DE2552675C3 - Abgasreaktionsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Abgasreaktionsvorrichtung für eine BrennkraftmaschineInfo
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- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
- F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
- F02M31/04—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture
- F02M31/06—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture by hot gases, e.g. by mixing cold and hot air
- F02M31/08—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture by hot gases, e.g. by mixing cold and hot air the gases being exhaust gases
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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Description
Die Erfindung betrifft eine Abgasreaktionsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, die sauerstoffreiche
Abgase aus mehreren in Reihe angeordneten Zylindern unterschiedlicher Auslaßzeit abgibt, mit einer Reihe von
mindestens drei Abgas-Sammelleitungsstücken, die jeweils einen Eintritt zur Aufnahme von Abgasen aus
den Zylindern aufweisen und zu einer ersten Reaktionskammer führen, die durch eine zweite Reaktionskammer umhüllt ist, mit einer Einrichtung zum Überströmen
von Abgasen aus der ersten Reaktionskammer in die zweite Reaktionskammer und mit einer in der zweiten
Reaktionskammer angeordneten Leitvorrichtung, welche den Weg der Abgase durch die zweite Reaktionskammer zu deren Abgasaustritt verlängert.
Eine derartige Vorrichtung ist z. B. aus der DEOS 36 154 bekannt. Wenn z.B. drei Abgas-Sammelleitungsstücke vorgesehen sind, die jeweils die Abgase von
zwei Zylindern unterschiedlicher Auslal)z?it abführen können, und wenn alle Abgas-Sammelleitungsstücke mit
einer gemeinsamen Reaktionskammer verbunden sind, die kürzer als die Zylinderreihe ist, so sind oft das erste
und das dritte Abgas-Sammelleitungsstück länger als das zweite Abgas-Sammelleitungsstück in der Mitte,
Die längeren Abgas-Sammelleitungsstücke erzeugen normalerweise einen größeren Wärmeverlust-Temperaturabfall
der Abgase während deren Strömung zur Reaktionskammer. Ist nun eine zweite Reaktionskammer
vorgesehen, die die erste Reaktionskarr,;ner umgibt und einschließ!, so können die von der ersten zur
ίο zweiten Reaktionskammer übergeleiteten Abgase nicht
ohne weiteres gewährleisten, daß das erste und das dritte Abgas-Sammelleitungsstück auf derselben hohen
Temperatur gehalten werden wie das mittlere Abgas-Sammelleitungsstück zwischen ihnen. Dies liegt daran,
daß die Abgase sich über den kürzesten Weg des geringsten Widerstandes bewegen, wodurch die längeren Abgas-Sammelleitungsstücke nicht so gut von der
zweiten Reaktionskammer aufgeheizt werden wie das kürzere mittlere Abgas-Sammelleitungsstück. DerTem
peraturabfall in den längeren Abgas-Sammelleitungs
stücken hat eine schädliche Auswirkung auf die Vollständigkeit der Abgasreaktion bei der Nach-Oxydierung von CO und HC. Das vorstehend skizzierte
Problem kann auch in einer Brennkraftmaschine mit
mehr oder weniger als sechs in Reihe angeordneten
Zylindern auftreien.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abgasreaktionsvorrichtung zu schaffen, bei der die vorstehend
beschriebenen ungleichen Wärmeverluste nicht auftre-
w ten.
Eine Abgasreaktionsvorrichtung eingangs genannter Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß
derart ausgebildet, daß in der Reihe der Sammelleitungsstücke zumindest die äußersten über einen
J5 größeren Teil ihrer Länge von der zweiten Reaktionskammer umhüllt werden, wobei die Leitvorrichtung so
angeordnet ist, daß die durch die zweite Reaktionskammer zu deren Abgasaustritt strömenden Abgase über
einen größeren Teil der Länge eines jeden umhüllten
Durch die Erfindung wird die beschriebene Abkühlung der außen liegenden Abgas-Sammelleitungsstücke
zuverlässig verhindert, wodurch die Reaktionsbereilschaft der Abgase in den Reaktionskammern wesentlich
verbessert wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt
Fig. I einen Schnitt der wichtigsten Teile einer Brennkraftmaschine, die mit der Erfindung ausgerüstet
ist, und
Fig.2 den Schnitt IMI aus Fig. I in teilweise gebrochener Darstellung.
In den Figuren ist eine Brennkraftmaschine 1 mit sechs in Reihe angeordneten Zylindern dargestellt.
jeder Zylinder hat eine Hauptbrennkammer 2 und eine
Vorbrennkammer 3, die durch einen Flammkanal 4 miteinander verbunden sind. Ein Auslaßventil 5 für
jeden Zylinder steuert die Abführung von Abgasen durch einen Auslaßkanal 8 im Zylinderkopf 7. Die drei
M) einander benachbarten Paare von Zylindern unterschiedlicher Auspuffzeitsteuerung geben ihre Abgase in
drei mit Abstand zueinander angeordnete Auslaßkanal· enden 9,10 und 11 ab.
Eine Reihe von drei Abgas-Sammelleitungsstücken
h5 12, 13 und 14 ist vorgesehen, eines dieser Sammelleitungsstücke dient jeweils für ein Paar von Auslaßkanälen 8, jedes Sammelleitungsstück hat ein Eintrittsende
12a, 13a und 14a. Diese Sammelleitungsstücke sind
einstöckig ausgeführt und münden in Wandungen 15 ein,
die eine erste Reaktionskummer 16 bilden. Die
Sammclleitungsstüeke 12 und 14 am Ende der
Zylinderreihe haben übereinstimmende Länge, während das Sammelleitungsstück 13 in der Mitte der Reihe
kürzer ist Die Sammelleitungsstücke und die Wandungen 15 der ersten Reakiionskammer 16 sind aus dünnem
Metall geformt. Ein Leitblech 17 ist in der ersten Reaktionskammer 16 befestigt und so angeordnet, daß
es die Abgase zu einer Seite der Reaktionskammer 16 hin ablenkt. Eine Oberströmöffnung 18 in den
Wandungen 15 ist auf der anderen Seite der ersten Reaktionskammer 16 angeordnet und dient zur
Abführung der Abgase durch einen Raum 19 in das Innere einer zweiten Reaktionskammer 20, die durch
dünne Metallwände 21 gebildet ist
Die Wände 21 der zweiten Reaktionskammer 20 bestehen aus einem Wandteil 22, der das kurze mittlere
Sammelleitungsstück 13 umgibt, und aus seitlich verlaufenden Wandteilen 23 und 24, die die längeren
Sammelleitungsstücke 12 und 14 umgeben.
An der Außenseite der Wandungen 15 der ersten Reaktionskammer 16 und an der Innenseite der Wände
21 der zweiten Reaktionskammer 20 ist sine Leitvorrichtung 25 befestigt Diese Leitvorrichtung 25 verläuft
kontinuierlich von einer Stelle nahe dem Eintrittsende des Sammelleitungsstücks 12 zu einer Stelle nahe dem
Eintrittsende des Sammelleitungsslücks 14. Die Leitvorrichtung
25 bewirkt eine Aufteilung der Abgase in der zweiten Reaktionskammer 20 und deren Strömung nach JO
links und rechts, so daß sie über den größeren Teil der Länge eines jeden Sammelleitungsstücks 12, 13 u^d 14
geführt werden.
Eine öffnung 26 ist im Seitenteil der Wände 21 der zweiten Reaktionskammer 20 vorgesehen. Eine geflanschte
Verbindungsleitung 27 dient zum Verbindpn der Öffnung 26 mit einer nach unten weisenden
Kammer 28 eines dickwandigen Gehäuses 29, welches beide Reaktionskammern einschließt Ein Leitblech 30
ist in der Öffnung 26 befestigt und verläuft in die Verbindungsleitung 27, so daß die Strömung der Abgase
von der zweiten Reaktionskammer 20 durch die Kammer 28 geleitet wird, um die der Brennkraftmaschine
zugeführten Kraftstoff-Luftgemische vor der Eingabe in die Hauptbrennkammer 2 und die Vorbrennkammer
3 aufzuheizen. Die Abgase verlassen die Anordnung durch einen Austrittsstutzen 31 und ein
Auspuffrohr 32.
Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß die zweite Reaktionskamme.· 20, die die erste
Reaktionskammer 16 umgibt so ausgebildet ist, daß sie über die äußeren Sammelleitungsstücke 12 und 14
verläuft und diese einschließt Die Leitvorrichtung 25 in der zweiten Reaktionskammer 20 verläuft längs der
Außenseite der ersten Reaktionskammer 16 so, daß die Abgase geführt werden um den Temperaturabfall in den
relativ langen äußeren Sammelleitungsstücken 12 und 14 zu verringern. Dadurch wird der Wirkungsgrad der
Abgasreaktion verbessert.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Abgasreaktionsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, die sauerstoffreiche Abgase aus mehreren
in Reihe angeordneten Zylindern unterschiedlicher Auslaßzeit abgibt, mit einer Reihe von mindestens
drei Abgas-Sammelleitungsstücken, die jeweils einen Eintritt zur Aufnahme von Abgasen aus den
Zylindern aufweisen und zu einer ersten Reaktionskammer führen, die durch eine zweite Reaktionskammer umhüllt ist, mit einer Einrichtung zum
Oberströmen von Abgasen aus der ersten Reaktionskammer in die zweite Reaktionskammer und
mit einer in der zweiten Reaktionskammer angeordneten Leitvorrichtung, welche den Weg der Abgase
durch die zweite Reaktionskammer zu deren Abgasaustritt verlängert, dadurch gekennzeichnet, daß in der Reihe der Sammelleitungsstücke {12, 13, 14) zumindest die äußersten (12,14)
über K!*en größeren Teil ihrer Länge von der
zweiten Reaktionskammer (20) umhüllt werden, wobei die Leitvorrichtung (25) so angeordnet ist, daß
die durch die zweite Reaktionskammer (20) zu deren Abgasaustritt strömenden Abgase über einen
größeren Teil der Länge eines jeden umhüllten Sammelleitungsstücks (12, *4) gelenkt werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtung (25) durch eine
Leitfläche gebildet ist, die an der Außenseite der die
erste Reaktionskammer (16) bildenden Wandungen (15) und an der Innenseite der die zweite
Reaktio.nskammer {20) büßenden Wände (21) befestigt ist und kontinuierlich von einer Stelle nahe dem
Eintrittsende (12a^des erste-; äußersten Sammelleitungsstücks (12) zu einer Stelle nahe dem Eintrittsende (i4a) des zweiten äußersten Sammelleitungsslücks (14) verläuft.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, für eine Brennkraftmaschine mit sechs in Reihe angeordneten Zylindern, gekennzeichnet durch eine Reihe von
drei Sammelleitungsstücken (12, 13, 14), von denen die beiden äußeren (12,14) übereinstimmende Lange
haben und das mittlere (13) kür/cr als die beiden äußeren (12,14) ist.
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