DE2220634A1

DE2220634A1 - Vorrichtung zur verringerung des kohlenmonoxydgehaltes im abgas von brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2220634A1
Application number: DE19722220634
Authority: DE
Inventors: Karl Maria Biehl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-04-27
Filing date: 1972-04-27
Publication date: 1973-11-08

Description

Vorrichtung zur Verringerung des Kohlenmonoxydgehaltes im Abgas von Brennkraftmaschinen ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verringerung des Kohlenmonoxydgehaltes im Abgas von Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem auf das Auspuffrohr der Brennkraftmaschine aufsetzbaren Rohrstutzen mit im wesentlichen axialen, am Umfang des Rohrstutzens verteilt angeordneten Bohrungen, welche Frischluft in der Strömungsrichtung des Abgases eintreten lassen.
Das Problem der Abgasreinigung hat angesichts der Zunahme von Brennkraftmaschinen und im Hinblick auf die davon ausgehende Gefahr nachhaltiger Umweltverschmutzung besondere Bedeutung erlangt. Die bisherigen Maßnahmen zur Verringerung des'gefährlichen Kohlenmonoxydgehalts im Abgas bestanden vornehmlich einerseits in einer katalytischen Oxydation des Kohlenmonoxyds zu Kohlendioxyd und andererseits in einer Nachverbrennung mit dem gleichen Ergebnis. Alle diese bekannten Maßnahmen erfordern beträchtlichen Aufwand und konnten sich allenfalls bedingt für den täglichen Gebrauch einführen.
Bei der eingangs geschilderten bekannten Vorrichtung besteht der Rohrstutzen aus einem gegenüber dem Auspuffrohr im Durchmesser erweiterten Rohrabschnitt und in seine die Auspuffrohrmündung umgebende, kreisringförmige Stirnfläche sind Bohrungen zwecks Frischluftzuführung eingebracht. Dabei ist die Anordnung kurz hinter dem Auslaßventil des Arbeitszylinders der Brennkraftmaschine so getroffen, daß die noch nicht erloschene Brennflamme während des Auslaßvorganges in den Rohrstutzen schlägt und es dort aufgrund der Frischluftzufuhr zu einer Nachverbrennung kommt.
Es wurde nun gefunden, daß eine wesentliche Verringerung des Kohlenmonoxydgehalts im Abgas auch dann eintritt, wenn erfindungsgemäß der Rohrstutzen die Form einer Venturidüse hat und die Bohrungen schrägaxial verlaufend im Bereich des engsten Querschnitts in das Innere des Rohrstutzens münden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in einfacher Weise auf das den Auspufftopf verlassende Auspuffrohr aufgesetzt werden und erfordert keinen größeren Durchmesser als dieses.
Die Wirkung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann u.a.
darauf zurückzuführen sein, daß die Frischluftansaugung und die aufgrund dessen in der Vorrichtung ablaufenden Prozesse zu einer "Absaugung" des Abgases führen, und daß dies wiederum eine bessere Gemischbildung zur Folge hat, dessen Verbrennung von vornherein geringere Kohlenmonoxydmengen entstehen läßt. Beachtenswert ist die diese Annahme erhärtende Tatsache, daß der Brennstoffverbrauch der Brennkraftmaschine bei Benutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erheblich zurückgeht.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Bohrungen in Strömungsrichtung des Abgases hinter dem engsten Querschnitt münden zu lassen. Zweckmäßig ist auch, daß die Bohrungen im verdickten Rohrstutzenmantel konisch verlaufen.
Der Rohrstutzen besteht vorzugsweise aus Stahl. Es können jedoch auch andere Metalle Verwendung finden, welche insbesondere katalytische Wirkung auf das Abgas und/oder das aus diesem mit Frischluft gebildete Abgas-Luft-Gemisch haben.
Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem im Längsschnitt dargestellten Ausführungsbeispiel.
Der im ganzen mit 1 bezeichnete Rohrstutzen hat die Form einer Venturidüse. Im Bereich seines Eintrittsquerschnittes 2 wird er im Betrieb auf dem Auspuffrohr einer Brennkraftmaschine befestigt. Der Eintrittsquerschnitt 2 ist größer als der Austrittsquerschnitt 3; die Strömungsrichtung des Abgases ist durch Pfeile 4 angedeutet.
Der Rohrstutzenmantel besteht aus Stahl. Er ist im Bereich des engsten Querschnittes 5 verdickt. Dort beginnen schrägaxial verlaufende, sich konisch verjüngende Bohrungen 6, welche den verdickten Teil 7 des Rohrstutzenmantels durchsetzen und in Strömungsrichtung des Abgases hinter dem engsten Querschnitt 5 in das Innere des Rohrstutzens 1 münden.
Messungen mit dieser Vorrichtung haben ergeben, daß der Kohlenmonoxydgehalt des Abgases im Auspufftopf eines BMW 2800 Automatic von bisher 5,5% auf 3% absank und im Rohrstutzen auf 1,2 bis 1,6% zurückging. Die Temperatur des Abgases stieg dabei'gegenüber derjenigen des Auspufftopfes wieder an; vermutlich ist dies auf eine Umwandlung der kinetischen Strömungsenergie des Abgases in Wärmeenergie zurückzuführen.
Der Benzinverbrauch des genannten Fahrzeuges fiel bei Benutzung der in der Zeichnung im Maßstab 1:1 dargestellten, mit 11 Bohrungen von je 5 mm Anfangsdurchmesser versehenen Vorrichtung auf 13,5 1/100 km bei Geschwindigkeiten im Bereich von 100 bis 180 kmh.
Bei langsamer Fahrt (Stadtfahrt) zeigte sich in der Vorrichtung ein feiner schwarzer Belag, bei schneller Fahrt ein feiner weiß-grauer Belag.

Claims

Ansprüche

Vorrichtung zur Verringerung des haltes im Abgas von Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem auf das Auspuffrohr der Brennkraftmaschine aufsetzbaren Rohrstutzen mit im wesentlichen axialen, am Umfang des Rohrstutzens verteilt angeordneten Bohrungen, welche Frischluft in der Strömungsrichtung des Abgases eintreten lassen, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrstutzen (1) die Form einer Venturidüse hat und die Bohrungen (6) schrägaxial verlaufend im Bereich des engsten Querschnitts (5) in das Innere des Rohrstutzens münden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (6) in Strömungsrichtung des Abgases hinter dem engsten Querschnitt (5) münden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (6) im verdickten Rohrstutzenmantel (7) konisch verlaufen.
4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsquerschnitt (3) des Rohrstutzens (1) kleiner als sein Eintrittsquerschnitt (2) ist.
5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verengung zwischen dem Eintrittsquerschnitt (2) und dem engsten Querschnitt (5) steiler als die Erweiterung zwischen dem engsten Querschnitt und dem Austrittsquerschnitt (3) ist.
6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Rohrstutzenabschnitts zwischen dem Eintrittsquerschnitt (2) und dem engsten Querschnitt <5) wesentlich größer als die Länge des Abschnitts zwischen dem engsten Querschnitt und dem Austrittsquerschnitt (3) ist.
7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrstutzen (1) aus Stahl oder einem anderen katalytisch wirksamen Metall besteht.