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DE2521494A1 - Vorrichtung und verfahren zum entgiften von abgasen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum entgiften von abgasen

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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
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DE
Germany
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exhaust gases
exhaust gas
internal combustion
expansion
combustion engine
Prior art date
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DE19752521494
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Katashi Aoi
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Priority claimed from JP4696775U external-priority patent/JPS549141Y2/ja
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    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/038Exhaust 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
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    • F02M26/15Arrangement 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
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  • 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
MAXIMILIANSTRASSE 43
LINDAU
14. Mai 1975 P 9235
Katashi AOI
No. 840, Juniso, Kamakura-shi, Kanagawa-ken, Japan
Vorrichtung und Verfahren
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
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TELEFON (089)22 28 62 TELEX 05-Q9 380 TELEGRAMME MONAPAT
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
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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,
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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-
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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.
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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-
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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-
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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.
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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.
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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-
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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
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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
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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.
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Claims (8)

Patentansprüche:
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
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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
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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 -
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Leerseite
DE2521494A 1974-05-16 1975-05-14 Vorrichtung zum Reinigen der Abgase einer Brennkraftmaschine Expired DE2521494C3 (de)

Applications Claiming Priority (4)

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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

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