DE3309351A1

DE3309351A1 - Abgasentgifter fuer verbrennungsmotore

Info

Publication number: DE3309351A1
Application number: DE19833309351
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Huber; August 6970 Lauda-Königshofen Sack
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-03-16
Filing date: 1983-03-16
Publication date: 1983-09-08

Description

PATENTANMELDUNG : ABGASENTGIFTER FÜR VERBRENNUNGSMOTORE
P a t e n t b e s c h r e i b u n g : Zu den Hauptanliegen des Umweltschutzes gehört die Reinhaltung der Luft. Doch durch die ständig steigende Zahl der Kraftfahrzeuge, deren Motore im Laufe ihrer Betriebszeit den Treibstoff immer schlechter verbrennen, wird auch die Luft besonders in den Großstädten immer schlechter und dies bedroht durch die steigenden Giftgaswerte die Gesundheit und auch das Leben der Bewohner.
Obwohl von den Motorenherstellern versucht wird, die Abgase der von Ihnen erzeugten Motoren möglichst frei von unverbrann -ten oder schlechtverbrannten Treibstoffanteilen zu halten und dies auch schon bei fabrikneuen Motoren zum Teil erreichen, nehmen mit zunehmender Abnützung der Kolben und Zylinder auch die Anteile von Kohlenmonoxid, Schwefeldioxid und Bleitetra -oxid im Auspuffgas in gesundheitlich schädigender Weise zu.
Es nützt also nichts, wenn in den Prospekten der Autofabriken steht, daß ihre Motore rr abgasentgiftet " seien, da dies äa nur für den jeweils fabrikneuen Motor zutrifft und da nicht in allen Fällen. Wenige Zehntel ATÜ an Kompression im Zylin -der weniger genügen bereits, um giftiges Kohlenmonoxid durch den Auspuff ins Freie zu entlassen. Diese geringen Kompres -sionsverluste treten, äe nach Fahrweise, bereits nach einigen tausend Kilometern, die das betreffende Fahrzeug gefahren wird, auf und werden vom Fahrer nicht bemerkt, da die nun nicht mehr vollkommene Verbrennung des Treibstoffes im Motor durch einen etwas höheren Kraftstoffverbrauch ausgeglichen wird und somit die Nennleistung des Motors noch erhalten bleibt.
Von allen Autofirmen werden nun Anstrengungen unternommen, diesem Übel abzuhelfen. So versucht man, durch eine bessere Gemischaufbereitung v o r dem Brennraum besonders im Leer - FATENTANBLDUN G: AI7GASLNTGISTER FÜR VERBRENNUNGSMOTORE laufbereich eine bessere Verbrennung im Motor zu erreichen und dies hat, bei einigen neuen Motoren einigen erfolg.
Freilich lassen sich solche Anlagen nicht als Abgasentfigter bezeichnen, da sie nur bei ganz neuen Motoren und da nur hauptsächlich im Leerlaufbereich wirksam sind.
Einige Motorenhersteller befassen sich nun mit einer Abgasent -giftung durch Ausfiltern der giftigen Gasanteile im Auspuff -gas. Diese Art der Abgasentgiftung ist wohl an sich wirkungsmäßig sehr gut, kann jedoch aus wirtschaftlichen Gründen kaum auf breiter Basis Anwendung finden, da die Aufnahmefähigkeit solcher-Filter nur sehr begrenzt ist und daher ein Filterwech -sel häufig vorgenommen werden müsste, um eine Entgiftung auf Dauer zu gewährleisten. Auch würden die Standzeiten der Fil -ter nicht nur von den Betriebsstunden des betreffenden Motors allein abhängen, sondern auch von dessen Verbrennungsgüte und auch von der Fahrweise des Fahrers. Filter und auch Katalysatoren sind noch zu teuer, um verbreitet Anwendung zu finden.
Die meisten der bereits hergestellten Anlagen halten auch der thermischen Belastung beim Fahrbetrieb nicht lange stand.
Die aussichtsreichste Art um Autoabgase zu entgiften, ist die Nachverbrennung der giftigen Anteile im Auspuffgas unter Luft-bzw. Sauerstoffzufuhr. Insbesonders das hochgiftige Kohlen -monoxid lässt sich auf diese Art und Weise zum unschädlichen Kohlendioxid verbrennen.
Es gibt bereits zahlreiche Patente auf diesem Gebiet und es wurden Nachverbrenner in den verschiedensten Ausführungsfor -men entwickelt und gebaut. Die meisten dieser Anlagen sind teuer und manche durch elektronische Regeleinrichtungen zu kompliziert und dadurch störanfällig. Durch die hohen Preise dieser Anlagen sind sie im Großen kaum abzusetzen und werden nur in sehr teure Aulol, eingebaut. Bei allen diesen Anlagen werden für die Luftzufuhr zur Nachverbrennung Pumpen, bzw.
Verdichter verwendet, die entweder vom Motor selbst oder durch einen Elektromotor angetrieben werden. Die Drehzahl dieser Pumpen oder Verdichter lässt sich nie so genau regeln, daß PATENTANMELDUNG : ABGASENTGIFTER FÜR VERBRENNUNGSMOTORE genau die zur Verbrennung der giftigen Gasanteile nötige Luftmenge zur Verfügung steht. Besonders bei der Verbrennung des Kohlenmonoxidanteils ist sowohl zuviel als auch zuwenig Luft ungünstig für die vollkommene Verbrennung, wie Versuche ge -zeigt fiaben.
Anlagen, welche Nachverbrennung u n d Filterung kombinieren, mögen Wirksamkeit aufzeigen, doch sind sie viel zu teuer, um ich allgemein durchsetzen zu können.
Der Zweck der gegenständlichen Erfindung ist es, eine Abgas -entgii'tungsanlage zu schaffen, welche einfach und billig ist in der Herstellung und trotzdem die Abgase der Automotore voll entgiften kann. Auch muß die erfindungsmäßige gebaute Anlage so ausgeführte Anschlußteile aufweisen, daß sie auch nachträg -lich in jedes Kraftfahrzeug eingebaut werden kann. Es war auch darauf Bedacht zu nehmen, daß die Anlage wartungsfrei ist und die Motorleistung in keiner Weise negativ beeinflusst.
Die gegenständliche Erfindung stellt einen selbstansaugenden Nachverbrenner der, der mit oder ohne Luftzufuhrregelung aus -gestattet werden kann. Obwohl diese Anlage ach direkt an den betreffenden Motor angebaut werden kann, tritt durch die beson -ders ausgebildete Luftzufuhr eine derartige Kühlwirkung auf, daß an keinem Teil der Anlage eine Überhitzung möglich ist.
Daher kann die Anlage aus beliebigem Material hergestellt wer -den.
Ds Funktionsprinzip der gegenständlichen Erfindung ist ein -fach: Die Auspruffgase gelangen durch eine Düse in einen sich konisch erweiternden Raum, in dem sie um 180° umgelenkt werden (Wirtelbildung). Die Innenseite des konischen und gekrümmten Rohrleites ist offen und dadurch wird von der Mitte her wie bei einem Radialverdichter Frischluft angesaugt, mit dem Auspuffgas vermischt und in einer, dem konischen Rohrteil an -geschlossenen Brennkammer durch Fremdzündung beliebiger Art mit d<' t noch brennbaren, giftigen tasanteilen verbrannt.
PATENTANMELDUNG: ABGASENTGIFTER FÜR VERBRENNUNGSMOTORE Die nun verbleibenden, entgifteten Abgase treten nach der Brennkammer wieder in die Auspuffleitung des Kraftfahrzeuges ein und gelangen über diese ins Freie. Auf beiliegender Zeichnung ist die gegenständliche Erfindung in einer beispielsweisen Ausfüh -rungsform vereinfacht dargestellt. So zeigt FIG. 1 einen sche -matischen Schnitt durch die Anlage. Pos. 1 ist der Stutzen für die Abgaszufuhr vom Motor her. Pos.2 ist die Düse, durch die der Abgasstrahl einen geringen Geschwindigkeitszuwachs erhält.
Pos. 3 ist der Kiszkraum, in den durch. die Öffnung Pos. 4 die Frischluft gelangt. Im Raum Pos. 5 werden die Abgase mit der Frischluft weiter verwirbelt und treten durch die oeffnungen Pos.7 und durch weitere Öffnungen in der Halterplatte in die eigent -liche Brennkammer ein,Pos. 6, die vom konischen Stutzen, Pos.8 ummantelt ist. Im Teil Pos. 6 erfolgt die Zündung der noch brennbaren Gasanteile. Diese Zündung kann sowohl durch eine Hoch -spannungszündkerze, als auch durch eine Glühkerze oder auf sonst beliebige Art erfolgen. Sämtliche Abgase treten anschließend über den Stutzen Pos. 9 in die Abgas- bzw. Auspuffleitung des betreffenden Kraftfahrzeuges ein und gelangen uber diese ins Freie.
FIG. 2 stellt eine beispielsweise Luftregelung dar. Hier sind Pos. 11 die Lufteinlass-Schlitze, welche durch die verdrehba -ren Lamellen Pos. 12 ganz oder teilweise abgedeckt werden können.
So dient die Stange Pos. 17 zum Verdrehen des Teiles Pos. 12.
Diese Regelung, auf die auch verzichtet werden kann, kann von einer beliebigen Regeleinrichtung, auch drehzahl- oder gashe -belgesteuert werden. Auch ist es möglich, zur Verstärkung der Luftzufuhr ein vom Auspuff strahl angetriebenes Verdichterlauf -rad einzubauen.
Ein Schallaustritt durch die Einströmöffnungen Pos. 4 ist, wie die Versuche zeigten, durch die hohe Luftgeschwindigkeit nicht möglich.
L e e r s e i t e

Claims

PATENTANMELDUNG: ABGASENTGIFTER FÜR VERBRENNUNGSMOTORE P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1.) Abgasentgifter für Verbrennungsmotore, dadurch gekennzeich -9s~, net, daß das vom Motor kommende Auspuffgas durch eine Düse beschleunigt wird, in einen bogenförmig gekrümmten, sich erweiternden Raum (Pos.3) eintritt, wodurch durch den Wir -belsog von der Mitte her Frischluft angesaugt wird, die sich mit dem Auspuff gas mischt, dann in einen Brennraum (Pos.8) eintritt, in welchem, von einer beliebigen Zündanlage gezün -det, alle brennbaren giftigen Gasanteile im Auspuffgas ver -brennen.
2.) Abgasentgifter für Verbrennungsmotore nach dem Patentan -spruch 1.), dadurch gekennzeichnet, daß die Frischluftzu -fuhr von einer beliebigen Regelvorrichtung zusätzlich gere -gelt werden kann.
3.) Abgasentgifter für Verbrennungsmotore nach den Patentan -sprüchen 1.) und 2.), dadurch gekennzeichnet, daß die Ver -brennung der Giftgasanteile im Auspuff gas nicht nur mit einer Zünd- oder Glühkerze, sondern auch von einem Flämm -scher oder einem, auf beliebige Art beheizten Teil einge -leitet werden kann.
4.) Abgasentgifter für Verbrennungsmotore nach den Fatentan -sprechen 1.) und 2.), dadurch gekennzeichnet, daß zur Er -höhung der Luftzufuhr ein vom Auspuffstrahl oder auf belie -bige Art und Weise angetriebenes VerdichterLaufrad einge -baut werden kann, wodurch die sonst an sich gasgeschwin -digkeitsabhängige und auf dem Wirbelstromprinzip erfolgen -de, automatisch selbstregelnde Luftzufuhr verbessert werden.

kann.