DE8807068U1 - Vorrichtung zur Abgasreinigung für Kleinbrennkraftmaschinen - Google Patents

Vorrichtung zur Abgasreinigung für Kleinbrennkraftmaschinen

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Description

Viking-Unwelttechnik GmbH München, 27. Hai 19B8 Münchner Straße 17-19 mö-kk/si 15 790
A-6330 Kufstein
Vorrichtung zur Abgasreinigung für Kleinbrennkraftmaschinen
Die vorliegende Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Integrierten Abgasreinigung, Insbesondere zur Verwendung an kleinen Brennkraftmaschinen.
Derartig kleine Brennkraftmaschinen werden beispielsweise zum Antrieb von Rasenmähern, Motorsägen, Schneefräsen, Kompressoren oder sonstigen kleinen Arbeitsmaschinen verwendet.
Diese Maschinen werden In unmittelbarer Nähe einer Bedienungsperson betrieben und die Abgase verteilen sich Im Atmungsbereich der Bedienungsperson. Der Erfindung Hegt die Erkenntnis zugrunde, den Anteil der giftigen Bestandteile 1n diesen Abgasen so herabzusetzen, daß jede gesundheitsschädliche Wirkung vermieden wird. Obwohl zur Abgasreinigung K&talysatrren bekannt sind, wird bislang aus Kostengründen auf deren Einsatz bei Kleinmotoren verzichtet. Kleine Brennkraftmaschinen werden mit geringer Verdichtung betrieben. Deshalb werden die anfallenden Schadstoff mengen als gering erachtet. Es kommt daher nicht, wie zuai Beispiel bei Kraftfahrzeugen, darauf an, auch die Stickoxide zu vermindern, sondern es genügt die Verminderung des Kohlenstoffmonoxids und des Anteils der nicht vollständig verbrannten Kohlenwasserstoffe, um das bislang zu wenig beachtete Problem der stets In der Nähe atmenden Bedienungspersonen In Betracht zu ziehen.
Da die verwendeten kleinen Brennkraftmaschinen preiswert gehalten werden müssen, 1st jede Abgasre1n1gungsvorr1chtung kostengünstig zu gestalten.
Es stellt sich daher die Aufgabe, für kleine Brennkraftmaschinen eine Abgasreinigungsvorrichtung bereit zu stellen, die eine gute
tt t · ·
Entgiftungswirkung aufweist, preisgünstig 1st, und die leicht und kompakt gebaut werden kann.
Erreicht wird dies durch einen Vorrichtung, wie sie 1m kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1 und 2 definiert ist.
Der hierbei verwendete ungeregelte Katalysator benötigt vorteilhafterweise keine Regelung. Seine benötigte Luft wird über ein nit einer Abgassammelleitung verbundenes Ventil selbsttätig angesagt.
Die Auspuffgase werden Intermittierend von der kleinen Brennkraftmaschine an die neue Abgasreiniyungsvorrichtung abgegeben. Die Frequenz hingt dabei von der Drehzahl der HaschIne ab.
Druckwelle und anschließender Unterdruck folgen in der Abgassammeileitung wechselnd einander.
während der Druckwelle 1st dabei das Außenluftventil, zusätzlich unterstützt durch eine Feder, geschlossen. Beim nachfolgenden Unterdruck wird das Ventil gegen den Druck der Feder geöffnet und Außenluft wird angesaugt. Die erneut nachfolgender Drxkwelle schließt das Ventil wieder. Das Wechselspiel setzt sich fort.
Es 1st keine Regelung erforderlich, was den Aufbau der Abgasreinigungsvorrichtung vereinfacht und verbilligt. Es erfolgt trotzdeM ein* ausreichende Schadstoffreduzierung und die Anlage kann kompakt gebaut werden.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Neuerung ergeben «Ich aus der nachfolgenden Beschreibung eines In der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Es zeigen
F1g. 1 eine schematische perspektivische Darstellung mit teilweise weg7<9brochenen Teilen,
&bull; · it·
FIg. 2 eine Draufsicht auf eine geschlossene Anbaueinheit zur kleinen Brennkraftmaschine und
Flg. 3 einen Aufriß teilweise 1m Schnitt entlang der Schnittlinie III-&Igr;&Igr;&Ggr; 1n Flg. 2.
Von einer nicht welter 1n Einzelheiten dargestellten kleinen Vt «(tont «■ t &ngr;&pgr;&pgr;&igr;&ngr;&ngr;&igr;&igr; r t ·· « w n«> uvii nwvyr« f &igr; }■«* * fc ftf %* t ft*p rtf fww« f rif tw t &ngr; « &ngr;
eingeleitet. Hierbei treten die Auspuffgase 12 1n einen Kanal abschnitt 18 und anschließend in einen Krümmer 20. Der Kanal abschnitt 18 hat eine seitliche öffnung 22 zur Außenluftzuführung. Die Außenluft 24 wird Über ein Ventil 26 in einer nachstehend näher beschriebenen Betriebswelse zugeführt. Ois Ventil 26 besteht aus einem Ventilteller 28, welcher gegen die Richtu.j der Außenluftzuführung von einer Feder 30 normalerweise in der geschlossenen Position gehalten wird. Die Feder 30 besteht aus einem hitzebeständigen Federstahl.
Der Krümmer 20 mündet in einen Stutzen 32 1n einem stirnseitigen Deckel |
34 eines Auspufftopfes 36. In den Stutzen 32 1st ein zylindrisches f
Katalysator!ement 38 mit Katalysatorflächen, beispielsweise Platinflächen, angeordnet. Die durch dieses Katalysatorelement 38
geführten Auspuffgase 12 treten am freien Ende des Elements 33 1n ein erstes Führungsrohr 40 im schalldämpfenden Auspufftopf 36 ein und werden an dessen Ende 1n den schalldämpfenden Teil des Auspufftopfes eingeleitet. Dieser schalldämpfende Teil besteht aus drei Abschnitten, die durch Zwischenwände voneinander getrennt sind. In einer ersten
Zwischenwand 42 1st ein Führungsrohr 40 und nachfolgend ein Lochblechrohr
44 angeordnet, durch welches die Auspuffgase umgelenkt und in die anderen ;
Sektionen verteilt werden. Hierbei wird in üblicher Weise der Druck der ' Auspuffgase vergleichmäßigt, so daß die schalldämpfende Wirkung in der
bekannten Weise eintritt» bevor die Auspuffgase durch die öffnung 46 ins
Freie gelangen. > Die Einheit aus Ventil 26, Krümmer 20 und die Kombination des Auspufftopfs 36 mit dem darin befindlichen Katalysatorelement 38 werden f
von einem Lochblechgehäuse 48 ummantelt, welches einen Berührungsschutz | darstellt.
&ohacgr; Betrieb treten die Auspuffgase Intermittierend je nach Drehzahl der kleinen Brennkraftmaschine 10 In den Kanal abschnitt 18 ein. Das Ventil 26 1st hierbei unter dem Druck der Feder 30 geschlossen. Durch den auf die Druckwelle folgenden Unterdruck wird der Ventilteller 28 gegen die Wirkung der Feder 30 geöffnet und zwar vorzugsweise um einen Hub In der Größenordnung von 1 mm, Insbesondere einem Hub von 1,1 mm. Die Fläche des
Vantiitaliorc 2fl fet Merhei en gewählt. HaA Aiq »hör Hon rtffmjnnchiih
frei werdende Öffnung Im Durchmesser etwas geringer dimensioniert 1st als 4er Durchmesser 1m Kanal abschnitt 18.
Auf diese Welse tritt genügend Sauerstoff zu den Auspuffgasen hinzu, um eine Nachoxidation an den beispielsweise Platinflächen 1m Katalysatorelement 38 zu ermöglichen. Hierbei werden die KohlenstoffmonoxidanteHe und die nicht verbrannten Kohlenwasserstoffanteile 1m Auspuffgas um 70 - 90 % reduziert.
Ie1 der bevorzugten Anwendung der vorliegenden Erfindung an kleinen Irennkraftmaschinen für beispielsweise Rasenmäher, Motorsägen, Schneefräsen oder sonstige kleine Arbeitsmaschinen, die 1n unmittelbarer Körpernähe der Bedienungsperson benutzt werden, 1st es wesentlich, die schädlichen Kohlenstoffderivate zu reduzieren. Es könnt nicht wie beim Kraftfahrzeug darauf an, auch die Stickoxide zu mindern, da bei den kleinen Brennkraftmaschinen wegen Ihrer sehr niedrigen Verdichtung und wegen der Insgesant gering anfallenden Schadstoffmenge die Unterdrückung dieser Schadstoffe zurücktritt gegenüber der Unterdrückung der unmittelbar die Gesundheit der Bedienungsperson gefährdenden Schadstoffe, die sich aus de» Kohlenstoff ableiten. Da die Brennkraftmaschinen In unmittelbarer Kfhe der Bedienungsperson betrieben wird, 1st die Unterdrückung oder radikale Minderung des Kohlenstoffnonoxids wichtig für die Entgiftung oder die Freihaltung von giftigen Kohlenstoffnonoxid in der !»gebenden Atncsphäre. Auch von den nicht vollständig verbrannten Kohlenwasserstoffen gehen gesundheitsschädliche Wirkungen urmittelbar auf die Bedienungsperson aus, die durch die vorliegende Vorrichtung gemäß der Erfindung ausgeschaltet werden.
&bull; J · ·
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung Hegt darin, daß eine einfache Baueinheit zwischen Schalldämpfer und Katalysator verfügbar gemacht wird.
Ein weiterer Vorteil Hegt darin, daß mit einem einfacheren ungeregelten Katalysator, der keine Regel verbindung zur hiermit verbundenen Brennkraftmaschine benötigt, eine ausreichende Nachverbrennung durch Anwendung eines einfachen federbelasteten Ventils möglich 1st.

Claims (8)

Viking-UuiwelUechnik GmbH München, 27. Mal 1988 Münchner Straße 17-19 mö-kk/s1 15 790 A-6330 Kufstein Vorrichtung zur Abgasreinigung für KIe^brennkraftmaschinen Schutzansprüche
1. Vorrichtung zur katalytischen Abgasreinigung für Kleinbrennkraftmaschinen in einer Abgassammelleitung vor einem Schalldämpfertopf,
dadurch gekennzeichnet, daß 1n der Abgassammelleitung seitlich zur Strömungsrichtung der
Abgase (12) eine Öffnung (22) vorgesehen 1st, welche mittels
federbeiastetem Ventil (26) gegenüber der Außenluft (24) abschließbar 1st, wobei die Abgassammelleitung hinter der Öffnung in eine kataiytische Abgasreinigungsvorrichtung (38) bekannter Bauart mündet.
2. Vorrichtung zur katalytischen Abgasreinigung für Kleinbrennkraftmaschinen in einer Abgassammelleitung vor einem Schalldämpfertopf,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasreinigungsvorrichtung (38) in der Schalldämpfertopf (36) untergebracht ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (26) eine Anlageplatte aufweist, gegen die mittels einer Feder (30) ein Ventilteller (28) entgegen der Richtung der Außenluftzuführung gedrückt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (30) aus einem hitzebeständigen Federstahl besteht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, 1 dadurch gekennzeichnet, .< daß die Feder (30) eine Schraubenfeder 1st.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Innendurchmesser der Öffnung (22), durch welche Außenluft
zuführbar 1st, kleiner als der Innendurchmesser der
Abgassammeileitung 1st.
7. Vorrichtung nach Ansprüchen 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventil hub in der Größenordnung vor 0,9 bis 1,2 Hegt und
vorzugsweise 1,1 mm beträgt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, ,
daß der Schalldämpfertopf (36 ) mit der Vorrichtung zur Abgasreinigung fj
und der Öffnung (22) mit dem Ventil (26) von einem Lochblechgehäuse |
umschlossen 1st. %
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