DE2339505A1

DE2339505A1 - PROCEDURE AND ARRANGEMENT FOR REDUCING UNWANTED POLLUTION IN THE EXHAUST GAS OF A VEHICLE ENGINE

Info

Publication number: DE2339505A1
Application number: DE19732339505
Authority: DE
Inventors: Bruno Gorietti; Gaetano Romano
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1972-08-05
Filing date: 1973-08-03
Publication date: 1974-02-21
Also published as: GB1438323A; IT961892B; CA999446A; DE2339505C2; JPS4985424A; SE406488B; FR2195259A5

Description

Esso Research and Engineering Company, Linden, N.J. / USAEsso Research and Engineering Company, Linden, N.J. / UNITED STATES

Verfahren und Anordnung zum Verringern unerwünschter Verschmutzung im Abgas eines Pahrzeugmotors.Method and arrangement for reducing unwanted pollution in the exhaust gas of a vehicle engine.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verringern unerwünschter Verschmutzung im Abgas eines Pahrzeugmotors, der mit einem Reaktor zum Steuern der Verschmutzung im Abgassystem und einer Einrichtung zum Rückleiten eines Teiles des Abgases zur Brennkammer des Pahrzeugmotors versehen ist, und eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for reducing undesired pollution in the exhaust gas of a vehicle engine, with a reactor for controlling pollution in the exhaust system and a device for returning part of the Exhaust gas is provided to the combustion chamber of the vehicle engine, and an arrangement for carrying out this method.

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Die Gesetzgebung, welche bezüglich Luftverschmutzung vorgeschlagen wird, oder in Kraft ist, setzt bestimmte Grenzen für den Gehalt an verschmutzenden Substanzen in den Abgasen von Motorfahrzeugen fest. Um diese Grenzen zu erreichen, müssen die Abgasanlagen von Motorfahrzeugen mit Vorrichtungen versehen werden, welche die Reinigung der Abgase bewirken. Die gegenwärtigen Gesetze (1972) einiger europäischer Länder setzen nur für den Gehalt von Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxiden im Abgas bestimmte Grenzen. Für Stickstoffoxide, NO . z.B. Stickstoffdioxid, sind noch keine gesetzlichen Beschränkungen dieser Art vorhanden, obwohl Vorbereitungen getroffen werden, Regelungen für die maximalen Beträge von NO -Emissionen einzuführen, so wie sie in den USA in Kraft sind.The legislation proposed regarding air pollution is, or is in force, sets certain limits on the content of polluting substances in the exhaust gases of motor vehicles fixed. In order to achieve these limits, the exhaust systems of motor vehicles must be provided with devices, which effect the cleaning of the exhaust gases. The current laws (1972) of some European countries only set for that Content of hydrocarbons and carbon monoxides in the exhaust gas has certain limits. For nitrogen oxides, NO. e.g. nitrogen dioxide, There are still no legal restrictions of this kind in place, although preparations are being made, regulations for the maximum amounts of NO emissions as they are in effect in the USA.

Eine Vorrichtung, die schon zum Reinigen von Fahrzeugabgasen verwendet wird, ist ein katalytischer oder thermischer Reaktor, welcher oxidierende Reaktionen im Abgas fördert.One device that is already used to clean vehicle exhaust is a catalytic or thermal reactor, which promotes oxidizing reactions in the exhaust gas.

Diese Vorrichtung hat nichtsdestoweniger den Hauptnachteil, die Konzentration der Kohlenwasserstoffe (HC) und Kohlenmonoxide (CO) zu verringern, ohne eine Wirkung auf Stickstoffoxide (NO) auszuüben, dessen Vorhandensein in einer Umgebungsatmosphäre beim Übersteigen bestimmter Grenzen als äußerst schädlich für die Umgebung betrachtet wird, insbesondere für lebende Organismen (Menschen, Pflanzen, usw.).This device nevertheless has the main disadvantage, the concentration of hydrocarbons (HC) and carbon monoxides Reduce (CO) without affecting nitrogen oxides (NO), its presence in an ambient atmosphere is considered extremely harmful to the environment, especially to living organisms, if certain limits are exceeded (People, plants, etc.).

Um den Betrag an NO im Abgas zu verringern, wurde vorgeschlagen, die Wirkung des thermischen Reaktors durch Rückleiten eines Teiles des Abgases zur Brennkammer des Motors zu ergänzen.In order to reduce the amount of NO in the exhaust gas, it has been proposed that to supplement the effect of the thermal reactor by returning part of the exhaust gas to the combustion chamber of the engine.

Es ist nun festzustellen, daß das System der Reinigung, das aus der Verwendung eines thermischen Reaktors mit Rückleitung eines Teiles des Abgases besteht, zwar eine vollständigere Reinigungswirkung erbringt, aber nicht frei von bestimmten Nachteilen ist. It should now be noted that the purification system that results from the use of a thermal reactor with a return line Part of the exhaust gas is, although it provides a more complete cleaning effect, but is not free from certain disadvantages.

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In diesem Zusammenhang wird von Fachleuten wiederholt darauf hingewiesen, daß das zuverlässige Arbeiten eines thermisch oder katalytisch oxidierenden Reaktors dieser Art nur sichergestellt ist, wenn eine angemessen hohe Temperatur erhalten und aufrechterhalten wird, welche es ermöglicht, die Oxidationsreaktionen für die Verbrennung von CO und HC in Gang zu setzen, welche sich selbst trägt, wenn sie einmal in Gang gesetzt ist.In this context, those skilled in the art repeatedly point out that the reliable operation of a thermal or catalytically oxidizing reactor of this type is only ensured if a reasonably high temperature is obtained and is maintained, which makes it possible to set the oxidation reactions for the combustion of CO and HC in motion, which is self-sustaining once started.

Je eher diese sich selbst tragende Reaktionstemperatur im Reaktor erreicht wird, desto wirksamer ist die Wirkung auf das Reinigen des Abgases von CO und HC. Die Zeit zum Herstellen einer solchen Temperatur im Reaktor ist praktisch eine Funktion der Frühzündung, weil sich die Temperatur in der Brennkammer des Motors über einen relativ weiten Bereich ändern kann, wenn der Zündzeitpunkt geändert wird. Genauer gesagt, verursacht eine Verzögerung des Zündzeitpunkts ein Anwachsen der Temperatur im Reaktor, weil unter diesen Bedingungen die Reaktion der Verbrennung von Luft-und Brennstoffgemisch dazu neigt, nur teilweise in der Brennkammer stattzufinden, um im wesentlichen im Reaktor vervollständigt zu werden.The sooner this self-supporting reaction temperature is reached in the reactor, the more effective the effect on cleaning of the exhaust gas of CO and HC. The time to establish such a temperature in the reactor is practically a function of the pre-ignition, because the temperature in the combustion chamber of the engine can change over a relatively wide range when the ignition timing will be changed. More specifically, a delay in the ignition timing causes the temperature im to rise Reactor, because under these conditions the reaction of the combustion of air and fuel mixture tends to take place only partially in the combustion chamber, to essentially Reactor to be completed.

Die Frühzündung ist eines der Kennzeichen, die in einem Motorfahrzeug von den Herstellern bereits vorher angeordnet werden und daher ist bei in Massenproduktionen hergestellten Motorfahrzeugen keine Vorrichtung zur Zündverzögerung in dem gewünschten Augenblick während des Arbeitszyklus des Motors vorgesehen, welche zum Herstellen des schnellen Beginns der Verbrennungsreaktion von CO und HC im Reaktor zweckmäßig ist. Dieses bildet einen erheblichen Nachteil vom Gesichtspunkt des Erreichens einer ausgeglichenen und schnellen Reinigung der Abgase von diesen Komponenten.Pre-ignition is one of the characteristics that appear in a motor vehicle pre-ordered by the manufacturers and therefore is part of mass-produced motor vehicles no device is provided to delay ignition at the desired moment during the engine work cycle, those for establishing the rapid onset of the combustion reaction of CO and HC in the reactor is appropriate. This constitutes a significant disadvantage from the point of view achieving a balanced and rapid purification of the exhaust gases from these components.

Darüber hinaus ist zu bemerken, daß die Leistungsfähigkeit des Motors durch Einführen dieser Verzögerung beeinträchtigt wirdIn addition, it should be noted that the introduction of this delay affects the performance of the engine

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und daß, obwohl diese Zündverzögerung zum schnellen Erreichen der Temperatur der sich selbst tragenden Reaktion im Reaktor nützlich ist, es äußerst nachteilig ist, wenn sie aufrechterhalten wird, wenn der Motor seine Arbeitstemperatur erreicht hat, d.h. wenn der durch den Hersteller vorbestimmte Zündzeitpunkt für ein besseres Arbeiten des Motors verwendet werden muß.and that although this ignition delay is used to quickly reach the temperature of the self-supporting reaction in the reactor useful, it is extremely detrimental if it is maintained when the engine has reached its working temperature, i.e. when the manufacturer's predetermined ignition timing must be used for the engine to work better.

Darüber hinaus kann das Hilfsmittel des Zurückleitens eines Teiles des Abgases in die Brennkammer des Motors, wie es bereits vorgeschlagen wurde, trotz der Möglichkeit einer Verringerung des NO -Gehaltes des Abgases in einigen Betriebsphasen des Motors keine praktischen Vorteile bieten und tatsächlich nachteilig sein. Insbesondere ist diese Rückleitung in den Phasen (Anlassen mit Starterklappe,' Leerlauf, Verzögerung, voll geöffnete Drosselklappe) überflüssig, in welchen es aus verschiedenen, oben beschriebenen Gründen nicht notwendig ist, die Emissionen von NO zu verringern.In addition, the aid of directing some of the exhaust gas back into the combustion chamber of the engine, as it already did was proposed, despite the possibility of reducing the NO content of the exhaust gas in some operating phases of the Motors offer no practical advantages and can actually be disadvantageous. In particular, this return line is in the phases (Starting with the choke valve, idling, deceleration, fully open throttle valve) superfluous, in which there are different, For reasons described above, it is not necessary to reduce the emissions of NO.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verwendung bei Motorfahrzeugen mit Reaktoren zur Oxidation der Abgase (z.B. thermischer Reaktor) zum Fördern der Verbrennung von im Abgas enthaltenem CO und Kohlenwasserstoffen und mit Rückleitung eines Teiles des Gases zum Verringern des NO -Gehalts zu schaffen.The invention is based on the object of a method for Use in motor vehicles with reactors to oxidize the exhaust gases (e.g. thermal reactor) to promote combustion of CO and hydrocarbons contained in the exhaust gas and with recirculation of part of the gas to reduce the To create NO content.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Zündzeitpunkt verzögert wird, wenn die Temperatur des Reaktors unterhalb dessen minimaler wirksamer Arbeitstemperatur liegt, und daß die Rückleitung des Abgases entsprechend den Betriebsbedingungen des Motors gesteuert wird, wobei Rückleitung nur beim Betrieb der Maschine mit geöffneter Starterklappe erfolgt und/oder wenn die Temperatur im Reaktor mindestens gleich der minimalen wirksamen Arbeitstemperatur ist.This object is achieved according to the invention in that the ignition point is delayed when the temperature of the reactor is below its minimum effective working temperature, and that the return of the exhaust gas is controlled according to the operating conditions of the engine, with return only when The machine is operated with the starter flap open and / or when the temperature in the reactor is at least equal to minimum effective working temperature.

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Eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens ist erfindungsgemäß so aufgebaut, daß eine erste Einrichtung zum Ändern des Zündzeitpunktes gegenüber dem normalen Zündzeitpunkt vorgesehen ist, welche direkt oder indirekt entsprechend der Temperatur im Reaktor arbeitet, so daß der Zündzeitpunkt verzögert ist, wenn die Reaktortemperatur unter der minimalen wirksamen Betriebstemperatur liegt, und die Wiedereinstellung des normalen Zündzeitpunktes verursacht oder ermöglicht ist, wenn die minimale wirksame Arbeitstemperatur erreicht ist, und daß eine zweite Einrichtung zum Steuern des Ventils vorgesehen ist, die entsprechend den Arbeitsbedingungen des Motors in Betrieb setzbar ist, wenn die Temperatur des Reaktors mindestens gleich der minimalen wirksamen Arbeitstemperatur ist und/oder wenn die Starterklappe des Motors nicht arbeitet.An arrangement for carrying out this method is according to the invention constructed so that a first means for changing the ignition timing from the normal ignition timing is provided is, which works directly or indirectly according to the temperature in the reactor, so that the ignition point is delayed is when the reactor temperature is below the minimum effective Operating temperature is, and the resetting of the normal ignition timing is caused or enabled if the minimum effective working temperature is reached, and that a second device for controlling the valve is provided which can be put into operation according to the working conditions of the engine when the temperature of the reactor is at least is equal to the minimum effective working temperature and / or when the engine starter flap is not working.

Die Reinigung der Abgase erfolgt in der Weise, daß genau und schnell die wesentliche Eliminierung der Bestandteile aus dem Abgas durch automatisches Steuern des Änderns des Zündzeitpunktes und Rückleitens der Abgase in den Betriebsphasen des Motors erreicht wird, in welchen diese Maßnahmen tatsächlich zum Reinigen wirksam sind, ohne den guten Lauf des Motors zu beeinflussen.The cleaning of the exhaust gases takes place in such a way that exactly and quickly the substantial elimination of the constituents from the exhaust gas by automatically controlling the changing of the ignition timing and the return of the exhaust gases is achieved in the operating phases of the engine in which these measures are actually implemented are effective for cleaning without affecting the smooth running of the engine.

Durch die Erfindung wird auch ein Motorfahrzeug mit zweckmäßigen Einrichtungen geschaffen, die im wesentlichen die gesetzlichen Bestimmungen, wie sie gegenwärtig in Europa bezüglich der Luftverschmutzung vorhanden sind, einschließlich der Beschränkungen der Emission.von NO , erfüllen,wie sie gegenwärtig nur von der Gesetzgebung in den USA festgelegt wurden.The invention also provides a motor vehicle with useful Facilities have been created which essentially comply with the legal requirements currently in Europe with regard to air pollution exist, including restrictions on the emission of NO, as currently only applicable to of U.S. law.

Außerdem wird durch die Erfindung eine Anordnung geschaffen, die relativ leicht und wirtschaftlich in den meisten aller Motorfahrzeuge angewendet werden kann, so daß eine relativ sorgfältige und schnelle Reinigung der Abgase erzielt werden kann.The invention also provides an arrangement which is relatively light and economical in most of all Motor vehicles can be used, so that a relatively thorough and rapid cleaning of the exhaust gases can be achieved can.

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Vorzugsweise wird, die Zündverzögerung pneumatisch bewirkt und es wird vorgezogen, den normalen Zündzeitpunkt des Motors gemäß einem Signal wiederherzustellen, das für.einen Nichtleerlaufbetrieb des Motors repräsentativ ist oder denselben anzeigt. Dieses Signal kann von einem der folgenden Vorgänge abgeleitet werden:The ignition delay is preferably effected pneumatically and it is preferred to restore the engine to normal ignition timing in accordance with a signal indicative of non-idling operation of the engine is representative or indicates the same. This signal can be derived from one of the following processes will:

(i) Veranlassen des Getriebes zum Eingriff mit dem Motor,(i) causing the transmission to engage the engine,

(ii) Steigern der Motordrehzahl auf eine die Leerlaufdrehzahl übersteigende Drehzahl,(ii) increasing the engine speed to a speed exceeding idle speed,

(iii) Bewegen der Drosselklappe des Motors (oder der Drosselklappensteuerung, z.B. des Gaspedals) aus ihrer Leerlaufstellung.(iii) moving the engine's throttle (or throttle control, e.g. the accelerator pedal) from their idle position.

Vorzugsweise wird Abgas rückgeleitet, wenn der Motor mit Drehzahlen oberhalb der Leerlaufdrehzahl läuft, jedoch nicht wenn der Motor mit maximaler Leistung oder in der Nähe der maximalen Leistung arbeitet, d.h. wenn die Drosselklappe zur Beschleunigung oder zum Betrieb mit hoher Drehzahl geöffnet ist.Preferably, exhaust gas is recirculated when the engine is running at speeds runs above idle speed, but not when the engine is working at maximum power or close to maximum power, i.e. when the throttle valve is used to accelerate or is open for high speed operation.

Die Erfindung umfaßt somit innerhalb Ihres Anwendungsbereichs auch eine Anordnung zum ausgeglichenen und schnellen Reinigen der Abgase bei Motorfahrzeugen, die mit einem Reaktor zur Reinigung des Abgases, z.B. einem thermischen Reaktor und einer mit einem Ventil versehenen RUckleitung für einen Teil der Abgase in die Brennkammer ausgerüstet sind, wobei eine Einrichtung zum Ändern des Zündzeitpunktes vorgesehen ist, die als direkte oder indirekte Punktion der Temperatur im Reaktor zum Verzögern des Zündzeitpunktes in Betrieb gesetzt wird, wenn die Temperatur niedriger als eine vorbestimmte Arbeitstemperatur des Reaktors, z.B. ungefähr 85O⁰C ist und den normalen Zündzeitpunkt wieder einstellt, wenn diese Temperatur erreicht ist, und wobei eine Einrichtung zum Steuern der Rückleitung von Abgas vorgesehenThe invention thus also includes within its scope an arrangement for the balanced and rapid cleaning of the exhaust gases in motor vehicles which are equipped with a reactor for cleaning the exhaust gas, e.g. a thermal reactor and a return line provided with a valve for some of the exhaust gases into the combustion chamber , wherein a device for changing the ignition point is provided, which is set as a direct or indirect puncture of the temperature in the reactor to delay the ignition point in operation when the temperature is lower than a predetermined working temperature of the reactor, for example about 85O ⁰ C and the normal Sets the ignition point again when this temperature is reached, and wherein means are provided for controlling the return line of exhaust gas

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ist, die zum Rückleiten eines Teiles des Abgases in die Brennkammer in Betrieb gesetzt wird, wenn die Temperatur innerhalb des Reaktors mindestens die vorbestimmte Arbeitstemperatur erreicht und wenn der Motor ohne Benutzung der Starterklappe läuft, d.h. mit normalem Brennstoff-Luft-Gemisch für diese Betriebsart des Motors und des Reaktors.is that for returning part of the exhaust gas to the combustion chamber is put into operation when the temperature inside the reactor is at least the predetermined working temperature reached and when the engine is running without using the starter flap, i.e. with a normal fuel-air mixture for this Operating mode of the engine and the reactor.

Diese Anordnung zum Steuern der Reinigung der Abgase bei Motorfahrzeugen, welche mit einem thermischen Reaktor und einer Rückleitung von Abgasen' versehen ist, ist vorzugsweise elektromechanisch, wobei die Einrichtung zum Ändern des Zündzeitpunktes über ein Hebelsystem auf den Zündverteiler einwirkt, das durch eine mit dem Einlaßverteilerrohr über ein elektrisch betätigtes Ventil in Verbindung stehende pneumatische Einrichtung getrieben wird, das elektrisch betätigte Ventil durch eine Spannung betätigt wird, die von einer Versorgungsbatterie oder einer anderen elektrischen Energiequelle bequem über einen Anlasserschalter und einen geschlossenen Schaltkreis der auf das Ventil beim Kaltstart bei arbeitender Starterklappe einwirkt, abge-, zapft wird, und wobei die Einrichtung zum Steuern der Rückleitung der* Abgase in die Brennkammer ein zwischen Vergaser und Rückleitung eingesetztes Ventil umfaßt, das durch die von der Batterie oder anderen Energiequelle abgezapfte Spannung bequem über den Anlasserschalter und einen geschlossenen Schaltkreis , der auf das Ventil einwirkt, betätigt wird," wenn die Starterklappe in einer Ruhelage ist und nur in der Beschleunigungsstellung der Drosselklappe, über zwei Schalter, die bei langsamer Drehzahl oder im Leerlauf ausschalten, d.h. bei Verzögerung oder vollständig geöffneter Drosselklappe; der Schaltkreis ist offen, wenn die Starterklappe in der Betriebsstellung ist.This arrangement for controlling the cleaning of exhaust gases in motor vehicles, which is provided with a thermal reactor and a return line of exhaust gases', is preferably electromechanical, the means for changing the ignition timing acts on the ignition distributor via a system of levers, which is connected to the inlet manifold via an electrically operated Valve-related pneumatic device is driven, the electrically operated valve by a voltage is operated by a supply battery or other electrical energy source conveniently via a starter switch and a closed circuit that acts on the valve during a cold start when the choke valve is working, is tapped, and wherein the device for controlling the return of the * exhaust gases into the combustion chamber between the carburetor and Includes return line inserted valve that is conveniently powered by the voltage drawn from the battery or other power source via the starter switch and a closed circuit that acts on the valve, "when the starter flap is in a rest position and only in the acceleration position of the throttle valve, via two switches that are slower Turn off engine speed or idle, i.e. when decelerating or fully open throttle; the circuit is open when the choke is in the operating position.

Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Anordnung so aufgebaut, daß die erste Einrichtung eine mit einem Ende mit einer aufThe arrangement according to the invention is preferably constructed in such a way that the first device has one end with one

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Druck ansprechenden Einrichtung verbundene Leitung umfaßt., die Einrichtung entsprechend dem Differentialdruck; an derselben bewegbar ist und die Leitung mit dem anderen Ende an das Ansaugsystem des Motors angeschlossen ist, wodurch während des Betriebs des Motors Druckänderungen im Ansaugsystem auf die auf Druck ansprechende Einrichtung übertragbar sind, daß die auf Druck ansprechende Einrichtung mit dem Zündverteiler verbunden ist, so daß der Zündverteiler in einer, die Zündung verzögernden Lage festgehalten ist, wenn der Druck in der Leitung verringert ist, daß ein normalerweise die Leitung schließendes Ventil vorgesehen ist, sowie eine Einrichtung, welche das Ventil zum öffnen veranlaßt, wenn der Betriebszustand des Motors zwischen dem Anlassen und einer Geschwindigkeit oder Leistungsabgabe liegt, welche über der Drehzahl oder der Leistungsabgabe während des Leerlaufs liegt und wenn die Starterklappe des Motors nicht betätigt ist.Pressure responsive means comprises conduit connected., The means corresponding to the differential pressure; at the same is movable and the line is connected at the other end to the intake system of the engine, whereby during the Operation of the engine pressure changes in the intake system can be transferred to the pressure-responsive device that the pressure-responsive device is connected to the ignition distributor so that the ignition distributor in one, the ignition retarding position is held when the pressure in the line is reduced, that a normally closing the line Valve is provided, as well as a device which causes the valve to open when the operating state of the Engine is between starting and a speed or power output that is above the speed or power output while idling and when the engine's choke is not operated.

Die Einrichtung zum öffnen des Ventils besteht vorzugsweise aus einem Magneten der mit einem ersten Schalter in Reihe geschaltet ist, welcher auf die Betriebstellung des Motors anspricht. Der erste Schalter kann mit einem Getriebe zur Kraftübertragung verbunden oder zur Verbindung mit demselben geeignet sein oder dem Motor zugeordnet sein, so daß die elektrische Energie zum Magneten nur zugeführt werden kann, wenn ein jenergieübertragendes Zahnrad des Getriebes in Eingriff steht, d.h. wenn das Getriebe nicht in Leerlaufstellung ist. Der erste Schalter kann andererseits auch mit der Zuführung für elektrische Energie verbunden oder zur Verbindung mit derselben geeignet sein, entweder wenn die Drosselklappe in Leerlaufstellung ist oder wenn die Motordrehzahl im Leerlaufdrehzahlbereich ist*.The device for opening the valve preferably consists of a magnet which is connected in series with a first switch which responds to the operating position of the motor. Of the first switch can be with a transmission for power transmission be connected or suitable for connection to the same or associated with the motor, so that the electrical energy to the Magnets can only be fed if they are energy-transmitting Gear of the transmission is in mesh, i.e. when the transmission is not in neutral. The first switch can, on the other hand also be connected to the supply for electrical energy or be suitable for connection to the same, either if the throttle valve is in idle position or when the engine speed is in the idle speed range *.

Die Erfindung ist insbesondere für Fahrzeugmotorantriebe mit thermischenReaktoren zur Abgasreinigung zweckmäßig.The invention is particularly useful for vehicle engine drives thermal reactors for exhaust gas purification.

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Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Motors " mit einer erfindungsgemäßen Anordnung,Fig. 1 is a schematic representation of an engine " with an arrangement according to the invention,

Pig. 2 eine schematische Darstellung einiger der hauptsächlichen Merkmale der Anordnung, undPig. Figure 2 is a schematic representation of some of the main features of the arrangement; and

Fig. 3 einen graphischen Vergleich der Abgaseharak-3 shows a graphic comparison of the exhaust gas characteristics

teristika von Motoren mit der und ohne die erfindungsgemäße Anordnung.characteristics of engines with and without the arrangement according to the invention.

In Fig. 1 ist der Motor mit der Bezugszahl 100 bezeichnet. Luft wird durch das Luftfilter 101 geleitet und strömt an der Starterklappe 102 vorbei zum Vergaser 103, wo Kraftstoff von einer Kraftstoffleitung zugemischt wird.In FIG. 1, the motor is denoted by the reference number 100. Air is passed through the air filter 101 and flows past the choke 102 to the carburetor 103, where fuel from is added to a fuel line.

Das Kraftstoff-Luft-Gemisch strömt in einer, durch die Einstellung .der Drosselklappe 104 bestimmten Menge zum Einlaßverteilerrohr 105 und wird jeweils über einen entsprechenden Einlaßstutzen zu jedem Zylinder des Motors zugeführt. Das Kraftstoff-Luft-Gemisch wird im Zylinder durch einen elektrischen Funken an einer Zündkerze 107 gezündet. Die elektrischen Impulse hierfür werden über Zündleitungen 108 von einem Zündverteiler 109 zugeführt. Der Zündverteiler 109 ist in bekannter Weise aufgebaut und verlegt den Zündzeitpunkt vor, wenn die Motordrehzahl steigt. Die Frühzündung wird entsprechend der Drehzahl durch Übertragen des Druckes stromab der Drosselklappe 104 mittels einer Leitung 111 zu einem Druckmeßgerät 110 abgewandelt. Das Druckmeßgerät enthält eine nicht dargestellte, verformbare Membran, die über eine Gelenkverbindung mit dem Zündverteiler 109 verbunden ist, um dieThe fuel-air mixture flows through the setting .The throttle valve 104 certain amount to the inlet manifold 105 and is in each case via a corresponding inlet port fed to each cylinder of the engine. The fuel-air mixture is created in the cylinder by an electric spark on a spark plug 107 ignited. The electrical impulses for this are supplied from an ignition distributor 109 via ignition lines 108. Of the Ignition distributor 109 is constructed in a known manner and advances the ignition timing when the engine speed increases. The pre-ignition is according to the speed by transmitting the pressure downstream of the throttle valve 104 by means of a line 111 modified to a pressure measuring device 110. The pressure gauge includes a deformable membrane, not shown, which has a Articulated connection with the distributor 109 is connected to the

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drehzahlabhängige Vorverlegung des Zündzeitpunktes zu verkleinern, wenn der Druck in der Leitung 111 verringert wird.to reduce the speed-dependent advance of the ignition point, when the pressure in line 111 is reduced.

Abgas wird über ein Abgasrohr 112 in die Abgassammelleitung 113 ausgestoßen, die mit einem Abgasrohr Il4 verbunden ist. Das stromab gelegene Ende des Abgasrohrs 114 ist mit einem Reaktor 115 zur Abgasreinigung verbunden. Das Abgas strömt von letzterem zu einem Schalldämpfer 116 und dann über ein Auspuffrohr 117 in die Atmosphäre.Exhaust gas is fed into the exhaust manifold via an exhaust pipe 112 113 discharged, which is connected to an exhaust pipe Il4. The downstream end of the exhaust pipe 114 is connected to a reactor 115 for exhaust gas purification. The exhaust gas flows from the latter to a muffler 116 and then via an exhaust pipe 117 to the atmosphere.

Eine Rückleitung 118 für das Abgas ist mit einem Ende an das Abgasrohr 114 und mit dem anderen Ende mit der Einlaßleitung des Motors zwischen dem Vergaser 103 und der Drosselklappe verbunden. Der Durchgang von Abgas durch die Rückleitung 118 wird durch ein Ventil 119 gesteuert.A return line 118 for the exhaust gas is at one end to the exhaust pipe 114 and at the other end to the inlet line of the engine is connected between the carburetor 103 and the throttle valve. The passage of exhaust gas through return line 118 is controlled by a valve 119.

In Pig. 2 ist ein elektrisch betätigbares Magnetventil A dargestellt, das in die Leitung Hl zwischen der Einlaßleitung oder dem Einlaßverteilerrohr und dem Druckmeßgerät 110 eingesetzt ist, welches über einen Hebel mit dem Zündverteiler 109 verbunden ist. Das Magnetventil A wird über die Spannung der Versorgungsbatterie in Betrieb gesetzt, die über den Anlasserschalter 4 (Zündschlüssel eingesteckt und in die Stellung 50 gedreht) und durch einen geschlossenen Schaltkreis angeschlossen ist, der nur beim Kaltstart über die Schalter C und D (Schalter C in Stellung c und Schalter D in Stellung d) elektrisch geschlossen ist, welche entsprechend von dem Schaltgetriebe P gesteuert werden und mit dem Motor und der Starterklappe 102 verbunden sind. Dabei läuft der Motor mit Leerlaufdrehzahlen und die Starterklappe 102 ist betätigt, um das Kraftstoff-Luft-Gemisch anzureichern. Der Schaltkreis enthält auch einen Schalter oder Kontakt b, der öffnet, wenn Strom zum Anlassen des Motors über das Relais B geleitet wird, während der Zündschlüssel in der Stellung 51 ist und dadurch das Magnetventil AIn Pig. 2 shows an electrically operated solenoid valve A, that is inserted into the line HI between the inlet line or the inlet manifold and the pressure gauge 110 which is connected to the distributor 109 via a lever. The solenoid valve A is powered by the voltage of the supply battery put into operation via the starter switch 4 (ignition key inserted and set to position 50 rotated) and is connected by a closed circuit that is only activated during a cold start via switches C and D (switch C in position c and switch D in position d) electrically closed which are controlled accordingly by the manual transmission P and with the engine and the choke 102 are connected. The engine runs at idle speed and the starter flap 102 is actuated to reduce the fuel-air mixture to enrich. The circuit also contains a switch or contact b that opens when power is used to start the Engine is conducted via relay B while the ignition key is in position 51 and thereby solenoid valve A.

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ausschaltet und den Durchgang von Drucksignalen zum Druckmeßgerät 110 verhindert. Der Schaltkreis ist auch während des Normalbetriebs des Motors offen (Schalter C auf c').turns off and prevents the passage of pressure signals to the pressure gauge 110. The circuit is also active during the Normal operation of the engine open (switch C to c ').

Während dieser Schaltkreis unterbrochen ist, ist die Vorverlegung des Zündzeitpunktes des Zündverteilers 109 vom Druck des Einlaßverteilerrohrs unbeeinflußt und der Zündzeitpunkt wird nur durch die Motordrehzahl gesteuert und im Vergleich zum Zündzeitpunkt der andernfalls angemessen wäre, verzögert. Dadurch wird das Verhältnis der Kraftstoffverbrennung, die in den Zylindern stattfindet, verringert und das Verhältnis das im Reaktor 115 stattfindet gesteigert, wodurch die Aufwärmzeit des Reaktors 115 gesteigert und auch die erforderliche Arbeitstemperatur des Reaktors aufrechterhalten wird. While this circuit is broken, the advance of the ignition timing of the distributor 109 is from the pressure of the Intake manifold unaffected and the ignition timing is controlled only by the engine speed and compared to the Ignition timing that would otherwise be appropriate, retarded. This will determine the ratio of fuel combustion, which in the cylinders takes place is decreased and the ratio that takes place in the reactor 115 is increased, thereby reducing the warm-up time of the reactor 115 is increased and the required working temperature of the reactor is maintained.

Fig. 2 zeigt auch das Ventil 119 mit·seinem Betätigungsmagneten in der Abgasrückleitung 118.2 also shows the valve 119 with its actuating magnet in exhaust gas return line 118.

Das Ventil 119 wird durch die Spannung der Versorgungsbatterie über den Anlasserschalter 4,(Zündschlüssel in der Stellung 59) über einen Schaltkreis betätigt, der durch den Schalter D unterbrochen ist, wenn er sich in der Stellung d befindet, wobei die Starterklappe 102 in ihrer Arbeitsstellung ist, und ist nicht unterbrochen wenn die Starterklappe 102 nicht arbeitet, wobei der Schalter D dann die Stellung d' einnimmt.The valve 119 is activated by the voltage of the supply battery via the starter switch 4, (ignition key in position 59) operated by a circuit which is interrupted by the switch D when it is in position d, the Starter flap 102 is in its working position, and is not interrupted when the starter flap 102 is not working, wherein the switch D then assumes the position d '.

Der Schaltkreis zur Steuerung des Ventils 119 umfaßt auch einen normal offenen Schalter S und einen normal geschlossenen Schalter T. Der S_chalter S ist geschlossen, wenn die Drosselklappe 104 aus ihrer Leerlaufstellung bewegt wird. Der Bequemlichkeit halber kann der Schalter S so angeordnet sein, daß das Verschließen, bewirkt wird, wenn das Gaspedal nach unten gedrückt wird. Der Schalter T ist geöffnet, wenn die Drosselklappe vollständig oder fast vollständig geöffnet ist und kann aus GründenThe circuit for controlling the valve 119 also includes a normally open switch S and a normally closed switch T. The S _c holder S is closed when the throttle valve 104 is moved from its idle position. For the sake of convenience, the switch S may be arranged so that locking is effected when the accelerator pedal is depressed. The switch T is open when the throttle valve is fully or almost fully open and can for reasons

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der Bequemlichkeit unter dem Gaspedal angeordnet sein. Aus der vorhergehenden Beschreibung wird klar, daß das Ventil nur in Drosselklappenstellungen zwischen Leerlauf- und im wesentlichen vollständig geöffneter Stellung offen ist.be placed under the accelerator pedal for convenience. From the preceding description it is clear that the valve can only be used in Throttle positions between idle and substantially fully open position is open.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der soweit beschriebenen Anordnung näher erläutert. Es ist zu erkennen, daß zum Andern des Zündzeitpunkts der im Einlaßverteilerrohr vorhandene Unterdruck mittels der kleinen Druckdose des Druckmeßgerägts 110 verwendet wird, welcher über ein Hebelsystem die Stellung des Zündverteilers 109 ändert. Das Signal verringerten Druckes im Rohr 111 wird vom Einlaßverteilerrohr auf die Druckdose des Druckmeßgeräts 110 über das Magnetventil A übertragen. Die Anordnung ist in dem Moment außer Betrieb, in welchem der Anlasser über das Relais B eingeschaltet wird, dessen Kontakt b das Magnetventil A ausschaltet. Auf diese W_eise wird der Motor ohne Schwierigkeit angelassen. Sobald er mit dem Getriebe P in Leerlaufstellung (Schalter C in Stellung c) läuft, wird der Zündzeitpunkt verzögert, weil Kontinuität zwischen der von dem Anlasserschalter 4 abgezapften Versorgungspannung und dem Magnetventil A besteht und das letztere den verringerten Druck des Einlaßvertei3a?rohrs auf die kleine Druckdose des Druckmeßgeräts 110 übertragend öffnet, welche wiederum den Zündverteiler 109 entsprechend verstellt. Wenn sich das Getriebe P dagegen in Antriebsstellung befindet (Schalter C in Stellung c') wird der elektrische Schaltkreis geöffnet und dadurch wird das Magnetventil A abgeregt und schließt, so daß die Wirkung des verringerten Druckes des Einlaßverteilerrohrs auf die Druckdosen im Druckmeßgerät unwirksam wird. Wenn die Starterklappe nicht arbeitet, was, wie oben erwähnt wurde, nicht auftritt, weil der Schalter D dann die Stellung d' einnimmt, ist jedoch daran zu erinnern, daß der Betrieb der Starterklappe nur erforderlich ist, wenn der Motor kalt ist und es ist bekannt, daß die Starterklappe unter diesen Umständen sowohl automatischThe mode of operation of the arrangement described so far is explained in more detail below. It can be seen that the negative pressure present in the inlet distributor pipe is used to change the ignition point by means of the small pressure cell of the pressure measuring device 110, which changes the position of the ignition distributor 109 via a lever system. The signal of reduced pressure in the pipe 111 is transmitted from the inlet manifold to the pressure cell of the pressure gauge 110 via the solenoid valve A. The arrangement is out of operation at the moment in which the starter is switched on via the relay B, whose contact b switches the solenoid valve A off. In this W _e ise the engine is started without difficulty. As soon as it runs with the gearbox P in neutral (switch C in position c), the ignition timing is retarded because there is continuity between the supply voltage drawn off by the starter switch 4 and the solenoid valve A and the latter the reduced pressure of the inlet manifold on the small Transmitting pressure cell of pressure measuring device 110 opens, which in turn adjusts ignition distributor 109 accordingly. If the transmission P is in the drive position (switch C in position c ') the electrical circuit is opened and thereby the solenoid valve A is de-energized and closes, so that the effect of the reduced pressure of the inlet manifold on the pressure cells in the pressure gauge is ineffective. If the choke does not work, which, as mentioned above, does not occur because switch D is then in position d ', however, it should be remembered that the operation of the choke is only required when the engine is and it is cold known that the starter flap is both automatic under these circumstances

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als auch von Hand betrieben werden können muß.and must be able to be operated by hand.

Bezüglich der anderen Teile der Anordnung, welche die Rückleitung eines Teiles der Abgase zur Verringerung der Emission von Stickstoffoxiden steuern, ist zu bemerken, daß diese Emissionen beim Vorhandensein von Temperaturspitzen in der Brennkammer und bei einem Brennstoff-Luft-Gemisch dicht in der Nähe des stochiometrischen Wertes anwachsen, wie die Erfahrung lehrt. Um die Spitzenwerte der Temperatur zu verringern, wird ein Teil des Abgases, das als'"Wärmeballast" wirkt, in die Brennkammer geleitet. Wenn der Motor im Leerlauf läuft oder verzögert wird, ist die Dichte der Ladung so niedrig, daß nur kleine Beträge von Stickstoffoxiden gebildet werden, während die Ladungsdichte beim Beschleunigen hoch ist und daher die gebildete NO -Menge groß ist. Wenn der Motor andererseits mit gezogener Starterklappe 102 läuft, ist das Brennstoff-Luft-Gemisch so fett, daß die Temperatur in der Brennkammer·niedrig ist, und daher die Bildung von Stickoxiden sehr begrenzt ist. Die Reichhaltigkeit des Gemisches ist neben der niedrigen Ladungsdichte beim Verzögern ebenso ein begrenzender Faktor. Wenn der Motor mit vollständig geöffneter Drosselklappe läuft, z.B. auf Autobahnen oder,anderen Straßen außerhalb städtischer Bereiche, besteht keine Notwendigkeit, die Emissionen von NO zu verringern, so daß die Rückleitung von Abgas unterbunden werden kann, um Leistung zurückzugewinnen.Regarding the other parts of the arrangement, which require the return of some of the exhaust gases to reduce emissions control of nitrogen oxides, it should be noted that these emissions in the presence of temperature peaks in the Combustion chamber and with a fuel-air mixture grow close to the stoichiometric value, like the Experience teaches. In order to reduce the peak values of the temperature, part of the exhaust gas, which acts as' "heat ballast", passed into the combustion chamber. When the engine is idling or decelerating, the density of the charge is so low that only small amounts of nitrogen oxides are formed, while the charge density is high during acceleration and therefore the NO amount formed is large. On the other hand, when the engine is running with the choke 102 pulled, the fuel-air mixture is so rich that the temperature in the combustion chamber is low and therefore the formation of nitrogen oxides is very limited. In addition to the low charge density during deceleration, the richness of the mixture is also a limiting factor. If the engine is running with the throttle fully open, e.g. on motorways or other roads outside urban areas, there is no need to reduce the emissions of NO to reduce, so that the return of exhaust gas can be cut off to recover power.

Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht die Verbindung und die Unterbrechung der Rückleitung des Abgases und erfüllt die zuvor erwähnten Anforderungen. Das rückgeleitete Abgas wird über die Rückleitung 118 unter Steuerung durch das Ventil 119 in das Einlaßsystem und dann in die Brennkammer geleitet. Wenn die Starterklappe in Betrieb, d.h. gezogen ist (Schalter D in Stellung d), ist der Versorgungskreis des normal geschlossenen Ventils 119 geöffnet. Wenn die Starterklappe 102 dagegen nichtThe arrangement according to the invention enables the connection and the interruption of the return line of the exhaust gas and fulfills the previously mentioned requirements. The returned exhaust gas is returned via return line 118 under the control of valve 119 into the intake system and then into the combustion chamber. When the starter flap is in operation, i.e. pulled (switch D in position d), the supply circuit of the normally closed valve 119 is open. If, however, the starter flap 102 does not

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arbeitet (Schalter D in Stellung d^!), ist der Schaltkreis des Ventils II9 über den normal offenen, unter dem Gaspedal angeordneten Schalter S und den normal geschlossenen, am Ende des Hubes des Gaspedals angeordneten Schalter T geschlossen. Wenn das Fahrzeug im Leerlauf läuft oder verzögert wird, d.h. bei vollständig entlastetem Gaspedal, bleibt der Schalter S daher offen und das Ventil II9 geschlossen, während das Pedal den Schalter S beim Beschleunigen betätigt, wobei der Schalter das Ventil II9 öffnet, damit das rückgeleitete Gas hindurchtreten kann. Wenn das Ende des Hubes des Gaspedals erreicht ist (vollständig geöffnete Drosselkappe), öffnet der Schalter T, unterbricht die weitere Zufuhr von Strom zum elektrischen Ventil 119 und verhindert daher die Rückleitung von Abgas.operates (switch D in position d ^! ), the circuit of valve II9 is closed via the normally open switch S located below the accelerator pedal and the normally closed switch T located at the end of the stroke of the accelerator pedal. When the vehicle is idling or is decelerating, i.e. with the accelerator pedal fully relieved, the switch S therefore remains open and the valve II9 closed, while the pedal actuates the switch S during acceleration, the switch opening the valve II9 so that the returned gas can pass through. When the end of the stroke of the accelerator pedal is reached (fully opened throttle cap), the switch T opens, interrupts the further supply of current to the electric valve 119 and therefore prevents the return of exhaust gas.

Es versteht sich, daß die Erfindung auch in anderer Form als der besonders beschriebenen ausgeführt werden kann. Z.B. kann die Unterbrechung des den Betrieb steuernden elektrischen Schaltkreises durch den Schalter C, mittels anderer Vorgänge als dem Eingreifen eines kraftübertragenden Zahnrades des Getriebes ausgelöst werden. So kann der Schalter C von der Stellung c in die Stellung c¹ bewegt werden, wenn die Motor-" drehzahl die Leerlaufdrehzahl übersteigt. Dies kann durch eine mechanische oder andere Verbindung der Drosselklappe 104 bewirkt werden, wie durch die strichpunktierte Linie 125 angedeutet ist, so daß der Schalter C bei in Leerlaufstellung befindlicher Drosselklappe 104 geschlossen ist, und geöffnet ist, wenn sich die Drosselklappe 104 nicht in Leerlaufstellung befindet. Andererseits kann der Schalter C auch durch Signale von einer nicht dargestellten, bekannten Drehzahlanzeige des Motors betätigt werden. Bei der letzteren Anordnung verläuft die Verbindung zum Schalter C, welche durch die strichpunktierte Linie 125 dargestellt ist, von einem nicht dargestellten Tachometer oder einem anderen, auf die Drehzahl ansprechenden Mechanismus, welcher eine Bewegung des Schalters C aus seinerIt goes without saying that the invention can also be embodied in other forms than that specifically described. For example, the interruption of the electrical circuit controlling the operation by the switch C can be triggered by means of processes other than the engagement of a power-transmitting gearwheel of the transmission. Thus, the switch C can be moved from position c to position c ¹ when the engine speed exceeds the idle speed. This can be achieved by a mechanical or other connection of the throttle valve 104, as indicated by the dash-dotted line 125, so that the switch C is closed when the throttle valve 104 is in the idle position and is open when the throttle valve 104 is not in the idle position. On the other hand, the switch C can also be operated by signals from a known engine speed indicator, not shown The latter arrangement runs the connection to the switch C, which is shown by the dash-dotted line 125, from a tachometer (not shown) or some other mechanism responsive to the speed, which moves the switch C from its

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geschlossenen Stellung c, d.h. bei im Leerlaufdrehzahlbereich befindlicher Motordrehzahl, in die offene Stellung c' bewirkt, wenn die Motordrehzahl die Leerlaufdrehzahl übersteigt.closed position c, i.e. when the engine speed is in the idling speed range, into the open position c ', when the engine speed exceeds idle speed.

Die Tätigkeit des Schalter D kann von der Temperatur des Reaktors 115 anstelle der Betriebsstellung der Starterklappe 102 abhängig sein. Bei diesem, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Temperaturanzeigegerät am Reaktor 115 vorgesehen und ggf. zweckmäßig verstärkte Signale, die für die Reaktortemperatur repräsentativ sind, werden verwendet, um den Schalter D von der Stellung d in die Stellung d' zu bewegen, wenn der Reaktor seine minimale Betriebstemepratur erreicht hat (ungefähr 850 C bei herkömmlichen thermischen Reaktoren). Wenn die Reaktortemperatur gesunken ist, kehrt der Schalter D von seiner Stellung d' in die Stellung d zurück. Der Aufbau und die Arbeitsweise dieses nicht dargestellten Ausführungsbeispiels sind für den Fachmann klar.The activity of the switch D can depend on the temperature of the reactor 115 instead of the operating position of the starter flap 102 be. In this exemplary embodiment, not shown, a temperature display device is provided on the reactor 115 and, if necessary, appropriately amplified signals for the reactor temperature are used to move switch D from position d to position d 'when the reactor is in operation has reached the minimum operating temperature (approx. 850 C at conventional thermal reactors). When the reactor temperature has decreased, the switch D returns from its position d 'to position d. The structure and operation of this Embodiments not shown are clear to the person skilled in the art.

Fig. 3 zeigt die Ergebnisse von Versuchen, die mit einem europäischen Kraftfahrzeug mit automatischem Getriebe und einem Motor von I800 cnr erreicht wurden, das mit einem thermischen Reaktor und einem Abgasrückleitsystem ausgerüstet war.Fig. 3 shows the results of tests carried out with a European Motor vehicle with automatic gearbox and an engine from I800 cnr were achieved with a thermal Reactor and an exhaust gas recirculation system was equipped.

Die mit ausgezogener Linie dargestellten Kurven zeigen die Versuchsergebnisse, ehe der Wagen mit der erfindungsgemäßen Anlage ausgerüstet war, und die mit gestrichelten Linien dargestellten Kurven aaigen die mit der erfindungsgemäßen Anlage erzielten Ergebnisse.The curves shown with a solid line show the test results before the car with the invention System was equipped, and the curves shown with dashed lines correspond to those with the system according to the invention achieved results.

Die verstrichene Zeit ist auf der Abszisse abgetragen. Die oberen Kurven zeigen die Reaktortemperatur und es ist klar, daß die Reaktoraufwärmzeit durch die erfindungsgemäße Anlage beträchtlich verringert ist. Der Reaktor war tatsächlich in weniger als einer Minute wirksam. Es ist ferner durch Vergleich mit der Geschwindigkeitskurve der unteren graphischen Darstellung festzustellen,The elapsed time is shown on the abscissa. The upper curves show the reactor temperature and it is clear that the Reactor warm-up time is considerably reduced by the system according to the invention. The reactor was actually in less than one Effective minute. It can also be determined by comparison with the speed curve in the graph below,

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daß die Reaktortemperatur sich mehr mit der Drehzahl ändert, wenn der Wagen nicht mit der erfindungsgemäßen Anlage ausgerüstet ist.that the reactor temperature changes more with the speed, if the car is not equipped with the system according to the invention is.

Die zwei graphischen Darstellungen, welche den Prozentsatz an CO und ppm unverbrannten Kohlenwasserstoffs (HC) im Abgas zeigen, stellen klar die beträchtlichen Vorteile der Erfindung heraus.The two graphs showing the percentage of CO and ppm unburned hydrocarbon (HC) in the exhaust gas show clearly demonstrate the considerable advantages of the invention.

Die Erfindung wurde mit besonderer Bezugnahme auf einige besondere Ausführungsbeispiele beschrieben. Es versteht sich jedoch, daß Änderungen und Abwandlungen ohne Abweichung vom Anwendungsbereich der Erfindung, wie sie in den-Ansprüche definiert ist, möglich sind.The invention has been specific with particular reference to a few Embodiments described. It is understood, however, that changes and modifications without deviating from Scope of the invention as defined in the claims is, are possible.

Kurz zusammengefaßt werden mit der Erfindung ein Verfahren und eine Anordnung zum Verringern der Verschmutzung der Atmosphäre durch Abgase von Motorfahrzeugen geschaffen, welche mit Reaktoren zur Reinigung des Abgases, z.B. katalytischen und thermischen Reaktoren versehen sind". ■ Insbesondere werden durch die Erfindung für diesen Zweck ein Verfahren und eine Anordnung vorgeschlagen, deren Arbeitsweise die Verzögerung.der Frühzündung und die Rückleitung eines Teils des Abgases zurück zum Motor bei besonderen Betriebsbedingungen des Motors steuern. Briefly, the invention provides a method and arrangement for reducing pollution of the atmosphere created by exhaust gases from motor vehicles, which are equipped with reactors for cleaning the exhaust gas, e.g. catalytic and thermal Reactors are provided ". ■ In particular, the invention proposed for this purpose a method and an arrangement, the operation of which the delay.der advance ignition and the Control recirculation of some of the exhaust gas back to the engine under specific engine operating conditions.

Die verwendete Anordnung ist elektromechanischer Art und wird bei Motorfahrzeugen angewendet, die mit einem thermischen Reaktor zum Erreichen einer schnellen und ausgeglichenen Reinigung der Abgase mittels automatischer Steuerung der Änderung der Frühzündung und Rückleitung der Abgase ausgerüstet sind. Insbesondere hierfür schafft die Erfindung eine elektromechanische Anordnung, die durch Verwendung eines Magnetventils das Andern der Frühzündung und die Rückleitung der Abgase steuert, um eine schnellere und sorgfältigere Reinigung der Abgase zu erzielen.The arrangement used is of the electromechanical type and is applied to motor vehicles equipped with a thermal Reactor to achieve a quick and balanced cleaning of the exhaust gases by means of automatic control of the change the pre-ignition and return of the exhaust gases are equipped. In particular for this purpose, the invention creates an electromechanical one Arrangement that changes the pre-ignition and the return of the exhaust gases by using a solenoid valve controls in order to achieve a faster and more careful cleaning of the exhaust gases.

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Claims

PatentansprücheClaims

Ι?) Verfahren zum Verringern unerwünschter Verschmutzung im Abgas eines Fahrzeugmotors, der mit einem Reaktor zum Steuern der Verschmutzung im Abgassystem und einer Einrichtung zum Rückleiten eines Teiles des Abgases zur Brenn- ' kammer des Pahrzeugmotors versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündzeitpunkt verzögert wird, wenn die Temperatur des Reaktors unterhalb dessen minimaler wirksamer Arbeitstem^peratur liegt, und daß die Rückleitung des Abgases entsprechend den Betriebsbedingungen des Motors gesteuert wird, wobei Rückleitung nur beim Betrieb der Maschine mit geöffneter Starterklappe erfolgt und/oder wenn die Temperatur im Reaktor mindestens gleich der minimalen wirksamen Arbeitstemperatur ist.Ι?) Methods for reducing unwanted pollution in the exhaust gas of a vehicle engine equipped with a reactor for controlling pollution in the exhaust system and a Device for returning part of the exhaust gas to the combustion ' chamber of the vehicle engine is provided, characterized in that the ignition timing is retarded when the temperature of the reactor is below its minimum effective working temperature, and that the return line of the exhaust gas is controlled according to the operating conditions of the engine, with return line only when operating the machine with the open Starter valve takes place and / or when the temperature in the reactor is at least equal to the minimum effective working temperature.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Verschmutzung steuernde Reaktor ein thermischer Reaktor ist und die wirksame Arbeitstemperatur ungefähr 85O⁰C beträgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the pollution-controlling reactor is a thermal reactor and the effective operation temperature is about 85O ⁰ C.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung des Zündzeitpunktes pneumatisch bewirkt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the delay of the ignition point is effected pneumatically.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet , daß der normale Zündzeitpunkt des Motors entsprechend einem Signal wiedereingestellt wird, das für einen "Nicht-Leerlaufbetrieb" des Motors repräsentativ ist oder denselben anzeigt.4. The method according to any one of claims 1 to 3> characterized in that the normal ignition timing of the engine is reset in accordance with a signal which is representative of or indicative of "non-idling" operation of the engine.

5· Verfahren nach Anspruch 4,dadurch g e k e η η -5. Method according to claim 4, characterized in that g e k e η η -

zeichnet, daß das Signal von einem der folgenden Vorgänge abgeleitet wird:indicates that the signal is derived from one of the following processes:

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(ii) Steigern der Motordrehzahl' auf eine die Leerlaufdrehzahl übersteigende Drehzahl,(ii) increasing the engine speed to an idle speed excessive speed,

(iii) Bewegen der Drosselklappe des Motors aus ihrer Leerlaufstellung.(iii) moving the throttle of the engine out of it Idle position.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,6. The method according to any one of claims 1 to 5,

dadurch gekennzeichnet, daß Abgas rückgeleitet wird, wenn der Motor mit Drehzahlen oberhalb der Leerlaufdrehzahl arbeitet, jedoch nicht wenn die Drosselklappe im wesentlichen vollständig geöffnet ist.characterized in that exhaust gas is recirculated when the engine is at speeds above idle speed operates, but not when the throttle is substantially fully open.

7· Anordnung zum Verringern unerwünschter Verschmutzung7 · Arrangement to reduce unwanted pollution

im Abgas von Fahrzeugmotoren gemäß einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchen ein Abgassystem mit einem Reaktor zum Reinigen der während des Betriebs des Motors erzeugten Abgase vorgesehen ist,- mit einer Abgasrückleitung, die sich von einem Teil des Abgassystems stromauf des Reaktors zu einem Teil des Ansaugsystems des Motors erstreckt, mit einem Ventil zum Steuern des Gasstroms durch die Abgasrückleitung, dadurch gekennzeichnet , daß eine erste Einrichtung zum Ändern des Zündzeitpunktes gegenüber dem normalen Zündzeitpunkt vorgesehen ist, welche direkt oder indirekt entsprechend der Temperatur im Reaktor (115) arbeitet, so daß der Zündzeitpunkt verzögert ist, wenn die Reaktortemperatur unter der minimalen wirksamen Betriebstemperatur liegt, und die Wiedereinstellung des normalen Zündzeitpunktes verursacht oder ermöglicht ist, wenn die minimale wirksame Arbeitstemperatur erreicht ist, und daß eine zweite Einrichtung zum Steuern des Ventils (119) vorgesehen ist, die entsprechend den Arbeitsbedingungen des Motors (100) in Betrieb setzbar ist, wenn die Temperatur des Reaktors (115) mindestens gleich der minimalen wirksamen Arbeitstemperatur ist und/oder wenn die Starterklappe (102) des Motors nicht arbeitet.in the exhaust gas of vehicle engines according to a method according to any one of the preceding claims, in which an exhaust system with a reactor for cleaning the exhaust gases generated during operation of the engine, - with an exhaust gas return line, which extends from part of the exhaust system upstream of the reactor to part of the intake system of the engine, with a Valve for controlling the gas flow through the exhaust gas return line, characterized in that a first device to change the ignition timing compared to the normal ignition timing is provided, which works directly or indirectly according to the temperature in the reactor (115), so that the ignition point is delayed when the reactor temperature is below the minimum effective operating temperature, and reset the normal ignition point is caused or made possible when the minimum effective working temperature is reached, and that a second device for controlling the valve (119) is provided, which in accordance with the working conditions of the Motor (100) can be put into operation when the temperature of the reactor (115) is at least equal to the minimum effective working temperature and / or when the starter flap (102) of the engine not working.

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8. Anordnung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung eine mit einem Ende mit einer auf Druck ansprechenden Einrichtung (110) verbundene Leitung (111) umfaßt, die Einrichtung entsprechend dem Differentialdruck an derselben bewegbar ist und die Leitung mit dem anderen Ende an das Ansaugsystem des Motors (100) angeschlossen ist, wodurch während des Betriebs des Motors (100) Druckänderungen im Ansaugsystem auf die auf Druck ansprechende Einrichtung (110) übertragbar sind, daß die auf Druck ansprechende Einrichtung mit dem Zündverteiler (109) verbunden ist, so daß der Zündverteiler in einer, die Zündung verzögernden Lage festgehalten ist, wenn der Druck in. der Leitung verringert ist, daß ein normalerweise die Leitung schließendes Ventil vorgesehen ist, sowie eine Einrichtung, welche das Ventil zum Öffnen veranlaßt, wenn der Betriebszustand des Motors (100) zwischen dem Anlassen und einer Drehzahl oder Leistungsabgabe liegt, welche über der Drehzahl oder der Leistungsabgabe während des Leerlaufs liegt und wenn die Starterklappe (102) des Motors nicht betätigt ist.8. The arrangement according to claim 7 »characterized in that the first device has one with a End with a pressure responsive device (110) connected conduit (111), the device according to the Differential pressure is movable on the same and the line is connected at the other end to the intake system of the engine (100) is, whereby during operation of the engine (100) pressure changes in the intake system to the pressure-responsive Device (110) can be transferred that the pressure-responsive device is connected to the ignition distributor (109), so that the ignition distributor is held in an ignition retarding position when the pressure in the conduit is reduced is that a normally closing valve is provided, as well as a device which the valve to Opening caused when the operating condition of the engine (100) is between cranking and a speed or power output is, which is above the speed or the power output during idling and when the starter flap (102) of the engine is not actuated.

9. ^ Anordnung nach Anspruch 8, dadurch ■ g e k e η η zeichnet, daß die Einrichtung, welche das Ventil zum öffnen veranlaßt, aus einem Magneten besteht, der in Reihe mit einer ersten Schalteinrichtung (C) geschaltet ist,' welche auf den Betriebszustand des Motors anspricht, eine zweite Schalteinrichtung (D), welche auf die Betätigung der Starterklappe (102) anspricht, vorgesehen ist, und eine dritte Sehältvorrichtung vorgesehen ist, welche dem Motorsteuerschaltblock zugeordnet ist, und daß der Magnet und die Schalteinrichtungen zur Verbindung in einer Reihenschaltung mit einer elektrischen Stromquelle geeignet sind. ■*"·■■'""9. ^ Arrangement according to claim 8, characterized in that ■ g e k e η η draws, that the device which causes the valve to open consists of a magnet in series with a first switching device (C) is connected, 'which on the operating state of the engine responds, a second switching device (D), which is responsive to actuation of the choke (102), is provided, and a third holding device is provided, which is assigned to the engine control switch block and that the magnet and the switching means are for connection in a series connection with a source of electrical power are suitable. ■ * "· ■■ '" "

10. Anordnung nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schalteinrichtung (C) mit 10. The arrangement according to claim 9 *, characterized in that the first switching device (C) with

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einem Getriebe (P) verbunden oder zur Verbindung mit demselbenconnected to a gear (P) or for connection to the same

geeignet ist, so daß die erste Schalteinrichtung (C) einen elektrischen Durchgang in der Reihenschaltung schafft, wenn dasis suitable, so that the first switching device (C) has an electrical Creates continuity in the series connection, if that

Getriebe sich in einer keine Kraft übertragenden Lage befindetThe transmission is in a position that does not transmit any force

und den elektrischen Durchgang des Schaltkreises unterbricht,and interrupts the electrical continuity of the circuit,

wenn das Getriebe auf Kraftübertragung vom Motor (100) geschaltet ist.when the transmission is switched to power transmission from the engine (100) is.

11. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schalteinrichtung (C) mit der Drosselklappe (104) verbunden (125) oder zum Verbinden geeignet ist, so daß ein elektrischer Durchgang in der Reihenschaltung nur bei dem Leerlauf entsprechenden Drosselklappenstellungen herstellbar ist.11. The arrangement according to claim 9, characterized in that the first switching device (C) with the Throttle valve (104) connected (125) or suitable for connecting so that electrical continuity in the series connection can only be produced with the throttle valve positions corresponding to idling.

12. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schalteinrichtung mit einer auf die Motordrehzahl ansprechenden Einrichtung verbunden oder zur Verbindung mit derselben in der Weise geeignet ist, daß ein elektrischer Durchgang in der Reihenschaltung nur herstellbar ist, wenn die Einstellung der auf die Motordrehzahl ansprechenden Einrichtung Leerlaufdrehzahlen des Motors entspricht.12. The arrangement according to claim 9, characterized in that the first switching device is connected to a responsive to the engine speed device or is suitable for connection to the same in such a way that an electrical continuity in the series circuit can only be produced when the setting of the Engine speed responsive device corresponds to idle engine speeds.

I^· Anordnung nach einem der Ansprüche δ bis 12,I ^ arrangement according to one of claims δ to 12,

dadurch gekennzeichnet , daß die auf Druck ansprechende Einrichtung (HO) ein elastisch verformbares Teil aufweist.characterized in that the pressure-responsive device (HO) is an elastically deformable part having.

14. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis I3,14. Arrangement according to one of claims 8 to I3,

dadurch gekennzeichnet, daß eine vierte Schalteinrichtung in der Reihenschaltung angeordnet ist, welche zum Unterbrechen des elektrischen Durchgangs des Schaltkreises geeignet ist, wenn ein elektrisches Anlasserrelais (B) oder ein Starter des Motors betätigt wird.characterized in that a fourth switching device is arranged in the series circuit, which is used to interrupt the electrical continuity of the circuit is suitable if an electrical starter relay (B) or an engine starter is actuated.

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A09808/0453A09808 / 0453

15· Anordnung nach einem der Ansprüche 8'bis 14,15. Arrangement according to one of Claims 8 to 14,

dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung mindestens ein Teil eines elektrischen Steuerkreises umfaßt, der mit einer elektrischen Energiequelle verbunden oder zum Verbinden mit derselben geeignet .ist, daß der Steuerkreis einen Schalter aufweist, der zum Unterbrechen des elektrischen Durchgangs des Steuerkreises angeschlossen ist,characterized in that the second device comprises at least part of an electrical control circuit which is connected to an electrical energy source or suitable for connecting to the same .is that the control circuit has a switch connected to interrupt the electrical continuity of the control circuit,

(i) wenn die Starterklappe betätigt wird, (ii) wenn die Drosselklappe sich in Leerlaufstellung(i) when the choke valve is operated, (ii) when the throttle valve is in idle position

des Motors befindet,undof the engine, and

(iii) wenn die Drosselklappe im wesentlichen vollständig geöffnet ist.(iii) when the throttle is substantially fully open.

16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Schalteinrichtung im Schaltkreis drei in Reihe geschaltete Schalter (S, T, D) aufweist, daß ein erster Schalter (D) durch die Starterklappe (102) betätigbar ist und der zweite und dritte Schalter (T, S) durch die Steuerung der Drosselklappe (104) betätigbar sind.16. The arrangement according to claim 15, characterized in that the switching device is in the circuit has three switches (S, T, D) connected in series, so that a first switch (D) can be actuated by the starter flap (102) and the second and third switches (T, S) can be actuated by controlling the throttle valve (104).

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