DE662284C

DE662284C - Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Luftzumischung bei der katalytischen Nachverbrennung der Auspuffgase von gemischverdichtenden Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE662284C
Application number: DED66634D
Authority: DE
Original assignee: Auergesellschaft GmbH
Current assignee: Auergesellschaft GmbH
Priority date: 1933-09-17
Filing date: 1933-09-17
Publication date: 1938-07-09

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Luftzumischung bei der katalytischen Nachverbrennung der Auspuffgase von gemischverdichtenden Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung . der Luftzumischung bei der katalytischen Nachverbrennung der Auspuffgase von Brennkraftmas.chinen. Es sind schon Vorrichtungen zur Beimischung von Verbrennungsluft zu :den Auspuffgasen mit Hilfe von Injektordüsen bekanntgeworden. Dieselben arbeiten so, daß der Luftzusatz etwa proportional der Auspuffmenge, d. h. der Drehzahl und Belastung des Motors ansteigt. Die Analyse der Auspuffgase zeigt jedoch, daß, besonders bei Benzinmotoren, der CO-Gehalt und damit der Sauerstoffbedarf mit sinkender Drehzahl und Belastung und besonders im Leerlauf stark ansteigt, während mit steigender Belastung die Verbrennung im Motor wesentlich besser wird, so daß wenig oder keine Luftzumischung erforderlich ist. Eine mit der Drehzahl steigende Luftansaugung bedeutet also eine unnötige, mit einem Verlust an Motorleistung erkaufte Maßnahme, :durch die außerdem :eine unerwünschte starke Abkühlung der Gase und damit eine Verschlechterung des Filtereffekts bedingt wird.
Diese Nachteile werden nach der Erfindung vermieden. Nach der Erfindung wird der Luftzusatz der Menge der in den Abgasen noch enthaltenen verbrennbaren Bestandteile dadurch angepaßt, daß bei hoher Drehzahl und Belastung relativ wenig, bei niedriger Drehzahl und Belastung relativ viel Luft beigemischt wird. Es wird hierdurch bei einem Mindest-. maß von Leistungsdrosselung eine einwandfreie Nachverbrennung erzielt, indem eine Regelung der Luftansaugung in Aalpassung .an den wirklichen Sauerstoffmangel vorgenommen wird.
Die Aalwendung der oben,erwähut@en bekannten Injektordüsen allein, ohne zusätzliche Hilfsmittel, kommt für die Durchführung des erfindungsgemäßen, Verfahrens nicht in Betracht.
Zur Durchführung des Verfahrens teilt man z. B. die Abgasleitung vor dem Abgasreiniger in zwei Zweigleitungen, von denen die eine zur Zuführung der Zusatzluft dient, während die andere ein regulierbares Drosselorgan, beispielsweise in. Form :einer federbelasteten Klappe, -enthält.
Die Abbildung zeigt eine schematische Darstellung des Erfindungsgegenstandes. Die Abgasleitung a der Brennkraftmaschine ist in zwei Zweigleitungen iai und a2 geteilt, die sich vor Eintritt der Gase in die katalytisch wiTksame Filterschicht des Abgasreinigers b wieder vereinigen. a3 ist die Fortsetzung der Abgasleitung.
In der einen Zweigleitungal befindet sich eine :düsenförmige Verengung c, in welcher die durchströmenden Gase :einen Unterdruck :erzeugen und hierbei im Düsenquerschnitt Zusatzluft ansaugen. In der Zweigleitung a. ist ,ein Drosselorgan @d angeordnet, das selbsttätig oder willkürlich mit steigender Drehzahl und Belastung geöffnet, bei . sinkender Drehzahl und Belastung aber geschlossen wird. d kann z. Beine Klappe sein; die sieh selbsttätig mit steigendem Strömungsdruck der Gase öffnet, bei nachlassendem Strömungsdruck aber untrer der Wirkung einer Feder sich wieder schließt. Bei hoher Drehzahl und Belastung wird die Hauptmenge des Abgasstromes durch die Leitung a. am Injekt,or vorbeifließen und daher nicht zur Luftfördei-ung herangezogen werden, während bei niedriger Drehzahl und Belastung sowie im Leserlauf die Abgase ganz oder größtenteils durch ai strömen und hierbei Luft aus der Düse c ansaugen. Diesle Regelung entspricht etwa dem Bedarf an Luftzusatz, um bei allen Drehzahlen und Belastungen einen angemessenen Sawerstoffüberschuß und eine vollständige Nachverbrennung zu erzielen; da die Abgase im allgemeinen bei hoher Belastung geringeren Sauerstoffmangel oder höheren Luftüberschuß aufweisen als bei niedriger Drehzahl. .
Die gewünschte Regelung wird beispielsweise * auch erzielt, wenn man die Drosselklappe 1d in der Weise mit dem Gashebel bzw. der Drosselklappe des Vergasers festkuppelt; daß sie mit steigender Drehzahl und Belastung immer mehr geöffnet wird.
Die Vorrichtung läßt sich weitgehend nach dem Verbrennungszustand des Motors enregulieren. Wenn z. B. bei magerer Brennstoffeinstellung des Motors schon im Leerlauf oder bei niedrigen Drehzahlen 'seine geringere Luftansaugung erwünscht ist, so kann die Klappe eine gewisse Anfangsöffnung erhalten, * Moder man kann sie mit einem Loch' versehen. Auch kann ä. B. durch Änderung der Vorspannung der die Klappe festhalten-,den Feder sowie .der Angriffsrichtung ihrer Zugkraft die Charakteristik ihrer Luft-"ansaugung beeinfiußt werden.
Ebenso kann die Ausbildung der beiden Zweigleitungen verschieden sein, z. B. könn@en zwei konzentrische Rohre oder nein Rohr mit Teilungswand Verwendung finden. Infolge der elastischen Anpassung des freien Durchgangsquerschnitts an die Auspuffmenge ist die Leistungsdrosselung des Motors durch die Vorrichtung eine sehr geringe.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Verfahren zur Regelung der Luftzumischung bei der katalytischen Nachverbrennung der Auspuffgase von gemischverdichtenden Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftzusatz der Menge der in den Abgasen noch enthaltenen verbrennbaren Bestandteile dadurch angepaßt wird, .daß bei hoher Drehzahl und Belastung relativ wenig, bei niedriger Drehzahl und Belastung relativ viel Luft beigemischt wird. z. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasleitung vor dem Abgasreiniger in zwei Zweigleitungen geteilt ist, von denen die eine zur Zuführung der Zusatzluft dient, während die andere ein regulierbares Drosselorgan, beispielsweise in Form einer federbelasteten Klappe, enthält,