumpe (1) regelbar ist.6. The device according to claim 1, characterized in that the suction power of the gas jet pump ( 1 ) is adjustable. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasstrahlpumpe (1) eine düsennadelgeregelte Treibdüse (10) aufweist.7. The device according to claim 6, characterized in that the gas jet pump ( 1 ) has a nozzle needle-controlled driving nozzle ( 10 ). 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Abgaskanal (13) zwischen der Abgasaus­ trittsöffnung (12) des Verbrennungsmotors (11) und der Eintrittsöffnung (23) der Abgasreinigungsanlage (14) ein Brenner (31) angeschlossen ist, der eine steuerbare Brennstoffzuführvorrichtung (32) zur Brennstoffzufuhr in einen Brennraum (33), eine Brenn­ luftöffnung (34) zur Luftzufuhr in den Brennraum (33) und eine Zündeinrichtung (35) umfaßt.8. The device according to claim 1, characterized in that a burner ( 31 ) is connected to the exhaust duct ( 13 ) between the exhaust outlet opening ( 12 ) of the internal combustion engine ( 11 ) and the inlet opening ( 23 ) of the exhaust gas cleaning system ( 14 ) Controllable fuel supply device ( 32 ) for supplying fuel to a combustion chamber ( 33 ), a combustion air opening ( 34 ) for supplying air to the combustion chamber ( 33 ) and an ignition device ( 35 ). 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffzufuhr zu dem Brenner (31) mittels eines Brennstoffdosierelements (36) und einer daran angeschlossenen Regeleinrichtung (30) regelbar ist.9. The device according to claim 8, characterized in that the fuel supply to the burner ( 31 ) by means of a fuel metering element ( 36 ) and a control device ( 30 ) connected to it is controllable. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennraum (33) mit einer Brennerpumpe (37) verbunden ist, mittels der dem Brenner (31) Luft zu­ führbar ist. 10. The device according to claim 8, characterized in that the combustion chamber ( 33 ) is connected to a burner pump ( 37 ) by means of which the burner ( 31 ) air can be guided. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerpumpe (31) elektrisch betrieben ist.11. The device according to claim 10, characterized in that the burner pump ( 31 ) is electrically operated. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleistung der Brennerpumpe (31) regelbar ist.12. The apparatus according to claim 10, characterized in that the delivery rate of the burner pump ( 31 ) is adjustable. 13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (31) mit einem steuerbaren Brenner­ drosselelement (38) verbunden ist und die Schließ­ stellung des Brennerdrosselelementes (38) mittels ei­ ner daran angeschlossenen Regeleinrichtung (30) zur Regelung der dem Brenner (31) zugeführten Luftmenge regelbar ist.13. The apparatus according to claim 8, characterized in that the burner ( 31 ) is connected to a controllable burner throttle element ( 38 ) and the closed position of the burner throttle element ( 38 ) by means of egg ner connected control device ( 30 ) for controlling the burner ( 31 ) supplied air volume is adjustable. 14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennraum (33) des Brenners (31) mit der Saugseite (3) der Gasstrahlpumpe (1) verbunden ist.14. Device according to claims 2 and 8, characterized in that the combustion chamber ( 33 ) of the burner ( 31 ) with the suction side ( 3 ) of the gas jet pump ( 1 ) is connected. 15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe Pumpe sowohl die Zuluft­ pumpe (26) als auch die Brennerpumpe (37) ist.15. Device according to claims 2 and 8, characterized in that the same pump is both the supply air pump ( 26 ) and the burner pump ( 37 ). 16. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (41) der Wand (40) des Brennraumes (33) des Brenners (31) von einem Teil (41) der Wand (40) der Gasstrahlpumpe (1), insbesondere von einem Teil (41) der Treibdüse (6) gebildet ist.16. The apparatus according to claim 8, characterized in that a part ( 41 ) of the wall ( 40 ) of the combustion chamber ( 33 ) of the burner ( 31 ) from a part ( 41 ) of the wall ( 40 ) of the gas jet pump ( 1 ), in particular of a part ( 41 ) of the driving nozzle ( 6 ) is formed. 17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasstrahlpumpe (1) aus mehreren getrennten, parallel geschalteten einzelnen Gasstrahlpumpen (1) gebildet ist. 17. The apparatus according to claim 1, characterized in that the gas jet pump ( 1 ) from a plurality of separate, parallel gas jet pumps ( 1 ) is formed. 18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Saugseite (3) der Gasstrahlpumpe (1) ein Rückschlagventil (39) angeschlossen ist.18. The apparatus according to claim 1, characterized in that a check valve ( 39 ) is connected to the suction side ( 3 ) of the gas jet pump ( 1 ). 19. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an die Brennluftöffnung (34) des Brenners (31) ein Rückschlagventil (39) angeschlossen ist.19. The apparatus according to claim 8, characterized in that a check valve ( 39 ) is connected to the combustion air opening ( 34 ) of the burner ( 31 ). 20. Verfahren zur Verbesserung der Reinigung des Abgases eines Verbrennungsmotors (11) mit einer Abgasreini­ gungsanlage (14), deren Eintrittsöffnung (23) mittels eines Abgaskanals (13) mit einer Abgasaus­ trittsöffnung (12) des Verbrennungsmotors (11) ver­ bunden ist, durch an den Abgaskanal (13) angeschlos­ sene Luftzuführmittel, mittels derer dem Abgas in dem Abgaskanal (13) Luft zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzuführmittel eine Gasstrahlpumpe (1) ein­ schließen, deren Treibseite (2) mit der Abgasaus­ trittsöffnung (12) des Verbrennungsmotors (11) ver­ bunden ist, deren Austrittsseite (4) mit der Ein­ trittsöffnung (23) der Abgasreinigungsanlage (14) verbunden ist und die von zumindest einem Teilstrom des Abgases durchströmt wird, und mittels der an ih­ rer Saugseite (3) zugeführte Luft dem sie durch­ strömenden Abgas zugemischt wird.20. A method for improving the cleaning of the exhaust gas of an internal combustion engine ( 11 ) with an exhaust gas purification system ( 14 ), the inlet opening ( 23 ) of which is connected by means of an exhaust duct ( 13 ) with an exhaust gas outlet opening ( 12 ) of the internal combustion engine ( 11 ) to the exhaust gas duct ( 13 ) connected air supply means by means of which the exhaust gas in the exhaust gas duct ( 13 ) is supplied with air, characterized in that the air supply means include a gas jet pump ( 1 ), the drive side ( 2 ) of which with the exhaust gas outlet opening ( 12 ) of the internal combustion engine ( 11 ) is connected, the outlet side ( 4 ) of which is connected to the inlet opening ( 23 ) of the exhaust gas cleaning system ( 14 ) and which is flowed through by at least a partial flow of the exhaust gas, and is supplied by means of the suction side ( 3 ) thereof Air to which it is mixed by flowing exhaust gas. 21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer mit der Saugseite (3) der Gas­ strahlpumpe (1) verbundenen Zuluftpumpe (26) der Saugseite (3) der Gasstrahlpumpe (1) Luft zugeführt wird. 21. The method according to claim 20, characterized in that by means of a with the suction side ( 3 ) of the gas jet pump ( 1 ) connected supply air pump ( 26 ) of the suction side ( 3 ) of the gas jet pump ( 1 ) air is supplied. 22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuluftpumpe (26) elektrisch betrieben ist.22. The method according to claim 20, characterized in that the supply air pump ( 26 ) is electrically operated. 23. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleistung der Zuluftpumpe (26) geregelt wird.23. The method according to claim 20, characterized in that the delivery rate of the supply air pump ( 26 ) is regulated. 24. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines steuerbaren Drosselelements (27) und einer daran angeschlossenen Regeleinrichtung (30) die der Saugseite (3) der Gasstrahlpumpe (1) zuge­ führte Luftmenge geregelt wird.24. The method according to claim 20, characterized in that by means of a controllable throttle element ( 27 ) and an attached control device ( 30 ) the suction side ( 3 ) of the gas jet pump ( 1 ) supplied air quantity is controlled. 25. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugleistung der Gasstrahlpumpe (1) geregelt wird.25. The method according to claim 20, characterized in that the suction power of the gas jet pump ( 1 ) is regulated. 26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugleistung der Gasstrahlpumpe (1) mittels einer düsennadelgeregelten Treibdüse (10) geregelt wird.26. The method according to claim 25, characterized in that the suction power of the gas jet pump ( 1 ) is regulated by means of a nozzle needle-controlled driving nozzle ( 10 ). 27. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines in dem Abgaskanal zwischen der Ab­ gasaustrittsöffnung (12) des Verbrennungsmotors (11) und der Eintrittsöffnung (23) der Abgasreinigungsan­ lage (14) angeordneten Brenners (31), der mittels ei­ ner steuerbaren Brennstoffzuführvorrichtung (32) mit Brennstoff und mittels einer Brennluftöffnung (34) mit Luft versorgt wird und der eine Zündeinrichtung (35) umfaßt, das Gas in dem Abgaskanal (13) erhitzt wird. 27. The method according to claim 20, characterized in that by means of a in the exhaust duct between the gas outlet opening ( 12 ) of the internal combustion engine ( 11 ) and the inlet opening ( 23 ) of the exhaust gas cleaning system ( 14 ) arranged burner ( 31 ) by means of egg ner controllable fuel supply device ( 32 ) is supplied with fuel and air by means of a combustion air opening ( 34 ) and which comprises an ignition device ( 35 ) which heats gas in the exhaust gas duct ( 13 ). 28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines Brennstoffdosierelements (36) und einer daran angeschlossenen Regeleinrichtung (30) die Brennstoffzufuhr zu dem Brenner (31) geregelt wird.28. The method according to claim 27, characterized in that the fuel supply to the burner ( 31 ) is controlled by means of a fuel metering element ( 36 ) and a control device ( 30 ) connected thereto. 29. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Brennerpumpe (37) dem Brenner (31) Luft zugeführt wird.29. The method according to claim 27, characterized in that air is supplied to the burner ( 31 ) by means of a burner pump ( 37 ). 30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerpumpe (37) elektrisch betrieben wird.30. The method according to claim 29, characterized in that the burner pump ( 37 ) is operated electrically. 31. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleistung der Brennerpumpe (37) geregelt wird.31. The method according to claim 29, characterized in that the delivery rate of the burner pump ( 37 ) is regulated. 32. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem steuerbaren Brennerdrosselelement (38) und einer daran angeschlossenen Regeleinrichtung (30) die dem Brenner (31) zugeführe Luftmenge geregelt wird.32. The method according to claim 27, characterized in that with a controllable burner throttle element ( 38 ) and a control device ( 30 ) connected to it, the amount of air supplied to the burner ( 31 ) is regulated.
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