DE2407135A1 - Catalytic cleaner for IC engine exhaust gases - has external catalyst container connected to exhaust manifold - Google Patents
Catalytic cleaner for IC engine exhaust gases - has external catalyst container connected to exhaust manifoldInfo
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Abstract
Description
Reinigungsanlage für die Abgase eines Verbrennungsmotors Die Erfindung bezieht sich auf eine Reinigungsanlage für die Abgase eines Verbrennungsmotors mit einem Auspuffsammelrohr. Cleaning system for the exhaust gases of an internal combustion engine The invention refers to a cleaning system for the exhaust gases of an internal combustion engine an exhaust manifold.
Es ist bekannt, Katalysatoren in eine Auspuffanlage eines Verbrennungsmotors zu bringen um die giftigen Schadstoffe zu verringern. Solche bekannten Anlagen sind aber sehr kompliziert aufgebaut und erfordern zusätzliche Heizelemente, um das katalytische Material auf die erforderliche Arbeitstemperatur zu bringen, ferner sind Dosierventile notwendig, um das katalytische Material jeweils genau in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors zu dosieren; ferner sind oftmals Ableitbleche, Leitschaufeln und ähnliches notwendig.It is known to use catalytic converters in an exhaust system of an internal combustion engine bring to reduce the toxic pollutants. Such known plants are but very complex and require additional heating elements, around to bring the catalytic material to the required working temperature, furthermore metering valves are necessary in order to precisely determine the catalytic material in each case to dose from the speed of the motor; furthermore there are often deflector plates, guide vanes and the like necessary.
Andere bekannte Anlagen leiten katalytische Materialien in das Innere der Motorzylinder oder statten die Kammern innerhalb des Schalldämpfers mit Katalysatoren aus, über die die Abgase dann geleitet werden.Other known systems direct catalytic materials inside the engine cylinder or equip the chambers inside the muffler with catalytic converters through which the exhaust gases are then routed.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Reinigungsanlage zu schaffen, welche gegenüber bekannten Anlagen wesentlich einfacher aufgebaut ist und die ferner auch bei bereits im Betrieb befindlichen Verbrennungsmotoren noch nachträglich eingebaut werden können, ohne daß größere Umbauten notwendig werden. Ferner soll eine solche Anlage jederzeit einfach gewartet werden können.It is the object of the invention to create a cleaning system which compared to known systems is much simpler and also retrofitted to internal combustion engines that are already in operation without major modifications being necessary. Furthermore, such a System can be easily serviced at any time.
Erfindungsgemäß wird die vorstehende Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Behälter mit einem katalytischen Material vorgesehen ist, das in Form von Staub über eine erste Leitung dem Auspuffsammelrohr zugeführt wird, daß eine zweite Leitung vorgesehen ist, welche vom Auspuffsammelrohr unter Druck stehendes Gas dem Behälter zuführt, und daß schließlich der Behälter Vibrationen ausgesetzt wird.According to the invention, the above object is achieved in that a Container with a catalytic material is provided, which is in the form of dust is fed via a first line to the exhaust manifold that a second line is provided which from the exhaust manifold pressurized gas to the container feeds, and that finally the container is subjected to vibrations.
Der Erfindungsgegenstand weist gegenüber den bekannten Anlagen die Vorteile auf, daß er sehr einfach und damit kostengünstig erstellt werden kann, nachträglich an bestehende Verbrennungsmotoren angebaut und jederzeit leicht gewartet werden kann. Der Durchsatz an katalytischem Material kann durch das Drehzahl- bzw. Rundlaufverhalten jedes einzelnen Verbrennungsmotors automatisch angepaßt werden.The subject of the invention has compared to the known systems Advantages that it can be created very easily and thus inexpensively, retrofitted to existing combustion engines and easily serviced at any time can be. The throughput of catalytic material can be determined by the speed or The true running behavior of each individual internal combustion engine can be adapted automatically.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen mittels einer Zeichnung erläutert; in der Zeichnung zeigen Fig. 1 schematisch, teilweise geschnitten, das erfindungsgemäße Reinigungsgerät in Anwendung auf einen Verbrennungsmotor, Fig. 2 einen Schnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel des Reinigungsgerätes.The invention is based on exemplary embodiments by means of a Drawing explained; in the drawing: Fig. 1 shows schematically, partly in section, the cleaning device according to the invention in application to an internal combustion engine, Fig. 2 shows a section through another exemplary embodiment of the cleaning device.
Ein Auspuffsammelrohr 11 (Fig. 1) ist mit Zweigleitungen 12 versehen, um die Abgase von den einzelnen Zylindern eines Verbrennungsmotors 10 aufzunehmen. Eine zentrale Leitung 13, in der alle Zweigleitungen 12 einmünden, leitet die Abgase, die von den Zweigleitungen 12 kommen und von der Verbrennung stammen, einem Schalldämpfer (in der Zeichnung nicht dargestellt) zu, von dem aus die Abgase in die Atmosphäre abgegeben werden.An exhaust manifold 11 (Fig. 1) is provided with branch lines 12, in order to receive the exhaust gases from the individual cylinders of an internal combustion engine 10. A central line 13, in which all branch lines 12 open, conducts the exhaust gases, coming from the branch lines 12 and coming from the combustion, a muffler (not shown in the drawing) from which the exhaust gases are released into the atmosphere be delivered.
Ein Behälter 14 aus Metall oder einem anderen, hohen Temperaturen widerstehendem Material ist mittels eines Trägers 15 an dem Verbrennungsmotor 10 befestigt. Da die meisten Verbrennungsmotoren, wie z.B. Kraftfahrzeugmotoren, mittels flexibler Befestigungsmittel aufgehängt sind, wird der Behälter während des Laufes des Motors in Vibration versetzt.A container 14 made of metal or some other high temperature resisting material is on the internal combustion engine 10 by means of a carrier 15 attached. Since most internal combustion engines, such as automotive engines, use flexible fasteners, the container is suspended during the run of the motor vibrated.
Der Behälter ist mit einem Deckel 16 ausgestattet, um leicht in sein Inneres zu gelangen. Eine bestimmte Menge aus katalytischem Material 17 kann auf diese Weise im Behälter 14 untergebracht werden und jederzeit wieder entfernt werden, falls dies im Rahmen eines normalen Servicd notwendig ist.The container is equipped with a lid 16 to be easy in To get inside. A certain amount of catalytic material 17 can on can be accommodated in this way in the container 14 and removed again at any time, if this is necessary as part of normal servicing.
Der Boden 18 des Behälters 14 kann mit einem dünnen Diaphragma 19 versehen sein, um das katalytische Material 17 in Bewegung zu halten und hierdurch einen Abrieb dieses katalytischen Materials zu erreichen, damit die einzelnen Partikel des Materials Staubkorngröße annehmen.The bottom 18 of the container 14 can be provided with a thin diaphragm 19 be provided to keep the catalytic material 17 in motion and thereby to achieve an abrasion of this catalytic material, so that the individual particles of the material assume the size of a particle of dust.
Eine relativ dünne Leitung 20 aus Metall oder einem anderen, hohen Temperaturen widerstehenden Material führt von dem Innenraum des Behälters 14 in das Innere der zentralen Leitung 13, die an dem Auspuffsammelrohr 11 angebracht ist.A relatively thin line 20 made of metal or some other, tall one Temperature-resistant material leads from the interior of the container 14 in the interior of the central duct 13 attached to the exhaust manifold 11 is.
Die Leitung 20 mündet an einer Verbindung 21 (Fig. 1) in das Auspuffsammelrohr 11 ein. Auf diese Weise kann sich das katalytische Material 17, das in Form von Staub 22 vom Behälter 14 über die Leitung 20 herangeführt wird, mit denjenigen Stoffen, welche von der Verbrennung herrühren, bei sehr hohen im Auspuffsammelrohr 11 auftretenden Temperaturen mischen. Dabei sind hohe Temperaturen sehr wichtig für einen guten katalytischen Prozess; dies trifft auf die meisten bekannten Katalysatoren zu. Ferner kann ein guter Reinigungseffekt bei kaltem Verbrennungsmotor ohne Einsatz von zusätzlichen Wärmequellen erreicht werden.The line 20 opens into the exhaust manifold at a connection 21 (FIG. 1) 11 a. In this way, the catalytic material 17, which is in the form of Dust 22 from Container 14 is brought in via line 20, with those substances which originate from the combustion, at very high im Mix exhaust manifold 11 temperatures occurring. There are high temperatures very important for a good catalytic process; this applies to most of them known catalysts too. It can also have a good cleaning effect when the internal combustion engine is cold can be achieved without the use of additional heat sources.
Es wurde herausgefunden, daß die wechselnden Drücke in einem Auspuffsammelrohr von Verbrennungsmotoren ausreichen, den Staub- wie den katalytischen Staub 22- von einem Behälter 14 in die zentrale Leitung 13 ohne zusätzliche Verwendung von speziellen Pumpen, Ventilen oder ähnlichem zu befördern.It has been found that the changing pressures in an exhaust manifold suffice from internal combustion engines, the dust as the catalytic dust 22- of a container 14 in the central line 13 without additional use of special To move pumps, valves or the like.
Die wechselnden Drücke sind in der Fig. 1 durch eine Rechteckwelle 23 angedeutet. Um Öl, Teer sowie andere, von der Verbrennung herrührenden Produkte davon abzuhalten, in die Leitung 20 zu gelangen, ist ein Ventil 20a in die Leitung 20 zwischen den Behälter 14 und die Leitung 13 eingefügt.The alternating pressures are indicated in FIG. 1 by a square wave 23 indicated. About oil, tar and other products resulting from combustion to prevent it from entering the line 20 is a valve 20a in the line 20 inserted between the container 14 and the line 13.
Katalytische Teilchen werden so in trockenem, staubförmigem Zustand gehalten.Catalytic particles are thus in a dry, dusty state held.
Um beim Betreiben des Verbrennungsmotors 10, also z.B. beim Fahren, die kleinen Partikel des Staubes 22 im oberen Bereich des Behälters 14 halten zu können, von wo aus sie in die Leitung 20 eingeleitet werden können, ist eine zweite Leitung 25 vorgesehen, die in Nähe des Bodens 18 des Behälters 14 in diesen einmündet. Die Leitung 25 ist mit einer Quelle verbunden, die ein unter Druck stehendes Gas liefert; die Quelle kann z.B. die Leitung 13 sein, und zwar kann der Druck in Fließrichtung nach der Verbindung 21 abgenommen werden. Ein Ventil 26 ist in die Leitung 25 eingefügt, um den Gasstrom zu beeinflussen, der dem Behälter 14 zugeleitet wird und bewirken soll, daß ein Zusammenkleben der katalytischen Teilchen vermieden wird.In order to operate the internal combustion engine 10, e.g. when driving, the small particles of dust 22 in the upper region of the container 14 hold can, from where they can be introduced into the line 20, is a second management 25 is provided, which opens into the vicinity of the bottom 18 of the container 14 in this. the Line 25 is connected to a source which supplies a pressurized gas; the source can be, for example, the line 13, namely the pressure can be in the direction of flow can be removed after connection 21. A valve 26 is inserted in the line 25, to influence the gas flow that is fed to the container 14 and effect is intended to prevent the catalytic particles from sticking together.
Da#ein kalter Verbrennungsmotor oder ein solcher, dessen Zündung nicht richtig eingestellt ist, mehr als ein warmer Motor oder ein auf Rundlauf eingestellter Motor vibriert, wird ein größerer Abrieb des katalytischen Materials stattfinden und als Folge hiervon ein konzentrierterer katalytischer Staub entstehen und der Leitung 13 zugeleitet werden.Because # a cold internal combustion engine or one that doesn't ignite is set correctly, more than a warm engine or one set to run smoothly If the engine vibrates, greater abrasion of the catalytic material will take place and as a result of this a more concentrated catalytic dust is created and the Line 13 are fed.
Es wird also bei einem Motor, der eine größere Verschmutzung bewirkt, automatisch eine größere Menge katalytischen Materials mit den Abgasen gemischt.So it is in an engine that causes a greater pollution, a larger amount of catalytic material is automatically mixed with the exhaust gases.
Die besondere chemische Eigenart des katalytischen Materials gemäß der vorliegenden Erfindung kann variiert werden, je nachdem welche Abgase auftreten. Es kann bekanntes katalytisches Material verwendet werden, sofern es trocken ist tsSch 2 und seine Partike#Xdurch Abrieb zu einem feinen Staub umwandeln lassen. Manchmal wird es erwünscht sein, keramische Teilchen zu haben, die das katalytische Material enthalten, um den Umfang des zu bildenden Staubes genau einstellen zu können. Katalytische Teilchen in Form eines sehr feinen Staubes eignen sich für die vorliegende Erfindung.The particular chemical nature of the catalytic material according to of the present invention can be varied depending on which exhaust gases occur. Known catalytic material can be used as long as it is dry Let tsSch 2 and its particles # X convert to a fine dust through abrasion. Sometimes it will be desirable to use ceramic Particle to have that contain the catalytic material to precisely measure the amount of dust to be formed to be able to adjust. Catalytic particles in the form of a very fine dust are suitable in favor of the present invention.
In bekannten, mit bleihaltigem Benzin betriebenen Kraftfahrzeug-Motoren kann der Katalysator aus verschiedenen Materialien bestehen: ein Mischkatalysator aus Mangan, Chrom und Manganit mit einem Mischungsverhältnis von 3:0,5 bis 3:1,5, das zu Kohlenstoffdioxid verbrennt kombiniert mit einem Mangan-Chrom-Manganit-Katalys ator der ein Mangan/Chromverhältnis von 3:3,5 bis 3:30 hat und zu Hydrokohlenstoff verbrennt, ist besonders gut geeignet. Oxide aus vielwertigen Metallen, beispielsweise Eisen, Chrom, Kupfer, Kobalt, Magnesium, Molybdän, Nickel, Platin und Palladium sind ebenfalls gut geeignet. Diese Stoffe können mit reinem Quarz oder reinem Aluminium umgeben sein, um gute Abriebeigenschaften zu schaffen.In known motor vehicle engines operated with leaded gasoline the catalyst can consist of different materials: a mixed catalyst made of manganese, chromium and manganite with a mixing ratio of 3: 0.5 to 3: 1.5, that burns to carbon dioxide combined with a manganese-chromium-manganite catalyst ator that has a manganese / chromium ratio of 3: 3.5 to 3:30 and to hydrocarbon burns, is particularly suitable. Polyvalent metal oxides, for example Iron, chromium, copper, cobalt, magnesium, molybdenum, nickel, platinum and palladium are also well suited. These substances can be made with pure quartz or pure aluminum be surrounded to create good abrasion properties.
Ein weiterer geeigneter Katalysator besteht aus 9% Eisenoxid, angereichert mit 4% Chromoxid und 3% Kupferoxid.Another suitable catalyst consists of 9% iron oxide, enriched with 4% chromium oxide and 3% copper oxide.
Viele Katalysatoren aus den oben erwähnten Bestandteilen sind im Handel. Dazu gehören "Celite 408" (Johns Manville Co.), das aus 12% Eisenoxid, 6% Chromoxid und 3% Kupferoxid besteht und Gridler G43", ein Katalysator, der von der Firma Catalyst Division of Chemetron Corporation, Louisville, Kefltucky, gekauft werden kann und aus 0,1% Platin, 3% Nickel und aus Aluminium besteht.Many catalysts made from the above-mentioned ingredients are commercially available. These include "Celite 408" (Johns Manville Co.), which is made up of 12% iron oxide, 6% chromium oxide and 3% copper oxide and Gridler G43 ", a catalyst made by the company Catalyst Division of Chemetron Corporation, Louisville, Kefltucky can and consists of 0.1% platinum, 3% nickel and aluminum.
Auch bei der Spaltung von Wassergas verwendete Katalysatoren, bestehend aus etwa 8% Chromoxid, 92% Eisenoxid sowie Stattgas-Katalysatoren mit 20 bis 30% Nickel auf Aluminiumbasis mit einem ganz geringen Alkaligehalt oder Erdmetalloxid sind geeignet.Also consisting of catalysts used in the splitting of water gas from about 8% chromium oxide, 92% iron oxide and instead of gas catalysts with 20 to 30% Aluminum-based nickel with a very low alkali content or earth metal oxide are suitable.
Gleichermaßen kann Zealit der Typen A, X und Y, lieferbar durch die Firma Linde Division von Union Carbide, verwendet werden.Similarly, Zealit can supply types A, X and Y through the Linde Division of Union Carbide.
Der jeweils notwendige mengenmäßige Umfang des Katalysators kann je nach verwendetem Benzin schwanken und hängt ferner von dem Leistungsvermögen des Motors und seiner Bauart ab, z.B. davon, ob es sich um einen Otto-Motor oder einen Wankel-Motor handelt.The amount of catalyst required in each case can vary depending on the gasoline used and also depends on the performance of the Engine and its design, e.g. whether it is a gasoline engine or a Wankel engine acts.
Jedoch können entsprechend auch andere katalytische Materialien verwendet werden, die noch nicht erwähnt wurden.However, other catalytic materials can also be used accordingly that have not yet been mentioned.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung, bei welcher der Behälter 14 (Fig. 2) nicht unmittelbar an dem Verbrennungsmotor 10 befestigt ist.Another embodiment of the invention relates to a Arrangement in which the container 14 (Fig. 2) is not directly on the internal combustion engine 10 is attached.
Dieses Ausführungsbeispiel bringt dann Vorteile, wenn der Motor nicht genügend Eigenvibration aufweist, um den Staub 22 zu erzeugen. In einem solchen Fall wirkt ein zusätzlicher Vibrator 24 auf den Boden 18 des Behälters 14 ein. Hierbei können verschiedene an sich bekannte Vibratoren verwendet werden, z.B. magnetische Vibratoren oder solche mit umlaufenden Motorteilen etc.This embodiment is advantageous when the engine is not has sufficient natural vibration to generate the dust 22. In such a In this case, an additional vibrator 24 acts on the bottom 18 of the container 14. Here Various vibrators known per se can be used, e.g. magnetic ones Vibrators or those with rotating engine parts etc.
Obwohl der Behälter 14 gemäß Fig. 2 nicht mit dem Verbrennungsmotor 10 unmittelbar in Verbindung steht, kann er natürlich innerhalb des Fahrzeuges untergebracht werden, da er ebenfalls über die Leitung 20 mit dem Inneren des Motors in Verbindung steht. Diese Art der Befestigung erlaubt die Verwendung von transparentem Plastikmaterial für den Behälter 14, so daß die Menge des Katalysators innerhalb des Behälters 14 jederzeit ohne Öffnung des Behälters festgestellt werden kann, wobei es natürlich auch nicht notwendig ist, den Verbrennungsmotor stillzusetzen.Although the container 14 according to FIG. 2 is not connected to the internal combustion engine 10 is directly connected, it can of course be accommodated within the vehicle because it is also in communication with the interior of the engine via line 20 stands. This type of attachment allows the use of transparent plastic material for the container 14, so that the amount of catalyst within the container 14 can be determined at any time without opening the container, being of course it is also not necessary to shut down the internal combustion engine.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19742407135 DE2407135A1 (en) | 1974-02-15 | 1974-02-15 | Catalytic cleaner for IC engine exhaust gases - has external catalyst container connected to exhaust manifold |
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DE19742407135 DE2407135A1 (en) | 1974-02-15 | 1974-02-15 | Catalytic cleaner for IC engine exhaust gases - has external catalyst container connected to exhaust manifold |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE2407135A1 true DE2407135A1 (en) | 1975-08-28 |
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ID=5907414
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19742407135 Pending DE2407135A1 (en) | 1974-02-15 | 1974-02-15 | Catalytic cleaner for IC engine exhaust gases - has external catalyst container connected to exhaust manifold |
Country Status (1)
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DE (1) | DE2407135A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3615218A1 (en) * | 1985-05-08 | 1986-11-13 | Ford-Werke AG, 5000 Köln | DEVICE FOR REDUCING UNWANTED COMPONENTS IN EXHAUST GASES FROM COMBUSTION ENGINES, ESPECIALLY DIESEL ENGINES |
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1974
- 1974-02-15 DE DE19742407135 patent/DE2407135A1/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3615218A1 (en) * | 1985-05-08 | 1986-11-13 | Ford-Werke AG, 5000 Köln | DEVICE FOR REDUCING UNWANTED COMPONENTS IN EXHAUST GASES FROM COMBUSTION ENGINES, ESPECIALLY DIESEL ENGINES |
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