DE2549427A1

DE2549427A1 - Abgaseinrichtung fuer eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2549427A1
Application number: DE19752549427
Authority: DE
Inventors: Ikuo Kajitani; Yoshitoshi Sakurai
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1974-11-14
Filing date: 1975-11-04
Publication date: 1976-10-07
Also published as: JPS5335212B2; CH600143A5; NL7512904A; JPS5157325A; BE835231A; DE2549427C3; NL164361B; NL164361C; GB1534392A; DD123767A5; IT1052553B; BR7507526A; FR2291354A1; ES442326A1; AU8632775A; AU498716B2; CA1049869A; DE2549427B2; FR2291354B1; SE7512345L

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. "WfrcKMANN, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

SBH 8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820 MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

HONDA GIKEN KOGYC KABUSHIKI KAISHA
27-8, 6-choiae, Jingumae
Shlbuya-ku
Tokio, 150 /Japan

Abgaseinrichtung für eine Brennkraftmaschine

Die Erfindung betrifft eine Abgaseinrichtung für eine Brennkraftmaschine, die aus mehreren Zylindern mit unterschiedlichen AuspuffZeitpunkten sauerstoffreiche Abgase abgibt.

Mit einer Abgaseinrichtung nach der Erfindung ist es möglich, die Anteile HC und CO In den Abgasen zu oxydieren und damit die Menge dieser die Atmosphäre verschmutzenden Anteile zu verringern. Die Erfindung ist insbesondere bei mit Sauerstoff angereicherten Abgasen vorteilhaft einzusetzen, dies Ist bei solchen Brennkraftmaschinen der Fall, deren gesanrfces Kraftstoff-Luftverhältnis magerer als das stöchiometrlsche Verhältnis Ist.

Eine Abgaseinrichtung der eingangs genannten Art Ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch mehrere mit den Zylindern einerseits und axt einer gemeinsamen Abgasleitung andererseits verbundene Abgasleitung©!!, durch eine an die gemeinsame Abgasleitung angeschlossene erstt- üoektionskammer, die

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von einer auch die Abgasleitungen umgebenden zweiten Real-.tionskammer umgeben ist, durch eine zwischen beiden . Reaktlonskammern vorgesehene Abgasverbindung, durch eine an die zweite ReaktlonskaEHaer angeschlossene Austrittsleitung und durch im wesentlichen übereinstimmende effektive Querschnitte der Abgasleitungen.

Vorzugsweise enthält die erste Reaktfonskammer einen durch sie hindurch kontinuierlich verlaufenden Kanal, dessen effektiver Querschnitt iia wesentlichen mit dem der Abgasleitungen übereinstimmt.

Ein weitgehendes Übereinstimmen der effektiven Querschnitte der Abgasleitungen und vorzugsweise des durch die erste Reaktionskammer verlaufenden Kanals verhindert oder verringert gleichfalls ein Absinken ßer Abgastemperatur durch Ausdehnung der Abgase, wodurch die Oxydation von HC und CO begünstigt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Seitenschnitt eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 2 den Schnitt H-II aus Fig. 1, und Fig. 3 den Schnitt III-III aus Fig. 1.

In den Figuren ist eine Brennkraftmaschine 1 mit vier Zylindern 4 dargestellt, die jeweils eine Hauptbrennkammer und eine Vorbrennkammer 3 enthalten, welche über einen Flammkanal 6 verbunden sind. Jeder Zylinder 4 hat ein Austrittsventil 5, diese Austrittsventile sind gemäß Fig. 2 paarweise einander zugeordnet. Jedes Ventil 5 steuert den Fluß der Abgase durch einen Kanal 8 in dem Zylinderkopf 7. Ein Paar der Abgaskanäle S mündet in die Abgasöffnung 9, das andere Paar mündet in die Abgasöffnung 10.

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Eine Abgasleitung 11 hat ein offenes Ende 11a, das an die Abgasöffnung 9 angeschlossen ist. Eine v/eitere Abgasleitung 12 hat eines offenes Ende 12a, das an die Abgasöffnung 10 angeschlossen ist. Die Abgasleitungen 11 und 12 sind miteinander verbunden und bilden an der Verbindungsstelle eine ihnen gemeinsame Abgasleitung 13, die wiederum über einen Krümmer 30 in ein Gehäuse 14 einmündet, das eine erste Reaktionskammer 20 enthält, welche auf jeder Seite der Abgasleitung 13 Kanäle einschließt, die miteinander über einen Gohäuseraum 31 verbunden sind. Die Abgasleitungen 11 und 12 und das Gehäuse 14 sind jeweils aus dünnwandigem Metall guter Wärmeleitfähigkeit hergestellt. Beide Abgasleitungen 11 und 12 und die in die erste Reaktionskammer 20 führende Abgasleitung 13 sowie die Kanäle durch die erste Reaktionskammer 20 haben praktisch übereinstimmenden Querschnitt über ihre gesamte Länge. Auf diese Weise wird jeglicher Temperaturabfall vermieden, der durch eine Ausdehnung der Abgase verursacht v/erden könnte. Ein solcher Nachteil tritt leicht dann auf, wenn der Kanalquerschnitt sich hinter den offenen Enden 11a und 12a vergrößert. Die Abgasleitungen und die Reaktionskammer 20 v/erden auf hoher Temperatur gehalten, dadurch wird die Reaktion der Abgase zur Verringerung der Luftverschmutzung in Form von CO und HC beschleunigt.

Jede Abgasleitung 11 und 12 und das Gehäuse 14 sind in einem doppelwandigen Gehäuse 15 angeordnet, dessen beide Wände durch einen Luftraum 10 voneinander getrennt sind. Eine zweite Reaktionskammer 21 ist durch den Raum zwischen dem Gehäuse und der Innenwand des Gehäuses 15 gebildet und mit der ersten R.eaktionskammer 20 über eine Öffnung 22 im Gehäuse 14 und einen Zwischenraum 32 verbunden. Ein dickwandiges Gehäuse 17, welches das doppelwandige Gehäuse 15 mit Abstand umgibt, verleiht der gesamten Anordnung die erforderliche Stabilität.

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Das Gehäuse 14 hat seitlich vorstehende Halterungen 19, die in entsprechenden Aussparungen des doppelwandigen Gehäuses 15 angeordnet sind. Das Gehäuse 14 ist ferner durch Kontakt zwischen dem doppelwand!gen Gehäuse 15 und dem Außenumfang der Abgasleitungen 11 und 12 nahe den offenen Enden 11a und 12a gehalten. Das doppelwand.!ge Gehäuse 15 hat eine Austrittsleitung 23, die an ihm befestigt ist und innerhalb einer Dichtungsanordnung 26 am dickwandigen Gehäuse 17 verschiebbar gelagert ist. Das doppelwandige Gehäuse 15 ist mit Gewindebolzen 27 an einem Befestigungsring 28 montiert, der wiederum am Gehäuse 17 eine Öffnung 29 umgibt.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß die Abgasleitungen 11 und 12 in dem doppelv/andigen Gehäuse 15 eingeschlossen sind und eine gemeinsame Abgasleitung 13 speisen, die zur ersten Reaktionskammer 20 über den Umkehrungskrümmer

30 führt. Die heißen Gase gelangen dann durch den Zwischenraum

31 und kehren dabei wiederum ihre Richtung um, wonach sie aus dem unteren Teil des Gehäuses 14 durch die Öffnung 22 austreten. Die Abgase gelangen dann durch den Zwischenraum 32 in die zweite Reaktionskammer 21, die die erste Reaktionskammer 20 umgibt. Die heißen Gase in der zweiten Reaktionskammer 21 bewirken durch die Öffnung 29 hindurch eine Aufheizung der Wände 33 und 34 und v/erden dann durch die Austrittsleitung 23 abgeführt. Das magere Gemisch aus dem Hauptvergaserkanal 24 wird durch die Wand 33 aufgeheizt, bevor es in die Hauptbrennkammern 2 gelangt, das angereicherte Gemisch des Hilfsvergaserkanals 25 wird über die Wand 34 aufgeheizt, bevor es in die Vorbrennkammern 3 gelangt. Ein sekundärer Kanal 24a des Vergasers arbeitet nur dann, wenn die Maschine belastet wird, er ermöglicht die Einleitung eines abgemagerten Gemisch; in die Hauptbrennkammern 2, dieses Gemisch wird jedoch Tu-aktisch nicht aufgeheizt.

Da die Zylinder 4 in einer vorbestimmten Reihenfolge nacheinander Abgase abgeben, wird die Verbindung der Abgaslei-

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tungen 11 und 12 im Sinne einer Beschleunigung der Reaktion der Abgase auf hoher Temperatur gehalten. Ferner wird zu jedem Zeitpunkt Abras rait gcri2igcrer Temperatur in einer der Abgasleitungen 11 oder 12 durch Abgas höherer Temperatur in der jeweils anderen Leitung aktiviert« Somit verhindert die ΐ/ärme der durch eine Abgasleitung abgeführten Abgase einen unerwünschten Wärmeverlust in der anderen Abgasleitung, was auf die nacheinander erfolgenden Impulse heißer Abgase von den Zylindern 4 zurückzuführen ist. Ferner ist jedes dünnwandige metallene Abgasleitungsrohr 11 und 12 durch das Gehäuse 15 umgeben, so daß die Reaktionswärme aus der Oxydation von CO und HC die Haltung der Abgasleitungen auf hoher Temperatur begünstigt. Außerdem sind die Querschnitte des kontinuierlichen Kanals durch die Abgasleitungen 11 und 12, die Abgasleitung 13, den Umkehrkrümmer 30, die erste Reaktionskammer 20 mit Zwischenraum 31, die Öffnung 22 und den Zwischenraum 32 praktisch gleichbleibend über die gesamte Länge dieses Kanals. Somit gelangen die heißen Abgase dann in die zweite Reaktionskammer 21 außerhalb des Gehäuses 1Λ und innerhalb des doppelwandigen Gehäuses 15, wobei ihre Temperatur ausreichend hoch ist, um eine schnelle Oxydation von COuid IIC zu gewährleisten.

Die Erfindung wurde vorstehend in Verbindung mit einer Dreiventilmaschine mit Vor brennkammern, Flaminkanal und geschichteter Ladung beschrieben. fJie kann jedcch auch leicht auf andere Arten von Brennkraftmaschinen angewendet werden.

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Claims

Patentansprüche

.1. Abgaseinrichtung für eine Brennkraftmaschine, die aus mehreren Zylindern mit unterschiedlichen Ausjjuff zoitpunlcten sauerstoffreiche Abgase abgibt, gekennzeichnet durch mehrere mit den Zylindern (4) einerseits und mit einer gemeinsamen Abgasleitung (13) andererseits verbundene Abgasleltugen (11, 12), durch eine an die gemeinsame Abgasleitung (13) angeschlossene erste Reaktionskammer (20), die von einer auch die Abgasleitungen umgebenden zweiten Reaktionskammer (21) umgeben 1st, durch eine zwischen beiden Reaktionskammern (20, 21) vorgesehene Abgasverbindung (22, 32), durch eine an die zweite Reaktionskammer (21) angeschlossene Austrittsleitung (23) und durch Im wesentlichen übereinstimmende effektive Querschnitte der Abgasleltungen (11,12, 13, 22, 32).
2. Abgas einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Reaktionskammer (20) einen durch sie hindurch verlaufenden kontinuierlichen Kanal enthält, dessen effektiver Querschnitt praktisch mit demjenigen der Abgasloitungen (11, 12, 13) übereinstimmt.
3. Abgaseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ileaktioiiskammer (20) In einem dünnwandigen Iletallgehäusc (14) und die zweite Roaktionskammer (21) in einem doppelwandigen Gehäuse (15) gebildet ist.
4. Abgas einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das doppelwandige Gehäuse (15) in einem dickwandigen Außengehäuse (17) angeordnet Ist.

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Kolben-Brennkraftmaschine mit Funkenzündung -und mehreren Zylindern, von denen jeder eine Hauptbrennkammer und eine damit über einen Flammkanal verbundene Vorbrennkammer enthält, sowie mit einer Anordnung zur fjpeisung der Vorbrennkammern mit einem relativ angereicherten Gemisch und der Hauptbrennkammern mit einem relativ abgemagerten Gemisch, gekennzeichnet durch eino Abgaseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-bis 4.

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