DE2521494A1 - Vorrichtung und verfahren zum entgiften von abgasen - Google Patents
Vorrichtung und verfahren zum entgiften von abgasenInfo
- Publication number
- DE2521494A1 DE2521494A1 DE19752521494 DE2521494A DE2521494A1 DE 2521494 A1 DE2521494 A1 DE 2521494A1 DE 19752521494 DE19752521494 DE 19752521494 DE 2521494 A DE2521494 A DE 2521494A DE 2521494 A1 DE2521494 A1 DE 2521494A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- exhaust gases
- exhaust gas
- internal combustion
- expansion
- combustion engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/038—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of perforated plates defining expansion chambers associated with condensation and collection chambers, e.g. for adiabatic expansion of gases and subsequent collection of condensed liquids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/14—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system
- F02M26/15—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system in relation to engine exhaust purifying apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S55/00—Gas separation
- Y10S55/30—Exhaust treatment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
PA"*"EMTAN\VÄLTE A. GRÜNECKER
D'PL -tNü
H. KiNKEUDEY
DR IfJQ
2521494 W. STOCKMAIR
DR ING - AiiElCALTECHl
K. SCHUMANN
OH RERNAT.-CKPL PMYS
P. H. JAKOB
D(PL-INCl
G. BEZOLD
MÜNCHEN
E. K. WEIL
DRREfIOEClNa
MÜNCHEN 22
LINDAU
14. Mai 1975 P 9235
Katashi AOI
No. 840, Juniso, Kamakura-shi, Kanagawa-ken, Japan
Vorrichtung und Verfahren
zum Entgiften von Abgasen
zum Entgiften von Abgasen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung sowie auf ein Verfahren zum Reinigen der Abgase einer Brennkraftmaschine
.
Bekannte Vorrichtungen und Verfahren zum Reinigen oder
509847/0932
2521A94
Entgiften der Abgase von Brennkraftmaschinen arbeiten nach dem Prinzip der adiabatischen Entspannung der Abgase
und Filterung derselben unter Verwendung von Filtermaterial wie rostfreier Stahlwolle od.. dergl.. Solche Vorrichtungen
und Verfahren sind u.a. in der japanischen PS 456 190 (entsprechend der veröffentlichten japanischen
Patentanmeldung Nr. 964-3/1965) und in der japanischen
PS 479 35s (entsprechend der veröffentlichten japanischen
Patentanmeldung Nr. 5483/1966) beschrieben. Neben den
in den genannten Veröffentlichungen beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren gibt es andere bekannte Vorrichtungen,
die nach dem gleichen Prinzip arbeiten.
Vorrichtungen und Verfahren der vorstehend genannten Art
sind dazu bestimmt, in Abgasen enthaltene Schadstoffe wie Ruß, Schwermetalle, Sulfationen, Nitrationen und
dergl. zurückzuhalten, wobei eine hohe Filterwirkung erzielbar ist. Verschiedene der mittels solcher Vorrichtungen
bzw. unter Anwendung solcher Verfahren ausgefilterten Substanzen müssen jedoch einer Nachbehandlung unterworfen
werden, bevor sie als ungefährliche Abfallstoffe abgeführt werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen und Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen,
bei welchen eine beträchtliche Senkung des Schadstoffgehalts der Abgase erzielbar und eine gesonderte Nachbehandlung
ausgefilterter Stoffe nicht oder nur in verringertem Ausmaß notwendig ist.
Bei einer Vorrichtung der genannten Art ist diese Aufgabe gelöst durch eine an eine Auspuffleitung der Brennkraftmaschine
angeschlossene Einrichtung zum Reinigen der Abgase unter der Wirkung von adiabatischer Entspannung
und durch eine von der Reinigungseinrichtung zur Ansaugseite der Brennkraftmaschine verlaufende Leitung
509847/0932
252U9A
zum Einfüllren von in der Beinigungseinrichtung zurückgehaltenen
Feststoff- und Flüssigkeitsteilchen zusammen mit gereinigtem Abgas in die Ansaugströmung.
Bei einem Verfahren der genannten Art ist die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Abgase einer Behandlung
unter Einwirkung von adiabatischer Entspannung unterworfen werden und daß bei dieser Behandlung anfallende
brennbare Feststoff- und Flüssigkeitsteilchen zusammen mit gereinigtem Abgas zur Nachverbrennung dem Ansaugstrom
der Brennkraftmaschine beigemischt werden.
Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. im erfindungsgemäßen
Verfahren wird also wenigstens ein Teil der vorstehend genannten Schadstoffe zusammen mit einem Teil
der gereinigten Abgase dem Kreislauf der Brennkraftmaschine erneut zugeführt und durch Nachverbrennung
entgiftet. Aufgrund der Rückführung und Nachverbrennung dieser Stoffe verringert sich die Verbrennungstemperatur,
so daß in den Brennkammern keine oder nur geringe Mengen von Stickoxiden und dergl. entstehen.
Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 und 2 schematisierte Darstellungen von Anordnungen einzelner Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in verschiedenen Aus führ umformen,
Fig. 3 eine Längsschnittansicht eines Abgasreinigers,
Fig. 4- eine Längsschnittansicht eines Abgasreinigers in einer anderen Ausführungsform,
Fig. 5 eine Längsschnittansicht eines Abgasreinigers
mit einer zusätzlichen Reinigungseinrichtung,
509847/Ü932
Fig. 6 eine grafische Darstellung der Beziehungen zwischen der Menge der von der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zurückgehaltenen Feststoffteilchen und der Fahrtstrecke eines mit einer solchen Vorrichtung
ausgerüsteten Kraftfahrzeugs, wobei das Gewicht der zurückgehaltenen Teilchen in g über
der Ordinate und die Fahrtstrecke in km über der Abszisse aufgetragen ist,
Fig. 7 eine Tabelle mit den Ergebnissen einer quantitativen
Analyse der zurückgehaltenen Feststoffteilchen und
Fig. 8 eine Tabelle mit den Ergebnissen einer quantitativen Analyse von aus den Abgasen ausgeschiedenen
Flüssigkeiten.
In Fig. 1 und 2 erkennt man in schematischer Darstellung eine Brennkraftmaschine 1 mit einem Vergaser 2, welcher
über einen Ansaugverteiler 3 mit der Brennkraftmaschine
verbunden ist, und mit einem an der Auslaßseite der Maschine angeschlossenen Auspuffrohr 5 mit einem
Abgasreiniger 4·. Dieser ist nachstehend anhand von Fig. 3 bis 5 im einzelnen beschrieben. Der Abgasreiniger 4-ist
über eine Leitung 6 mit dem Ansaugverteiler 3 "verbunden.
Die Leitung 6 dient dazu, im Abgasreiniger 4-zurückgehaltene, insbesondere flüssige Stoffe zusammen
mit einem Teil der gereinigten Abgase zum Ansaugverteiler 3 zurückzuführen. Ein Gasfilter 7 und eine Drosseleinrichtung
8 sind hintereinander in der Rückführleitung 6 angeordnet.
Die Ausführung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten durch einen an der Auslaßseite
der Brennkraftmaschine 1 angeordneten Wärmeaustauscher 9· Die Eückführleitung 6 verläuft durch den Wärmeaustau-
509847/0932
252U94
scher 9 hindurch, so daß zwischen den Abgasen im Auspuffrohr und den Gasen in der Föickf uhr leitung 6 ein Wärmeaustausch
stattfindet, um die Temperatur der Abgase zu verringern.
Fig. 3 zeigt eine Ausfuhrungsform eines Abgasreinigers 4·
im Längsschnitt. Der Abgasreiniger 4- hat einen im wesentlichen
zylindrischen Mantel 11 mit einem mittig durch diesen hindurchverlaufenden Kühlluftrohr 12. Der Innenraum
des Mantels 11 ist in Längsrichtung in mehrere Kammern unterteilt. Das Auspuffrohr 5 mündet am vorderen
Ende des Abgasreinigers in einer Vorkammer 14, in welcher die Abgase durch geringfügige adiabatische Entspannung
etwas abgekühlt werden.
Eine anschließende Kammer 15a ist durch eine von mehreren
kleinen öffnungen h1 durchsetzte Wandung 16a von einer Kondensationskammer 17a getrennt und bildet zusammen mit
dieser eine Expansionskammer für die adiabatische Entspannung der Abgase. In der Expansionskammer wird die
Temperatur der Abgase durch adiabatische Entspannung weiter gesenkt. Auf die Kondensationskammer 17a folgt
eine ringförmige Filterkammer 18a, deren vordere, hintere und innere Wandungen aus perforiertem Blech 19a gebildet
sind. Der Innenraum der Filterkammer 18a ist mit einem hitzebeständigen Filtermaterial 20, etwa rostfreier
Stahlwolle od. dergl. gefüllt, an welchem sich die in
den es durchströmenden Abgasen enthaltene Flüssigkeit in Form von jeweils um einen Kern aus Ruß oder einem
Schwermetall kondensierten Tröpfchen niederschlägt. Die Temperatur der kondensierten und von dem Filtermaterial
20 zurückgehaltenen Flüssigkeitströpfchen, insbesondere Wassertröpfchen, ist aufgrund der adiabatischen
Entspannung beträchtlich verringert, so daß sie große Mengen von Gasen, etwa Kohlenmonoxid, gasförmige
Kohlenwasserstoffe usw. sowie Sulfationen, !Titrationen und dergl. zu absorbieren vermögen.
509847/0932
252U94
Mehrere Reinigungsstufen jeweils mit einer Expansionsbzw. Kondensationskammer und einer Filterkammer der vorstehend
beschriebenen Art sind in einer Reihe hintereinander angeordnet. Die Öffnungen in den die Expansionskammern voneinander trennenden Zwischenwänden haben in
Anpassung an den Druck und die Menge der sie durchströmenden Abgase jeweils verschiedenen Durchmesser.
Each Durchströmung der verschiedenen Kammern strömen die dabei gereinigten Abgase durch einen am hinteren
Ende des Mantels 11 gebildeten Auslaß ins Freie.
Eine an der Unterseite des Mantels 11 angesetzte Sammelkammer 22 für flüssige Bestandteile der Abgase steht
über eine Reihe von Ausflußöffnungen H mit dem Innenraum des Mantels 11 in Verbindung. Die innerhalb des Mantels
der Reinigungseinrichtung aus den Abgasen kondensierten Flüssigkeits- bzw. Wassertröpfchen gelangen zusammen mit
einer vorbestimmten Menge gereinigter Abgase durch die Öffnungen H hindurch in die Sammelkammer 22.
Die von der Brennkraftmaschine abgegebenen Abgase v/erden bei der Durchströmung des Abgasreinigers 4- gereinigt und
entweichen dann zu einem großen Teil ins Freie. Die im Abgasreiniger ausgefällte Flüssigkeit und ein Teil der
Abgase werden über die Leitung 6 und das Filter 7 zur Ansaugseite der Brennkraftmaschine 1 zurückgeführt und
dort mit dem von der Maschine angesaugten Luft-Brennstoffgemisch vermischt, so daß darin enthaltene brennbare
Substanzen einer Nachverbrennung unterworfen werden.
Durch die Zufuhr der kühlen Flüssigkeit und des kühlen Gases zu den Brennkammern wird die Verbrennungstempe—
ratur gesenkt, so daß im Betrieb der Brennkraftmaschine nur geringe Mengen von Stickoxiden entstehen.
Die Drosseleinrichtung 8 dient dazu, die zur Brennkraftmaschine zurückgeführten Mengen von Flüssigkeit und Abgasen
zu steuern. Sie ist in Abhängigkeit vom Ansaug-
509847/0932
252U94
volumen der Maschine und anderen Betriebsbedingungen betätigbar. Zur Aufrechterhaltung günstiger Betriebsbedingungen
für die Brennkraftmaschine ist die zur Ansaugseite zurückgeführte Abgasmenge vorzugsweise
auf etwa 10% des gesamten Ansaugvolumens zu begrenzen.
Eine andere Ausführungsform eines in der erfindungsgemäßen
Vorrichtung verwendbaren Abgasreinigers 4 ist in Fig. 4- dargestellt. Vie in der Ausführung nach Fig. 3
hat der Abgasreiniger nach Fig. 4 einen mittig von
einem Kühlluftrohr 12 durchsetzten, im wesentlichen zylindrischen Mantel 11 mit einer Vorentspannungskaramer
14..Nahe dem Eintrittsende des Mantels 11 ist in dessen Innenraum ein im wesentlichen zylindrischer
Expansionstopf 25 angeordnet. Dieser ist koaxial mit dem Mantel 11 und dem Kühlluftrohr 12 angeordnet und hat ein
am Mantel 11 befestigtes Innenteil 26 und ein etwa die innere Hälfte des Innenteils 26 umgebendes, in Längsrichtung
verschieblich auf diesem geführtes bewegliches Teil 27-
An seinem zuströmseitigen Ende hat das bewegliche Teil
einen Flansch 28, an welchem in gleichen Umfangsabständen mehrere Zugstangen 29 jeweils mit einem Ende 30
befestigt sind. Die Zugstangen 29 stehen entgegen der
Strömungsrichtung am Flansch 28 hervor und durchsetzen die Stirnwandung des Mantels 11. Die aus dem Mantel hervorstehenden
Endstücke der Zugstangen 29 tragen jeweils eine Druckfeder 33» welche sich mit einem Ende an der-Stirnwand
des Mantels 11 und mit dem anderen an einer mittels einer Mutter 31 auf der betreffenden Zugstange
befestigten Scheibe abstützt und das bewegliche Teil in Richtung auf die Stirnwandung des Mantels 11 belastet.
Das feststehende und das bewegliche Teil 26 bzw. 25 haben
jeweils einen zylindrischen Mantel 34 bzw. 35 und am
abströmseitigen Ende desselben eine ringförmige Boden-
509847/0932
8 - 252U94
platte 36 bzw. 37· Die zylindrischen Mantel 34·» 35 und
die ringförmigen Bodenplatten 36, 37 sind jeweils von
mehreren öffnungen 38, 39 bzw. 4-0, 41 durchsetzt. Die
Öffnungen 4-0 und 41 in den Bodenplatten 36 bzw. 37 fluchten miteinander, wobei jedoch die Öffnungen 40
in der Bodenplatte 36 des feststehenden Teils 26 wesentlich
größer sind als die Öffnungen 41 in der Bodenplatte 37 des beweglichen Teils 27· In die Vorentspannungskammer
14 einströmende Abgase beaufschlagen daher die Bodenplatte 37 des beweglichen Teils 27 und trachten
dieses in der Strömungsrichtung zu verschieben. Die Federkonstante der Schraubenfedern 33 ist so gewählt,
daß das bewegliche Teil 27 bei bestimmten Drücken der Abgase jeweils um ein vorbestimmtes Stück verschoben
wird. Die Öffnungen 38 im zylindrischen Mantel 34- des
feststehenden Teils 26 haben die gleiche Form wie die Öffnungen 39 im Mantel 35 des beweglichen Teils 27· Inder in Jig. 4 gezeigten, einem niedrigen Abgasdruck entsprechenden
Stellung des beweglichen Teils 27 sind die einander entsprechenden öffnungen der beiden Mantel zwar
in Längsrichtung derselben aufeinander ausgerichtet, fluchten jedoch nicht miteinander. Bei einem Anstieg des
Abgasdrucks wird das bewegliche Teil 27 in der Strömungsrichtung, d.h. also nach rechts verschoben, so daß seine
Öffnungen 39 in Deckung mit den Öffnungen 38 des feststehenden
Teils 26 kommen. Damit ändert sich also der Durchströmungsquerschnitt der öffnungen 38, 39 in Abhängigkeit
vom Druck der in die VorentSpannungskammer 14
einströmenden Abgase, so daß die Wirkung des Expansionstopfs 25 vom jeweiligen Abgasdruck abhängig ist. In diesem
Falle kann eine perforierte Wandung 42 am Ende der Vorentspannungskammer 14 speziell für die adiabatische
Entspannung bei hohem Druck ausgebildet sein. Jenseits der perforierten Wandung 42 enthält der Mantel 11 zwei
Filterkammern 43, 44.
509847/0932
In dem Abgasreiniger nach Fig. 4- kann das bewegliche Teil 27
des Expansionstopfes 25 für die adiabatisehe Entspannung
proportional zur Temperatur des Abgases verschoben werden. Der Mechanismus zum Verstellen des beweglichen Teils 27
proportional zur Abgastemperatur weist Schubstangen 55 auf, deren eines Ende an dem beweglichen Teil 27 befestigt ist. Die
Schubstangen erstrecken sich vom beweglichen Teil 27 durch das feststehende Teil 26 und die Endplatte des zylindrischen Mantels
11 nach außen und enden . an einem Kolben 56, der in einem Zylinder
57 gelagert ist, welcher mit dem Mantel 11 verbunden ist. Der Zylinder 57 ist mi"t einem wärme empfindlichen Behälter .58 über
eine Leitung 59 verbunden. Der wärmeempfindliche Behälter 58
umgibt die Abgasleitung oder steht auf andere Weise mit ihr in Verbindung, so daß eine Temperaturerhöhung des in der Abgasleitung
befindlichen Abgases zu einer Volumenexpansion des Mediums im Behälter 58 führt. Das sich expandierende Medium fließt über die
Leitung 59 in den Zylinder 57 'und verschiebt das bewegliche Teil
27 stromabwärts indem der Kolben 56 gegen die Kraft einer Feder bewegt wird. Wenn also die Temperatur des Abgases zunimmt, wird
das bewegliche Teil derart verschoben, daß die Gesamtfläche der öffnungen in der Einrichtung für die adiabatische Entspannung in
Abhängigkeit von der Temperatur verändert wird.
509847/0932
" * ■ ~ 252U94
Wie in der Ausführung nach Pig. 3 sind die Kammern 43,
-44 mit einem hitzebeständigen Filtermaterial, etwa rostfreier Stahlxtfolle gefüllt. Der Abgasreiniger nach Fig. 4
hat im wesentlichen die gleiche Wirkungsweise wie der in Fig. 3 dargestellte. Während dieser jedoch mehrere perforierte
Wandungen für die adiabatische Entspannung der Abgase bei niedrigem, mittlerem und hohem Druck aufweist,
wodurch bei hohem Druck der Abgase ein erhöhter Widerstand entsteht, so daß der Gegen- oder Rückstaudruck
an den für die adiabatische Entspannung bei niedrigen und mittleren Drücken wirksamen Wandungen ansteigt und
die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung beeinträchtigt, sind diese Nachteile bei der Ausführung nach Fig. 4- vermieden.
Bei hohem Umgebungstemperaturen, etwa im Sommer, besteht die Gefahr, daß die in der Sammelkammer 22 gesammelte
Flüssigkeit bei ihrer Rückführung durch die Leitung 6 wieder verdampft. Um dies zu vermeiden, kann eine zusätzliche
Reinigungseinrichtung 4-5 vorgesehen sein (Fig. 5)·
Diese sitzt in der Rückführleitung 6 zwischen dem Abgasreiniger 4 und dem Filter 7· Sie hat ein im x>resentlichen
zylindrisches Gehäuse 46 und eine an dieses angesetzte zylindrische Expansionskammer 47, welcher Gas
und Flüssigkeit von der Sammelkammer 22 zugeleitet wird. An der Abströmseite hat die Expansionskammer eine von
,Öffnungen durchsetzte Wandung 48 für die adiabatische Entspannung der Gase. Jenseits der Wandung 48 ist eine
Kondensationskammer 49 von. im wesentlichen kegelstumpfförmiger
Gestalt gebildet, welche an ihrer Abströmseite eine weitere von Öffnungen durchsetzte Wandung 50 für
die adiabatische Entspannung aufweist. Der Innenraum des zylindrischen Gehäuses 46 bildet -eine Kondensationskamiaer
für die die perforierte Wandung 50 durchströmenden Gase
und enthält ein gekrümmtes oder gewölbtes Prallblech 5^
zur Verbesserung der Kondensationswirkung. Die durch die Öffnungen der Wandung 50 austretenden Gase werden adia-
509847/0932
*> - 252U94
ff
batisch entspannt und dabei abgekühlt, so daß die mitgeführte Flüssigkeit kondensiert wird und Tröpfchen
bildet, welche entlang dem Prallblech 51 abwärts fließen und über ein Rohrstück 52 am unteren Ende
des Prallblechs in einen am unteren Ende des zylindrischen Gehäuses 4-6 angesetzten Behälter 53 gelangen.
Die gereinigten Abgase gelangen durch ein Filter 5^·
und einen Auslaßstutzen 55 hindurch in die freie Umgebung. Die in den Behälter 53 gelangte Flüssigkeit sowie
die in den Behälter gelangten Gase werden über die Rückführleitung 6 und eine (nicht gezeigte) Fördereinrichtung
zur Brennkraftmaschine zurückgeführt.
Fig. 6 zeigt die Mengen der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zurückgehaltenen Feststoffteilchen und
Flüssigkeiten in bezug auf die Fahrtstrecke eines mit der Vorrichtung ausgerüsteten Kraftfahrzeugs.
Der Wirkungsgrad liegt hier im Durchschnitt bei etvia 70%.
Pro Kilometer Fahrstrecke betragen die zurückgehaltenen
—••5
Mengen etwa 15» 7 x 10 J g. Daraus ergibt sich ein äußerst niedriger Ausstoß von Feststoffteilchen.
Mengen etwa 15» 7 x 10 J g. Daraus ergibt sich ein äußerst niedriger Ausstoß von Feststoffteilchen.
Der Ausstoß an Feststoffteilchen in bezug auf die Fahrtstrecke ist niedriger als der in den USA von 1980 an
vorgeschriebene Höchstwert von 18,7 x 10 g/km gleich 30 χ 10~5 g/Meile.
Die zurückgehaltenen Feststoffteilchen setzen sich zusammen aus Blei, Mangan, Zink, Barium, Quecksilber und dergl.,
wie dies aus den in Fig. 7 wiedergegebenen Ergebnissen einer quantitativen Analyse hervorgeht.
Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Kraftwagen mit Benzinmotor ist ein Behälter für die Aufnahme
von aus den Abgasen ausgeschiedenen Flüssigkeiten vorgesehen. Wie man aus Fig. 8 erkennt, enthalten diese
Flüssigkeiten beträchtliche Mengen von Sulfat- und
509847/0932
Nitrationen.
Die vorstehende Beschreibung bezieht sich im wesentlichen auf die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
an einem Benzinmotor. Die Vorrichtung ist jedoch auch ohne wesentliche Veränderungen für einen Dieselmotor
verwendbar. Da jedoch die Abgase eines Dieselmotors relativ geringe Mengen an Flüssigkeit bzw. Wasser enthalten,
braucht deren bzw. dessen Beseitigung nur geringes Augenmerk gewidmet zu werden. Im Falle eines
Vergasermotors macht es die Unterdruck-Gemischaufbereitung - anders als bei einem Einspritz- bzw. Dieselmotor
- erforderlich, eine Rückführung der Abgasprodukte zur Einlaßseite der Maschine unter Druck
vorzusehen. Zu diesem Zweck ist eine (nicht gezeigte) Druckpumpe od. dergl. in der Rückführleitung angeordnet.
509847/0932
Claims (8)
1./ Vorrichtung zum Reinigen der Abgase einer Brennkraftmaschine,
gekennz eichnet durch eine an eine Auspuffleitung (5) der Brennkraftmaschine (1)
angeschlossene Einrichtung (4) zum Reinigen der Abgase unter der Wirkung von adiabatischer Entspannung und
durch eine von der Reinigungseinrichtung zur Ansaugseite der Brennkraftmaschine verlaufende Leitung (6)
zum Einführen von in der Reinigungseinrichtung zurückgehaltenen Feststoff- und Flüssigkeitsteilchen zusammen
mit gereinigtem Abgas in die Ansaugströmung.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch eine in der zur Ansaugseite
der Brennkraftmaschine (1) verlaufenden Rückführleitung (6) angeordnete Zusatz-Reinigungseinrichtung
(45) zum Kondensieren von bei der Durchströmung der Rückführleitung verdampfter Flüssigkeit.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungseinrichtung
(4) einen im wesentlichen zylindrischen Mantel (11) aufweist, welcher wenigstens eine Kammer (14,
15) für die adiabatische Entspannung der Abgase zum
Kondensieren von darin enthaltener Flüssigkeit um aus in den Abgasen mitgeführten Feststoffteilchen gebildete
Kerne sowie wenigstens eine mit hitzebeständigem Material (20) gefüllte Filterkammer"- (18) zum Zurückhalten von
durch Kondensieren der in den Abgasen enthaltenen Feuchtigkeit entstandenen und die Feststoffteilchen enthaltenden
Tröpfchen umgibt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Mantel (11) der
Reinigungseinrichtung (4) mehrere in Längsrichtung abwechselnd hintereinander angeordnete Kammer (14, 15) für die
509847/0932
adiabatische Entspannung der Abgase und Filterkammern (18) umgibt und daß jede Entspannungskammer eine perforierte
Wandung (16) für die adiabatische Entspannung der Abgase enthält, wobei die Öffnungen (h1) der den einzelnen
Entspannungskammern zugeordneten Wandungen in Abhängigkeit vom Jeweiligen Druck der zu reinigenden
Abgase unterschiedliche Durchmesser haben.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekenn
zeichnet, daß der im wesentliehen zylindrische Mantel (11) eine perforierte Wandung (25) für die
adiabatische Entspannung der Abgase enthält, mit einer Anzahl von Öffnungen (38 bis 4-1), deren Gesamt-Durchlaßquerschnitt
durch Verschieben eines Teils (27) der Wandung unter dem Druck der Abgase veränderlich ist.
6, Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zusatz-Reinigungseinrichtung (4-5) eine Kammer (4-7)
für die Expansion des in der Eückführleitung (6) zuströmenden, die Feststoff- und Flüssigkeitsteilchen
mitführenden Abgases, eine an der Abströraseite der Expansionskammer angeordnete perforierte Wandung (48,
50) mit einer Anzahl von Öffnungen für die weitere adiabatische Entspannung des in der Expansionskammer
expandierten Abgases und eine an der Austrittsseite der perforierten Wandung angeordnete Kammer (4-6) für die
Kondensation der Flüssigkeit aus des beim Durchgang durch die perforierte Wandung adiabatisch entspannten
und dabei abgekühlten Abgas aufweist.
7- Verfahren zum Reinigen der Abgase einer Brennkraftmaschine,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase einer Behandlung unter Einx^irkung von
adiabatischer Entspannung unterworfen werden und daß bei dieser Behandlung anfallende, brennbare Bestandteile
enthaltende Feststoff- und Flüssigkeitsteilchen zusammen
509847/0932
IS
mit gereinigtem Abgas zur Nachverbrennung dem Ansaugstrom der Brennkraftmaschine beigemischt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtmenge der beigemischten
Feststoff- und Flüssigkeitsteilchen und des gereinigten Abgases weniger als Ί0% des Volumens des Ansaugstr.oms
ausmacht -
509847/0932
Leerseite
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1974054992U JPS5425537Y2 (de) | 1974-05-16 | 1974-05-16 | |
JP5499374U JPS5131937Y2 (de) | 1974-05-16 | 1974-05-16 | |
JP4696675U JPS549140Y2 (de) | 1975-04-09 | 1975-04-09 | |
JP4696775U JPS549141Y2 (de) | 1975-04-09 | 1975-04-09 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2521494A1 true DE2521494A1 (de) | 1975-11-20 |
DE2521494B2 DE2521494B2 (de) | 1978-04-20 |
DE2521494C3 DE2521494C3 (de) | 1978-12-21 |
Family
ID=27461969
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2521494A Expired DE2521494C3 (de) | 1974-05-16 | 1975-05-14 | Vorrichtung zum Reinigen der Abgase einer Brennkraftmaschine |
DE19757515469U Expired DE7515469U (de) | 1974-05-16 | 1975-05-14 | Vorrichtung zum entgiften von abgasen |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19757515469U Expired DE7515469U (de) | 1974-05-16 | 1975-05-14 | Vorrichtung zum entgiften von abgasen |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3999967A (de) |
BE (1) | BE828890A (de) |
CA (1) | CA1067013A (de) |
CH (1) | CH594130A5 (de) |
DE (2) | DE2521494C3 (de) |
FR (1) | FR2271390B1 (de) |
GB (1) | GB1514943A (de) |
IT (1) | IT1037985B (de) |
NL (1) | NL161230C (de) |
SE (1) | SE415119B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4864821A (en) * | 1986-01-06 | 1989-09-12 | Brehk Ventures | Method and apparatus for filtering solid particulate matter from diesel engine exhaust |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU3851778A (en) * | 1977-08-06 | 1980-02-07 | Aoi K | Exhaust gas purging apparatus |
DE2833481C2 (de) * | 1978-07-31 | 1982-06-03 | International Harvester Company Mbh, 4040 Neuss | Vorrichtung zur Abgasreinigung und zur Verbesserung der Kraftstoffausnutzung bei Brennkraftmaschinen |
JPS55142920A (en) * | 1979-04-24 | 1980-11-07 | Nissan Motor Co Ltd | Soot treatment device for diesel engine |
US4355504A (en) * | 1979-05-11 | 1982-10-26 | The Regents Of The University Of Minnesota | Apparatus for reducing particles discharged by combustion means |
US4316360A (en) * | 1979-05-11 | 1982-02-23 | The Regents Of The University Of Minn. | Apparatus for recycling collected exhaust particles |
US4304096A (en) * | 1979-05-11 | 1981-12-08 | The Regents Of The University Of Minnesota | Method for reducing particulates discharged by combustion means |
US4338784A (en) * | 1979-08-22 | 1982-07-13 | The Regents Of The University Of Minn. | Method of recycling collected exhaust particles |
JPS5788213A (en) * | 1980-11-21 | 1982-06-02 | Nippon Soken Inc | Carbon particle purifying device |
DE3212870A1 (de) * | 1981-04-11 | 1982-11-18 | Katashi Kamakura Kanagawa Aoi | Abgas-reinigungsvorrichtung |
JPH0623535B2 (ja) * | 1985-10-28 | 1994-03-30 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の排気微粒子処理装置 |
US6245133B1 (en) * | 1999-06-03 | 2001-06-12 | Reed L. Bourgeois | Gas condensing and cooling system |
JP2004225595A (ja) * | 2003-01-22 | 2004-08-12 | Calsonic Kansei Corp | 消音器 |
CN1319826C (zh) * | 2005-02-05 | 2007-06-06 | 黄晓东 | 储油罐的阻隔防爆油气回收装置 |
KR101189381B1 (ko) | 2006-12-08 | 2012-10-10 | 기아자동차주식회사 | 차량의 배기소음 저감장치 |
JP2008255858A (ja) * | 2007-04-03 | 2008-10-23 | Yanmar Co Ltd | ディーゼルエンジン用黒煙浄化装置 |
CN112320121B (zh) * | 2019-08-05 | 2022-04-19 | 张家港中集圣达因低温装备有限公司 | 船用储罐 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1800771A (en) * | 1925-07-25 | 1931-04-14 | John E Best | Method and apparatus for refining exhaust gas |
US3421315A (en) * | 1966-02-01 | 1969-01-14 | Katashi Aoki | Exhaust gas purifier for automobile |
US3618576A (en) * | 1970-05-18 | 1971-11-09 | Paul F Dixon | Recirculating exhaust gas system for internal combustion engines |
US3715867A (en) * | 1970-11-30 | 1973-02-13 | K Aoi | Apparatus for purifying gases |
US3860403A (en) * | 1971-12-14 | 1975-01-14 | Katashi Aoi | Exhaust gas purifying apparatus for internal combustion engines |
-
1975
- 1975-05-07 US US05/575,393 patent/US3999967A/en not_active Expired - Lifetime
- 1975-05-07 SE SE7505307A patent/SE415119B/xx unknown
- 1975-05-09 NL NL7505472.A patent/NL161230C/xx not_active IP Right Cessation
- 1975-05-09 GB GB19728/75A patent/GB1514943A/en not_active Expired
- 1975-05-09 FR FR7514564A patent/FR2271390B1/fr not_active Expired
- 1975-05-09 IT IT7523170A patent/IT1037985B/it active
- 1975-05-09 CH CH598075A patent/CH594130A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1975-05-09 BE BE156196A patent/BE828890A/xx not_active IP Right Cessation
- 1975-05-14 DE DE2521494A patent/DE2521494C3/de not_active Expired
- 1975-05-14 DE DE19757515469U patent/DE7515469U/de not_active Expired
- 1975-05-16 CA CA227,173A patent/CA1067013A/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4864821A (en) * | 1986-01-06 | 1989-09-12 | Brehk Ventures | Method and apparatus for filtering solid particulate matter from diesel engine exhaust |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2521494B2 (de) | 1978-04-20 |
GB1514943A (en) | 1978-06-21 |
NL161230C (nl) | 1980-01-15 |
NL7505472A (nl) | 1975-11-18 |
IT1037985B (it) | 1979-11-20 |
DE7515469U (de) | 1975-12-18 |
SE415119B (sv) | 1980-09-08 |
SE7505307L (sv) | 1975-11-17 |
US3999967A (en) | 1976-12-28 |
DE2521494C3 (de) | 1978-12-21 |
FR2271390B1 (de) | 1980-09-12 |
FR2271390A1 (de) | 1975-12-12 |
NL161230B (nl) | 1979-08-15 |
BE828890A (fr) | 1975-09-01 |
CA1067013A (en) | 1979-11-27 |
CH594130A5 (de) | 1977-12-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2521494A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum entgiften von abgasen | |
DE1926041C3 (de) | Abgas Nachverbrennungsanlage fur Brennkraftmaschinen | |
DE112007002155B4 (de) | Abgasbehandlungs-Aufnahmevorrichtung, -System und -Verfahren | |
DE69603194T2 (de) | Vorrichtung zur reinigung von abgasen einer brennkraftmaschine | |
DE1476528A1 (de) | Nachbrenner fuer die Auspuffanlagen von Verbrennungsmotoren | |
EP0346803A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Russ und kondensierbaren Bestandteilen aus Dieselabgasen | |
DE2628229A1 (de) | Katalytischer nachbrenner fuer die umwandlung von luftverunreinigenden gasen in nichtluftverunreinigende gase | |
DE102008004684B4 (de) | Vorrichtung zur Behandlung von Abgas mit Schadstoff-Spurenemission | |
DE4331509C1 (de) | Vorrichtung zur Schadstoffminderung beim Betrieb mehrzylindriger Brennkraftmaschinen | |
DE19629015C2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Kühlung eines Abgasstromes einer Brennkraftmaschine sowie deren Verwendung | |
DE2027883A1 (de) | Brennkraftmaschine | |
DE60018291T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur entgiftung von verbrennungsabgasen | |
CH441867A (de) | Katalysatorfreie Abgas-Nachbrennvorrichtung | |
WO1989011024A1 (en) | Pollution abatement facility for exhaust gases | |
DE7838808U1 (de) | Vorrichtung zur aussonderung luftverschmutzender teilchen, insbesondere bleiteilchen, aus den abgasen einer brennkraftmaschine | |
DE3728189A1 (de) | Druckwellenlader fuer eine brennkraftmaschine | |
DE2222431A1 (de) | Abgasreinigungsanlage fuer Fahrzeug-Verbrennungskraftmaschinen | |
DE2613348A1 (de) | Kraftstoffoerdersystem | |
DE3519543A1 (de) | Vorrichtung zur verminderung der schadstoffe im abgas einer brennkraftmaschine | |
DE69908074T2 (de) | Methode zur abgasbehandlung einer brennkraftmaschine und zugehörige auspuffleitung | |
DE60119851T2 (de) | Vorrichtung zum Entfernen von Schadstoffen aus Abgasen einer Brennkraftmaschine | |
DE1292669B (de) | Auspufftopf fuer Brennkraftmaschinen, insbesondere von Kraftfahrzeugen | |
DE202013002596U1 (de) | Abgasnachbehandlungssystem | |
DE9103500U1 (de) | Vorrichtung zur Energieeinsparung und Abgasminderung bei Verbrennungsmotoren u.dgl. Verbrennungsanlagen | |
DE10330168B4 (de) | Mehrzylindrige Brennkraftmaschine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |