DE19644498A1 - Verstellbare Blende zur Regelung des Abgasvolumenstroms von Verbrennungsmotoren - Google Patents

Verstellbare Blende zur Regelung des Abgasvolumenstroms von Verbrennungsmotoren

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Description

Normalerweise ist ein moderner Abgaskatalysator aus einem Dreiwegekatalysator mit Lambda-Regelung aufgebaut. (Siehe: Kraftfahrtechnisches Taschenbuch/Bosch 20. Auflage VDI-Verlag 1987, Seite 441 und 442).
Abhängig von Motordrehzahl, Heizleistung der verbrannten Gasmenge und Katalytwirkung, heizt das Abgas den Katalysator entsprechend auf. Je nach Betriebszustand des laufenden Motors schwankt die mittlere Betriebs- Temperatur (°K) und der Volumenstrom (m3/sec) im Katalysator.
Mit herkömmlichen Katalysatoren lassen sich Strömungsgeschwindigkeit und Temperatur des Abgases im Katalysator nicht regulieren.
Eine gesteuerte, gleichmäßige Umwandlung des Abgases im Katalysator ist nach derzeitigem Stand der Technik nicht möglich. Dieses Defizit wird durch Einfügen einer Blende mit entsprechender Regelung, (siehe Patentanspruch 1 & 2) behoben. Der Abgasvolumenstrom wird durch Verengen/Erweitern auf eine bestimmte Zone im Katalysator fokussiert oder gedrosselt.
Diese Drosselung in Verbindung mit der Fokussierung des Abgases auf einen ausgewählten Teil des Katalysators, erlaubt es, die Abgastemperatur (°K) oder die Geschwindigkeit des Abgasvolumenstromes (m3/sec) einzustellen.
Speziell beim Anlaßvorgang (Starteinstellung aus Patentanspruch 3) kann z. B. durch elektrisches Beheizen des bei der Starteinstellung fokussierten Katalysatorteiles, eine gegenüber üblichen Katalysatoren geringere Schadgaskonzentration beim Startvorgang (anlassen des Motors) erreicht werden.
Als besonders einfache Methode der Beheizung des Katalysators bietet sich an, wie in Patentanspruch 4 beschrieben, ähnlich einem Heizlüfter/Toaster/ Föhn katalytbeschichtete Heizdrähte durch den Katalysator zu spannen, welche durch die bei der Starteinstellung fokussierte Zone laufen.
Tabelle benannter Einzelteile
1 Gehäuse
2 Hebel
• Achsbolzen/Drehpunkt
4 Lagerblock
5 Stelleinrichtung
6 Schalter
7 Heizdrähte
8 Batterie
9 Stange
10 Blende
11 Blendenführung mit Führungsansatz
12 Katalysator in Wabenstrucktur
Ein Ausführungsbeispiel (Grundprinzip/Wirkungsweise) des BVS-KAT zeigt Zusammenstellungszeichnung Fig. 1.
Fig. 1 zeigt die Blendenöffnung der beiden Blendenhälften von Blende 10 in Starteinstellung. Der beheizte Katalysatorteil ist als quadratische Wabenstruktur mit den Zuleitungen der Heizdrähte 7 dargestellt. Wird von der Stelleinrichtung 5 die Blende 10 in Starteinstellung nach dem Erreichen der Betriebstemperatur geöffnet, und der Heizstrom durch den Schalter 6 abgeschaltet, entsteht der in Fig. 2 dargestellte Betriebszustand.
Auf die Darstellung der Hebelmechanik und der Stelleinrichtung wurde verzichtet.

Claims (4)

1. erstellbare Blende zur Regelung des Abgasvolumenstromes von Verbrennungsmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendenöffnung den Abgasvolumenstrom auf einen bestimmten Teil des durchströmbaren Bereiches im Katalysators begrenzt (fokussiert).
Der ungenutzte, von der Blende abgeschattete, abgedichtete Bereich wird dabei geschont bzw. vor einer Abgasdurchströmung geschützt.
2. Verstellbare Blende zur Regelung des Abgasvolumenstromes von Verbrennungsmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendenöffnung von einer Stelleinrichtung in ihrem wirksamen Querschnitt verändert werden kann.
Die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases im "aktiven", von der Blende nicht abgedichteten Teil des Katalysators wird durch die Stelleinrichtung einstellbar.
3. Verstellbare Blende zur Regelung des Abgasvolumenstromes von Verbrennungsmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendenöffnung den Abgasvolumenstrom in der Starteinstellung auf eine beheizte Zone fokussiert.
Beim Startvorgang wird das Abgas durch die ("kleine") vorgeheizte Zone geleitet, und schont den unbeheizten Katalysatorteil.
Nach einer Aufheizzeit des "gezündeten" Katalysatorteiles, kann die Blende von der Starteinstellung auf ein Betriebsmaß erweitert werden, da der unbeheizte Katalysatorteil durch Abwärme ebenfalls Arbeitstemperatur erreicht hat.
4. Verstellbare Blende zur Regelung des Abgasvolumenstromes von Verbrennungsmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß die beheizte Zone aus Patentanspruch 3 aus katalytbeschichteten Heizdrähten aufgebaut ist, die im Katalysator verspannt sind. Eine einfache elektrische Beschaltung, Fertigung wird dadurch erreicht.
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