DE2747373A1 - Arrangement for removing toxic materials from outlet gas - for combustion engines in which the concn. of the gas is controlled after which it is fed over a catalyst - Google Patents

Arrangement for removing toxic materials from outlet gas - for combustion engines in which the concn. of the gas is controlled after which it is fed over a catalyst

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Abstract

The arrangement cleans the outlet gases initially by controlling the condition of the gas in relation to its oxidation medium-reduction medium ratio in such a way that it can be regulated between the conditions weak and strong at least once in 5 seconds. It is further controlled by guiding the gases which are controlled in this way, through a catalyst made from an inorganic porous material. The porous material includes Rh, a metal of platinum group which differs from Rh and at least one element which has the capacity of storing oxygen so that HC, CO, and NOx can be removed from the outlet gas.

Description

Beschreibung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abgasentgiftung bei Verbrennungskraftmaschinen. Description The present invention relates to a method and a device for exhaust gas detoxification in internal combustion engines.

Wenn Stickstoffoxide (NOx) und solche unbrennbaren Kohlenstoffverbindungen, wie Kohlenmonoxid (CO) und Kohlenwasserstoffe (HC), die im Abgas von Verbrennungskraftmaschinen vorhanden sind, unter Verwendung eines Katalysators eliminiert werden sollen, ändert sich der Zustand bzw. die Bedingung des Abgases derart, daß es an oxidierenden Komponenten reich sein kann, was das Entfernen von CO und HC begUnstigt. Jedoch nimmt unter den Oxidationsbedingungen die Fähigkeit des Katalysators, NOx zu reduzieren, wesentlich ab. Andererseits wird das Entfernen von NOx begUnstigt, wenn das Abgas an Reduktionskomponenten reich ist. Jedoch nimmt unter den Reduktionsbedingungen die Fähigkeit des Katalysators, CO und HC zu oxidieren wesentlich ab. Somit ist die Entwicklung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum gleichzeitigen und wirksamen Entfernen von CO, HC, NOx und dgl. aus dem Abgas Uber denselben Katalysator höchst wUnschenswert. Viele Verfahren und Vorrichtungen, die anders als der Katalysator sind, der alle drei Arten von Verunreinigungen gleichzeitig entfernen können, wurden bisher vorgeschlagen; sie besitzen jedoch den gemeinsamen Nachteil, daß sie eine Vorrichtung benötigen, die das Verhältnis zwischen den Oxidationsmitteln und den Reduktionsmitteln im Abgas steuert, das durch den Katalysator strömt. (Ein Katalysator, der diesen Zweck erfUllt, wird im weiteren als Drei-Wege-Katalysator bezeichnet). Der Ausdruck 1/R ist hier als ein stöchiometrischer Faktor des Oxidationsmittel-Reduktionsmittel-Verhältnisses der von der Verbrennungskraftmaschine abgegebenen Abgase verwendet und wird wie folgt ausgedrUcit: 1/R = Oo/OR , wobei 0o das Sauerstoffvolumen ist, das fUr alle reduzierbaren Komponenten erforderlich ist, die zu H20 und C02 oxidiert werden sollen, und wobei OR das Sauerstoffvolumen ist, das in einer wesentlich reduzierenden Abgasatmosphäre zur Verfugung steht.When nitrogen oxides (NOx) and such non-combustible carbon compounds, such as carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (HC), which are found in exhaust from internal combustion engines should be eliminated using a catalyst the state or the condition of the exhaust gas is such that it contains oxidizing components can be rich, which favors the removal of CO and HC. However, taking the ability of the catalytic converter to reduce NOx is essential to the oxidation conditions away. On the other hand, the removal of NOx is favored when the exhaust gas contains reducing components is rich. However, under the reduction conditions, the ability of the catalyst CO and HC to oxidize significantly. Thus, the development of a process and a device for the simultaneous and effective removal of CO, HC, NOx and the like. Highly desirable from the exhaust gas over the same catalyst. Many procedures and devices other than the catalyst that have all three types of Can remove contaminants at the same time have been proposed so far; she however, have the common disadvantage that they require a device that the ratio between the oxidizing agents and the reducing agents in the exhaust gas controls that flows through the catalyst. (A catalyst that fulfills this purpose, hereinafter referred to as a three-way catalytic converter). The expression 1 / R is here as a stoichiometric factor of the oxidizing agent-reducing agent ratio of the exhaust gases emitted by the internal combustion engine and is used as expressed as follows: 1 / R = Oo / OR, where 0o is the volume of oxygen that is required for all reducible components that lead to H2O and CO2 are to be oxidized, and where OR is the volume of oxygen that is essential in a reducing exhaust gas atmosphere is available.

Die Bedingung 1/R<1, d.h. der Zustand des Abgases, in welchem die reduzierbaren Komponenten des Abgases relativ zu den oxidierbaren Komponenten des Abgases im Überschuß vorhanden sind, wird als reich bzw. "fett" bezeichnet, während die Bedingungen 1/R>1, d.h. der Zustand des Abgases, in welchem die oxidierbaren Komponenten relativ zu den reduzierbaren Komponenten im Abgas im Überschuß vorhanden sind, als ~arm" bzw. mager bezeichnet wird.The condition 1 / R <1, i.e. the state of the exhaust gas in which the reducible components of the exhaust gas relative to the oxidizable components of the Exhaust gas is present in excess is referred to as rich or "rich" while the conditions 1 / R> 1, i.e. the state of the exhaust gas in which the oxidizable Components present in excess relative to the reducible components in the exhaust gas are referred to as ~ poor "or lean.

In einem System, das einen Drei-Wege-Katalysator verwendet, ist ein SauerstoffmeßfUhler im Abgasweg eingebaut, um den 1/R-Wert bei etwa eins zu halten, und zwar durch ein Signal, das vom Sauerstoffmeßfühler an das Saugsystem abgegeben wird, wodurch das Luft/Brennstoff-Verhältnis des der inneren Verbrennungskraftmaschine zugeführten Gasgemisches oder das Steuern der Luftzufuhr zum Abgas der inneren Verbrennungskraftmaschine gesteuert wird. Wenn beispielsweise das Abgas bei einem 1/R-Wert "fett" wird, der unter den Bezugswert abfällt, dann wifl der 1/R-Wert dadurch erhöht, daß das Luft-Brennstoff-Verhältnis des Gasgemisches oder die Luftzufuhr zum Abgas erhöht wird.In a system that uses a three-way catalytic converter, there is a Oxygen sensor built into the exhaust gas path to keep the 1 / R value at around one, by means of a signal that is sent from the oxygen sensor to the suction system which increases the air / fuel ratio of the internal combustion engine supplied gas mixture or the control of the air supply to the exhaust gas of the internal combustion engine is controlled. For example, if the exhaust gas becomes "rich" at a 1 / R value, the falls below the reference value, then the 1 / R value is increased by the fact that the air-fuel ratio of the gas mixture or the air supply to the exhaust gas is increased.

Wenn demgegenUber das Abgas "mager" wird, wird der 1/R-Wert dadurch vermindert, daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis des Gasgemisches oder die Luftzufuhr zum Abgas vermindert wird. Somit muß der 1/R-Wert derart gesteuert werden, daß alle der genannten drei Elemente des Abgases, also NOx, CO und HC, in befriedigender Weise eliminiert werden können. Da die drei Komponenten bei verschiedenen l/R-Verhältnissen eliminiert werden, wird ein 1#R-Vsrhältnis innerhalb eines Bereiches gewählt, in dem alle drei schädlichen Komponenten gute Reinigungs- bzw. Entgiftungsraten zeigen. Aus diesem Grunde sind beim herkömmlichen Verfahren Abweichungen des 1/R-Wertes vom Bezugswert nich erwUnscht und es ist demgemäß sehr wichtig, den l/R-Wert auf seinem Bezugswert konstant zu halten.On the other hand, when the exhaust gas becomes "lean", the 1 / R value becomes thereby That reduces the air / fuel ratio of the gas mixture or the air supply is reduced to the exhaust gas. Thus, the 1 / R value must be controlled so that all the aforementioned three elements of the exhaust gas, i.e. NOx, CO and HC, in a more satisfactory manner Way can be eliminated. Because the three components are at different I / R ratios are eliminated, a 1 # R-V ratio is selected within a range in which all three harmful components show good cleaning and detoxification rates. For this reason, there are deviations in the 1 / R value in the conventional method not desired by the reference value and it is therefore very important to set the I / R value to keep its reference value constant.

Es besteht deshalb nach wie vor das Bedürfnis nach einem wirkungsvollen katalytischen Verfahren, durch das die schädlichen Bestandteile des Abgases eliminiert werden können.There is therefore still a need for an effective one catalytic process through which the harmful components of the exhaust gas are eliminated can be.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abgasentgiftung zu schaffen, das bzw.It is therefore an object of the present invention to provide a method and to provide a device for exhaust gas decontamination that or

die diese genannten Nachteile vermeidet. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsiXlich des Verfahrens durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich der Vorrichtung durch die im Kennzeichen des Anspruches 4 angegebenen Merkmale gelöst.which avoids these disadvantages mentioned. The object is according to the invention with regard to the method by those specified in the characterizing part of claim 1 Features and with regard to the device by the characterizing part of the claim 4 specified features solved.

Die Erfindung basiert also auf dem Gedanken, den 1/R-Wert des Abgases zwischen den Werten "fett" und "mager" wechseln zu lassen urd dann das abgegebene Gas durch einen spezifischen Katalysator hindurchzuleiten, der von dem herkömmlichen Drei-Wege-Katalysator vollkommen verschieden ist, wie er zum Eliminieren der schädlichen Bestandteile NOx, CO und HC verwendet wird, nachdem der 1/R-Wert auf einen spezifischen Bezugswert geregelt ist. Beim erfindungsgemäßen Verfahren und bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Reinigungs-bzw. Entgiftungsleistungsfähigkeit des Systems dadurch erhöht, daß er etwas magere ist, während das Abgas zwischen den Merkmalen "fett" und "mager" wechselt.The invention is based on the idea of the 1 / R value of the exhaust gas to switch between the values "fat" and "lean" and then the delivered Passing gas through a specific catalyst different from the conventional one Three-way catalyst is completely different in how it is used to eliminate the harmful Ingredients NOx, CO and HC is used after the 1 / R value on a specific Reference value is regulated. In the method according to the invention and in the method according to the invention Device is the cleaning or. Thereby detoxifying efficiency of the system increases that it is somewhat lean, while the exhaust gas between the characteristics "rich" and "lean" changes.

Die oxidbende Komponente kann stromaufwärts vom Katalysator in das Abgassystem variabel eingeführt werden, um die 1/R-Werte des Abgases zwischen den Zuständen "fett" und mager wechseln zu lassen. Der 1/R-Wert des Abgases kann auch dadurch zwischen den Zuständen nfett und "mager" abwechseln, indem das Luft/Brennstoff-Verhältnis des Gasgemisches geändert wird.The oxide component can upstream of the catalyst in the Exhaust system can be introduced to vary the 1 / R values of the exhaust gas between the To alternate states "rich" and lean. The 1 / R value of the exhaust gas can also thereby alternating between the nrich and lean states by changing the air / fuel ratio of the gas mixture is changed.

Die oxidierende Komponente kann in den Abgasstrom mit Hilfe einer Luftpumpe eingeleitet werden, die von der Verbrennungskraftinaschine angetrieben ist. Die oxidierende Komponente kann aber auch mit Hilfe eines negativen Druckes relativ zur Atmosphäre in das Abgassystem eingeleitet werden, welcher Druck im Abgassystem dann erzeugt wird, wenn das Saugventil und das Auslaßventil einander Uberlappen, bzw. Uberschneiden.The oxidizing component can be in the exhaust gas stream with the help of a Air pump are introduced, which are driven by the internal combustion engine is. The oxidizing component can, however, also with the aid of a negative pressure relative to the atmosphere are introduced into the exhaust system, which pressure in the exhaust system is generated when the suction valve and the discharge valve overlap each other, or overlap.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausftllirungsbeispiele näher beschrieben und erläutert wird. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung gemäß einem ersten AusfUhrungsbeispiel vorliegender Erfindung, Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung gemäß einem zweiten AusfUhrungsbeispiel vorliegender Erfindung, Fig. 3 A ein Blockschaltbild einer Vorrichtung gemäß einem dritten Ausftlhrungsbeispiel vorliegender Erfindung, Fig. 3 B in vergrößerter Darstellung die Hauptluftöffnung gemäß Fig. dA, Fig. 4 ein Blockdiagramm des Hauptteils der Vorrichtung in Fig. 2, wobei Jedoch das die oxidierende Komponente einleitende System weggelassen ist, so daß die Vorrichtung einer Herkömmlichen entspricht, Fig. 5 die Beziehung zwischen dem Luft/Brennstoff-Verhältnis und den Eliminierungsraten von CO, HC, NOX, wobei die Versuchsergebnisse der Vorrichtung nach Fig. 1 und der Vorrichtung nach Fig. 4 zur Kenntlichmachung der Wirkung vorliegender Erfindung zusammengefaßt sind, Fig. 6 die Beziehung zwischen dem Zyklus der Luftzufuhr und der Reinigungsrate von NOx, wobei ebenfalls die Versuchsergebnisse der Vorrichtung nach Fig. 1 und der Vorrichtung nach Fig. 4 zur Verdeutlichung der Wirkung vorliegender Erfindung zusammengefaßt sind, und Fig. 7 die Beziehung zwischen dem Luft/Brennstoff-VerhLtnis und den Eliminierungsraten von CO und NOx, wobei ebenfalls die Versuchsergebnisse mit den Vorrichtungen nach den Fig.Further details and embodiments of the invention are as follows Refer to the description in which the invention is based on the illustrated in the drawing Ausftllirungsbeispiele is described and explained in more detail. They show: Fig. 1 a Block diagram of a device according to a first exemplary embodiment of the present invention Invention, FIG. 2 is a block diagram of a device according to a second exemplary embodiment present invention, Fig. 3A is a block diagram of a device according to a third exemplary embodiment of the present invention, FIG. 3B in an enlarged view the main air opening of FIG. dA, FIG. 4 is a block diagram of the main part of FIG The device in FIG. 2, however, the system introducing the oxidizing component is omitted so that the device corresponds to a conventional one, Fig. 5 the Relationship between the air / fuel ratio and the elimination rates of CO, HC, NOX, the test results of the device according to FIG. 1 and the device summarized according to Fig. 4 to identify the effect of the present invention Fig. 6 shows the relationship between the cycle of air supply and the cleaning rate of NOx, the test results of the device according to FIGS. 1 and the device according to FIG. 4 to illustrate the effect of the present invention and Fig. 7 shows the relationship between the air / fuel ratio and the elimination rates of CO and NOx, also the test results with the devices according to FIGS.

2 und 4 zur Verdeutlichung der Wirkung vorliegender Erfindung zusammengefaßt sind. 2 and 4 combined to illustrate the effect of the present invention are.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Reinigung bzw. Entgiftung der von einer inneren Verbrennungskraftmaschine abgegebenen Abgase besteht der erste Schritt darin, den 1/R-Wert des Abgases derart zu steuern, daß wenigstens einmal in 5 Sekunden ein Wechsel von "fett" bzw. "reich" nach "mager" bzw. arm wiederholt bzw. mehrmalig oder intermittierend bzw. periodisch stattfindet. Dies kann man auf zwei Wegen bzw. Arten erreichen. Bei der ersten Verfahrensart wird eine Oxidationskomponente, wie beispielsweise Luft, in das Abgas von der Verbrennungskraftmaschine wenigstens einmal in 5 Sekunden wiederholt oder intermittierend eingeleitet, wodurch sich der 1/R-Wert des Abgases ändert. Bei der zweiten Verfahrensart wird das Luft-Brennstoff-Verhältnis des der Verbrennungskraftmaschine zugefUhrten Gasgemisches so geändert, daß das Abgas wenigstens einmal in 5 Sekunden zwischen den Zuständen fett und mager wechseln kann. Die zweite Verfahrensart ist besonders wirksam, wenn der Durchschnitt der 1/R-Werte des Abgases "mager" ist, also wenn 1/R> 1,0 gilt. Die erste Verfahrensart macht es erforderlich, daß die Oxidationskomponente, die in das Abgas eingeleitet wird, ausreicht, einen durchschnittlichen l/R-Wert des Abgases zu erreichen, der "mager" ist.In the inventive method for cleaning or detoxifying the The first consists of exhaust gases emitted by an internal combustion engine Step in controlling the 1 / R value of the exhaust gas so that at least once a change from "fat" or "rich" to "lean" or poor repeated in 5 seconds or takes place repeatedly or intermittently or periodically. This can be seen on achieve two ways or ways. In the first type of process, an oxidation component such as air, in the exhaust gas from the internal combustion engine at least repeated once in 5 seconds or initiated intermittently, which causes the 1 / R value of the exhaust gas changes. The second type of procedure uses the air-fuel ratio of the gas mixture supplied to the internal combustion engine so that the Switch exhaust gas between rich and lean states at least once every 5 seconds can. The second type of procedure is particularly effective when the average of the 1 / R values of the exhaust gas is "lean", i.e. if 1 / R> 1.0 applies. The first type of procedure makes it necessary that the oxidizing component, which is introduced into the exhaust gas is sufficient to achieve an average l / R value of the exhaust gas that is "lean".

Das Abgas mit einem derart gesteuerten 1/R-Wert wird durch einen Katalysator hindurchgeleitet, der eine anorganische poröse Substanz ist, die mindestens ein Element, das aus den Metallen der Platinfamilie bzw. -gruppe ausgewählt und von Rh verschieden ist (Pt, Pd, Ir, Os, Ru ), und mindestens ein Element mit einer Sauerstoffspeicherfähigkeit enthält, wodurch die schädlichen Elemente im Abgas, wie HC, CO, NOx eliminiert werden können. Geeignete Elemente mit einer Sauerstoffspeicherfähigkeit enthalten Substanzen, die zumindest mehr als zwei stabile Oxide besitzen. So ist beispielsweise Mo, das in den relativ stabilen Formen MoO, Mo203> Mo205 und MoO3 auftritt, ein Element, das eine Sauerstoffspeicherfähigkeit besitzt. Wenn das Abgas zwischen den Zuständen fett und "mager" wiederholt und intermittierend wechselt, werden im fetten Zustand des Gases die hohen Oxide von Mo reduziert, wodurch 02 freigegeben wird. Beispielsweise in folgender Form: Wenn demgegenUber das Gas im "mageren" Zustand ist, werden die niedrigen Oxide von Mo oxidiert, wodurch das verfügbare 02 aufgenommen wird. Beispielsweise in folgender Form: Demgemäß wird mit dem wiederholten Wechsel des Zustandes von "fett" nach "mager" die Freigabe und Aufnahme von 02 wiederholt. Dies ist ein Phänomen, das mit 02-Speicherfähigkeit bezeichnet ist. Geeignete Ubergangsmetalle, die diese Wirkung oft zeigen, enthalten Ce, Fe und Mo.The exhaust gas with such a controlled 1 / R value is passed through a catalyst which is an inorganic porous substance containing at least one element selected from the metals of the platinum family or group and other than Rh (Pt, Pd, Ir, Os, Ru), and contains at least one element with an oxygen storage capacity, whereby the harmful elements in the exhaust gas, such as HC, CO, NOx can be eliminated. Suitable elements with an oxygen storage capacity contain substances that have at least more than two stable oxides. For example, Mo, which occurs in the relatively stable forms MoO, Mo203> Mo205 and MoO3, is an element that has an oxygen storage capacity. When the exhaust gas repeatedly and intermittently changes between rich and "lean" states, the rich state of the gas reduces the high oxides of Mo, releasing O2. For example in the following form: On the other hand, when the gas is in the "lean" state, the lower oxides of Mo are oxidized, thereby absorbing the available 02. For example in the following form: Accordingly, with the repeated change of the state from "rich" to "lean", the release and recording of 02 is repeated. This is a phenomenon called 02 storage ability. Suitable transition metals, which often show this effect, contain Ce, Fe and Mo.

Im folgenden werden Vorrichtungen gemäß vorliegender Erfindung zum Reinigen bzw. Entgiften von Autoabgasen beschrieben, mit denen das Ziel vorliegender Erfindung erreicht wird.In the following devices according to the present invention for Cleaning or detoxifying car exhaust fumes described with which the goal of the present Invention is achieved.

Bei einer Vorrichtung, mit der das Ziel der oben beschriebenen ersten Verfahrensart erreicht werden soll, ist ein Katalysator, d.h. ein anorganischer poröser Träger, der Rh, wenigstens ein von Rh verschiedenes Element der Platingruppe und wenigstens ein Element mit einer 02-Speicherfähigkeit trägt, innerhalb des Abgasweges der inneren Verbrennungsmaschine angeordnet. Im Abgassystem ist stromaufwärts vom Katalysator ein eine Oxidationskomponente einleitendes System eingebaut, das mit einem Mechanismus versehen ist, der die Zufuhr einer Oxidationskomponente, wie beispielsweise Luft, derart steuert, daß erforderlichenfalls das durch den Katalysator hindurchgeletete Abgas zwischen den Zuständen "fett" und mager mindestens einmal in fünf Sekunden wiederholt oder intermittierend zwangsweise wechselt.In a device with which the aim of the first described above The type of process to be achieved is a catalyst, i.e. an inorganic one porous support, the Rh, at least one element of the platinum group other than Rh and carries at least one element with an O 2 storage capability within the exhaust path the internal combustion engine arranged. In the exhaust system is upstream from Catalyst installed a system introducing an oxidation component, which with a mechanism is provided that the supply of an oxidizing component, such as Air, controls in such a way that, if necessary, that passed through the catalyst Exhaust gas between the states "rich" and lean at least once every five seconds force changes repeatedly or intermittently.

Die Vorrichtung,mit der dieser Vorgang erreicht werden kann, ist in Fig. 1 dargestellt, die eine eine Oxidationskomponente einleitende Einheit zeigt, die durch eine innere Verbrennungsmaschine (erstes Ausführungsbeispiel) angetrieben ist. Eine derartige Vorrichtung ist auch in Fig. 2 dargestellt, die die Anwendung eines negativen Druckes zeigt, der sich im Abgassystem dann aufbaut, wenn sich das Saugventil und das Abgasventil in einer inneren Verbrennungsmaschine (zweites AusfUhrungsbeispiel) Uberlappen bzw. Uberschneiden.The device by which this process can be achieved is in Fig. 1, which shows a unit introducing an oxidation component, driven by an internal combustion engine (first embodiment) is. Such a device is also shown in FIG. 2, which shows the application shows a negative pressure that builds up in the exhaust system when the Suction valve and the exhaust valve in an internal combustion engine (second exemplary embodiment) Overlap or overlap.

Beim ersten Ausftihrungsbeispiel gemäß Fig. 1 wird die beim Starten der inneren Verbrennun#raschine 101 entwickelte Kraft Uber einen V-Riemen zum Antreiben einer Luftpumpe 102 Ubertragen. Wenn die LuStpumpe 102 angetrieben wird, wird in die Luftpumpe 102 vom Staubhorn des Luftfilters 103 Uber eine Rohrleitung 104 Luft angesaugt. Die Luft wird dann vom Auslaß der Luftpumpe 102 über die Rohrleitung 105 in ein Luftschaltventil 106 eingeleitet. Wenn der Ventilkörper 106a in der Offenstellung ist, strömt die in das Luftventil 106 eingeleitete Luft Uber eine Rohrleitung 107 aus einer Einspritzdüse 108 in den Abgassammler 109. Wenn der Ventilkörper 106a geschlossen ist, zirkuliert die in das Luftventil 106 eingeleitete Luft Uber eine Rohrleitung 110 zur Saugöffnung des Luftfilters 103.In the first embodiment according to FIG. 1, when starting The internal combustion engine 101 developed power via a V-belt to drive it an air pump 102 transmitted. When the air pump 102 is driven, in the air pump 102 from the dust horn of the air filter 103 via a pipe 104 air sucked in. The air is then drawn from the outlet of the air pump 102 via the conduit 105 introduced into an air switching valve 106. When the valve body 106a is in the open position is, the air introduced into the air valve 106 flows via a pipe 107 from an injection nozzle 108 into the exhaust manifold 109. When the valve body 106a is closed, the air introduced into the air valve 106 circulates via a Pipeline 110 to the suction opening of the air filter 103.

Damit das Öffnen und Schließen des Luftventils 106 so variabel sein kann, wie dies notwendig ist, ist ein elektromagnetisches Ventil 114, das aus einem Drei-Wege-Ventil besteht und das auf das ein Impulssignal von einem Oszillator 113 schaltet, in den einen negativen Druck aufweisenden Weg 112 eingesetzt, der vom AnsaugkrUmmer 111, d.h. der Ventilantriebsquelle abzweigt. Ein negativer Druck (Saugdruck), der sich dann aufbaut, wenn der Motor 101 läuft, bewirkt einen Druckabfall in einer Druckkammer 106b des Luftventils 106. Infolge davon wird eine Feder 106c zusammengedrückt und der Ventilkörper 106a nach unten gedrUckt. Daraufhin zirkuliert die von der Luftpumpe 102 geförderte Luft Uber die Rohrleitung 110 zum Luftfilter 103, wodurch die Spitzengleichspannung von 12 V des Oszillators 113 das elektromagnetische Ventil 114 erregt und infolgedessen, weil der negative Druckweg 112 zwischen dem Luftventil 106 und dem Ansaugkrummer 111 abgesperrt wird, die Rohrleitung 112, die die Druckkammer 106b fUllt, Uber das elektromagnetische Ventil 114 mit der Atmosphäre in Verbindung kommt. Somit bewegt sich, wenn die Druckkammer 106b von ihrem Druckzustand befreit wird, das Ventil 106a unter der Kraft der Feder 106c nach oben bzw. zurück, wodurch die von der Luftpumpe 102 geförderte Luft Uber die Rohrleitungen 105 und 107 und die Einspritzdtlse 108 in den Abgassammler 109 strömt.So that the opening and closing of the air valve 106 can be so variable can, as necessary, is an electromagnetic valve 114, which consists of a There is a three-way valve that responds to a pulse signal from an oscillator 113 switches, inserted into negative pressure path 112 leading from Intake manifold 111, i.e. the valve drive source branches off. A negative pressure (suction pressure), which then builds up when the engine 101 is running causes a pressure drop in one Pressure chamber 106b of the air valve 106. As a result, a spring 106c is compressed and the valve body 106a is pushed down. Then the circulates from the Air pump 102 conveyed air via the pipe 110 to the air filter 103, whereby the peak DC voltage of 12 V of the oscillator 113 the electromagnetic valve 114 energized and consequently because of the negative pressure path 112 between the air valve 106 and the intake manifold 111 is shut off, the pipeline 112, which the pressure chamber 106b fills, in communication with the atmosphere via electromagnetic valve 114 comes. Thus, when the pressure chamber 106b is released from its pressurized state, it moves is, the valve 106a under the force of the spring 106c up or back, whereby the air conveyed by the air pump 102 via the pipes 105 and 107 and the injection nozzle 108 flows into the exhaust manifold 109.

Der Oszillator 113 ist so ausgefUhrt, daß er durch einen logischen Schaltkreis 118 gesteuert wird, der in geeigneter Weise ein Spitzenspannungssignal in einem Zyklus von mindestens ftlnf Sekunden liefert.The oscillator 113 is designed in such a way that it is controlled by a logical Circuit 118 is controlled, suitably providing a peak voltage signal delivers in a cycle of at least five seconds.

Der logische Schaltkreis 118 wird von einem Signal 115, das die Wassertemperatur kennzeichnet, einem Signal 116, das die Maschinendrehzahl kennzeichnet, und von einem Signal 117 gespeist, das ein Maß für den negativen Saugdruck darstellt. Somit bewegt sich der Ventilkolben 106a im Luftventil 106 innerhalb des spezifizierten Zyklus in vertikaler Richtung, wodurch Luft in den Abgassamrnler 109 wiederholt oder intermittierend innerhalb des spezifizierten Zyklus eingespritzt wird. Das Luft/Brennstoff-Verhältnis A/F im Abgas wird unter den Einspritzbedingungen durch folgende Formel ausgedrückt: A/F = (Ga + Ga')/Gf, wobei Ga das Gewicht der vom Motor angesaugten Luft, Ga' das Gewicht der eingespritzten Luft und Gf das Gewicht des vom Motor angesaugten Brennstoffes ist.The logic circuit 118 is controlled by a signal 115 indicating the water temperature , a signal 116 indicative of engine speed, and from a signal 117 is fed which represents a measure of the negative suction pressure. Consequently the valve piston 106a in the air valve 106 moves within the specified Cycle in the vertical direction, causing air to enter the exhaust manifold 109 repeatedly or injected intermittently within the specified cycle. That Air / fuel ratio A / F in the exhaust gas is due under the injection conditions expressed as follows: A / F = (Ga + Ga ') / Gf, where Ga is the weight of the engine sucked air, Ga 'is the weight of the injected air and Gf is the weight of the fuel sucked in by the engine.

Somit ist unter diesen Lufteinspritzbedingungen das Gas im Vergleich zu dem Zustand, in welchem keine Luft eingespritzt wird, mager In Abhängigkeit von der unterschiedlichen Veränderlichkeit der Lufteinspritzung ändert sich der A/F-Wert innerhalb eines bestimmten Zyklus und demgemäß ändert sich auch der 1/R-Wert mit einem vorbestimmten Zyklus.Thus, under these air injection conditions, the gas is in comparison to the state in which no air is injected, lean depending on the different variability of the air injection changes the A / F value within a certain cycle and accordingly the 1 / R value changes with it a predetermined cycle.

Beim Abgassystem der inneren Verbrennungsmaschine 101 ist ein Katalysatorkonverter 119 stromabwärts auf der Seite der Lufteinspritzung eingebaut. Da die Zusammensetzung des Katalysators 119 dieselbe ist, wie bereits frUher beschrieben, kann dessen weitere Beschreibung hier weggelassen werden. Es wurde ebenfalls Nes2flrieben, daß bei Verwendung dieses Katalysators ein magerer Durchschnitt der veränderlichen Werte von 1/R für das Abgas (1/R> 1,0) wirksam ist.In the exhaust system of the internal combustion engine 101, there is a catalyst converter 119 installed downstream on the air injection side. As the composition of the catalytic converter 119 is the same as described earlier, its further Description can be omitted here. It was also driven that when using this catalyst a lean average of the varying values of 1 / R for the exhaust gas (1 / R> 1.0) is effective.

Unter Verwendung der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung wurden 2 5 Liter von jedem der Katalysatoren der Tabelle 1 einem 100-Stunden-Dauertest unterzogen.Using the device shown in FIG. 1, 2 Subjected 5 liters of each of the catalysts of Table 1 to a 100 hour endurance test.

Tabelle 1 ro 1 1 eingebettetem Katalysator enthaltene Mengen ( g Katalysatoren Metall mit Rh Pt Pd O2 -Speicher-Anderes Metall fahigkeit 1A 0.3 o.7 - - - 1B 0.2 0.8 0.5 - - 1C 0.15 2.0 0.3 Fe 16.5 1D 0.1 1.0 - Ce 28 1E 0.2 1.5 - Mo 19 Ba 68 1F - 2.0 0.5 - 1G O 2.0 - Ce 28 1H 0.2 - - Ce 28 Ferner werden die verschiedenen in Tabelle 1 aufgeführten Katalysatoren auf handelsUblichen, 2 - 4 mm großen, kugelförmigen Trägern A aus aktivem Aluminiumoxid mit einer Aluminiumoxid-Reinheit von Uber 99 ffi und einem spezifischen Massengewicht von etwa 0,67 gehalten. Die Bedingungen ftlr den Dauerversuch sind in Tabelle 2 dargestellt.Table 1 ro 1 1 embedded catalyst amounts contained (g Catalysts Metal with Rh Pt Pd O2 - Storage - Other metal capability 1A 0.3 or 7 - - - 1B 0.2 0.8 0.5 - - 1C 0.15 2.0 0.3 Fe 16.5 1D 0.1 1.0 - Ce 28 1E 0.2 1.5 - Mon 19 Ba 68 1F - 2.0 0.5 - 1G O 2.0 - Ce 28 1H 0.2 - - Ce 28 Furthermore, the various catalysts listed in Table 1 are held on commercially available, 2-4 mm large, spherical supports A made of active aluminum oxide with an aluminum oxide purity of over 99 ffi and a specific mass weight of about 0.67. The conditions for the endurance test are shown in Table 2.

Tabelle 2 Motor L 42000 cm Drehzahl 2500 Upm Negativer Saugdruck -200 mmHg rchschn. A# des Gasgemisches 14.6#14.7 Abgas-Temperatur 50 mm hinter dem50 Katalysator-Konverter 570~630°C ibrationsfrequenz des Gasgemisches A/F 1 Hz ibrationsamplitude des Gasgemisches A/F + o.5 Vor und nach dem Dauerversuch, in welchem die obigen Katalysatoren und die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung verwendet wurden, wurde der Abgasreinigungs- bzw. -entgiftungsversuch unter den in Tabelle 2 dargelegten Bedingungen durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefaßt. Tabelle 3 Entgiftungsrate (%) Entgiftungsrate (%) atalysatoren vor dem Dauerversuch nach dem Dauerversuc HC CO NOx HC CO NOx 1A 91 93 92 90 86 84 1B 91 94 92 90 87 85 c 9496 959192 91 1D 9497 959293 91 1E 93 96 95899390 1F 9394 6291 9136 1G 91 93 59 88 89 33 1H 89 91 90 70 77 58 Die Reinigungs- bzw. Entgiftungsrate wurde wie folgt bestimmt: Entgiftungsrate = wobei CI die Konzentration eines Elementes, das im Gas vor dem Durchströmen des Katalysators vorhanden ist, und CO die Konzentration eines Elementes ist, das im Gas nach dem Durchströmen des Katalysators vorhanden ist.Table 2 Motor L 42000 cm Speed 2500 rpm Negative suction pressure -200 mmHg rchschn. A # of the gas mixture 14.6 # 14.7 Exhaust gas temperature 50 mm behind the 50 Catalyst converter 570 ~ 630 ° C vibration frequency of the gas mixture A / F 1 Hz vibration amplitude of the gas mixture A / F + o.5 Before and after the endurance test in which the above catalysts and the device shown in FIG. 1 were used, the exhaust gas purification test was carried out under the conditions shown in Table 2. The results are summarized in Table 3. Table 3 Detox Rate (%) Detox Rate (%) atalysers before the endurance test after the endurance test HC CO NOx HC CO NOx 1A 91 93 92 90 86 84 1B 91 94 92 90 87 85 c 9496 959192 91 1D 9497 959293 91 1E 93 96 95899390 1F 9394 6291 9136 1G 91 93 59 88 89 33 1H 89 91 90 70 77 58 The cleaning or detoxification rate was determined as follows: Detoxification rate = where CI is the concentration of an element that is present in the gas before it flows through the catalyst, and CO is the concentration of an element that is present in the gas after it has passed through the catalyst.

Wie in den zusammengefaßten Ergebnissen der Tabelle 3 dargelegt ist, zeigen die Katalysatoren 1A bis 1E, die zusätzlich zum Rh auch Pt und Pd der Platingruppe enthalten, HC-, CO-, NOx-Entgiftungsraten von mehr als 80 % vor und nach dem Dauerversuch. Im einzelnen ergab sich, daß die Katalysatoren, die Ce, Fe und Mo als diejenigen Elemente enthalten, die eine 02-Speicherfähigkeit besitzen, die höchsten Reinigungsraten auch nach dem Dauerversuch zeigen. Jedoch können hohe Reinigungsraten auch nach dem Dauerversuch nicht erwartet werden, wenn der Katalysator weder Rh noch ein anderes von Rh verschiedenes Element der Platingruppe besitzt. Aus den obigen Ergebnissen folgt deshalb, daß der Katalysator, der bei der Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung verwendet werden sollte, einer ist, der Rh und ein beliebiges von Rh verschiedenes Element der Platingruppe enthält, vorzugsweise ein solcher, der ein Metall mit einer 02-Speicherfähigkeit enthält. Die vorliegende Erfindung ist dann verwirklicht, wenn solch ein Katalysator verwendet wird.As set out in the summarized results in Table 3, show the catalysts 1A to 1E, which in addition to Rh also Pt and Pd of the platinum group contain HC, CO, NOx detoxification rates of more than 80% before and after the endurance test. In detail, it was found that the catalysts using Ce, Fe and Mo as those Elements that have an O2 storage capacity contain the highest purification rates show even after the endurance test. However, high cleaning rates can also occur after the endurance test cannot be expected if the catalyst is neither Rh nor another element different from Rh the platinum group owns. From the From the above results it therefore follows that the catalyst used in the device according to should be used in the present invention is one of Rh and any Contains an element of the platinum group different from Rh, preferably one which contains a metal with an O2 storage capacity. The present invention is realized when such a catalyst is used.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, das anhand der Fig. 2 beschrieben wird, wird der negative Druck verwendet, der sich im Abgassystem dann entwickelt, wenn das Saugventil und das Auslaßventil in der Verbrennungsmaschine einander Uberlappen.In the second embodiment of the present invention based on 2 is described, the negative pressure is used, which is in the exhaust system then developed when the suction valve and the exhaust valve in the internal combustion engine overlap each other.

Gemäß Fig. 2 enthält das Abgassystem der inneren Verbrennungskraftmaschine 201 einen Katalysatorkonverter 202. Die Zusammensetzung des Katalysators ist dieselbe wie vorstehend beschrieben. An einer Stelle stromaufwärts des Katalysators 202 der inneren Verbrennungsmaschine, beispielsweise am Abgassammler 203, kann die Luft aus der Atmosphäre Uber ein Saugventil 204 in das System eingeleitet werden. Wenn das Einlaßventil 205 und das Auslaßventil 206 während des Betriebs der inneren Verbrennungskraftmaschine einander Uberlappen, entwickelt sich ein negativer Druck innerhalb des Abgassammlers 205; dieser Druck wird Uber die Einspritzdüse 207 und eine Rohrleitung 208 zum Luftansaugventil 204 Ubertragen. Die Saugseite des Luftansaugventils 204 ist mit einem Luftfilter 209 verbunden und dadurch unter atmosphärischem Druck gehalten. Damit wird bei offenem Luftansaugventil 204 die Luft, die vom Luftfilter 209 zur Rohrleitung 210 und zu einem Luftsteuerventil 211 strömt, Uber die Rohrleitung 208 und die EinspritzdUse 207 in den Abgassammler 203 eingespritzt. In diesem Betriebsbereich ist,außer wenn sich die Ventile Uberlappen, der Druck innerhalb des Abgassammlers 203 unveränderlich positiv und demgemäß kann, wenn das Luftansaugventil 204 geschlossen ist, keine Luft eintreten bzw. einströmen.Referring to Fig. 2, the exhaust system includes the internal combustion engine 201 a catalyst converter 202. The composition of the catalyst is the same as described above. At a point upstream of the catalytic converter 202 of FIG internal combustion engine, for example at the exhaust manifold 203, the air can be introduced into the system from the atmosphere via a suction valve 204. if the intake valve 205 and the exhaust valve 206 during operation of the internal combustion engine overlap each other, a negative pressure develops inside the exhaust manifold 205; this pressure is via the injection nozzle 207 and a pipe 208 to the air intake valve 204 Transfer. The suction side of the air intake valve 204 is provided with an air filter 209 connected and thereby kept under atmospheric pressure. This is with the open Air intake valve 204 removes air from air filter 209 to pipe 210 and to An air control valve 211 flows via the pipe 208 and the injection nozzle 207 is injected into the exhaust manifold 203. In this operating range, unless the valves overlap, the pressure within the exhaust manifold 203 is invariable positive and accordingly, when the air intake valve 204 is closed, none can Air entering or flowing in.

Das Obige ist eine Beschreibung der grundsätzlichen Art und Weise, in der die Vorrichtung gemäß dem zweiten AusfUhrungsbeispiel arbeitet. Im folgenden sei der Vorgang der Steuerung der Vorrichtung beschrieben, wenn sich die Ventile Uberlappen. Die Vibrationsfrequenz des Luftansaugventils 204 wird, wenn sich die Ventile Uberlappen, in Wechselbeziehung mit den Explosionszeiten der inneren Verbrennungsmaschine gebracht, und demgemäß erhöht sich die Vibrationsfrequenz des Ventils zusammen mit einem Ansteigen der Drehzahl der inneren Verbrennungskraftmaschine.The above is a description of the general way in which the device works according to the second exemplary embodiment. Hereinafter let us describe the process of controlling the device when the valves Overlap. The vibration frequency of the air intake valve 204 becomes when the Valves overlap, correlated with the explosion times of the internal combustion engine brought, and accordingly the frequency of vibration of the valve increases along with an increase in the speed of the internal combustion engine.

Aus diesem Grunde ist eine Steuerung dann nötig, wenn sich die Drehzahl (Upm) der Maschine erhöht. Die Steuerung der Vibrationsfrequenz des Luftansaugventils 204 wird dadurch erreicht, daß der Querschnitt des Einlaßweges bzw. -stutzens des Luftansaugventils 204 reguliert wird, oder mit anderen Worten, dadurch, daß der Luftansaugwiderstand erhöht oder vermindert wird. Aus diesem Grunde wird ein Luftsteuerventil 211 mit zwei Druckkammern 211a, 211b in den Einlaßweg des Luftansaugventils 204 eingebaut. Die beiden Druckkammern 211a und 211b sind so ausgefuhrt, daß die DrUcke in ihnen durch den negativen Saugdruck im Ansaugkrtlmmer 212 des Motors bzw. der Maschine 201 erhöht oder vermindert werden können und daß die Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern 211a und 211b die Differenz zwischen dem Saugdruck der inneren Verbrennungskraftmaschine und dem Atmosphärendruck sein kann. Im einzelnen ausgeführt bedeutet dies, daß der negative Druckweg, der über die Rohrleitung 213 zum AnsaugkrUmmer 212 führt, sich in zwei Kanäle bzw. Leitungen aufspaltet, die Uber die magnetischen Drei-Wege-Ventile 214 bzw. 215 zu den Druckkammern 211a und 211b fUhren. Diese beiden Magnetventile 214 und 215 sind durch den Relaisschaltkreis 216 so gesteuert, daß dann, wenn das Ventil 214 "EIN" ist, das Ventil 215 AUS" sein kann. Somit steuert der Relaisschaltkreis 216 die Ventile 214 und 215, so daß sie verschieden voneinander wirken. Die Arbeitsspannung des Relaisschaltkreises 216 ist 6 Volt oder 12 Volt Gleichspannung; das Relais wird von einem rechteckförmigen Signal betätigt, das sich wenigstens einmal in 5 Sekunden wiederholt oder intermittierend ändert und das vom Oszillationskreis 217 abgegeben wird. Der Oszillationskreis 217 ist so ausgebildet, daß er ein geeignetes Signal wenigstens einmal in 5 Sekunden an den Relaisschaltkreis 216 abgeben kann, sobald er die geeigneten Signale von einem logischen Schaltkreis 221 empfängt.For this reason, a control is then necessary when the speed (Rpm) of the machine increased. The control of the vibration frequency of the air intake valve 204 is achieved in that the cross section of the inlet path or nozzle of the Air intake valve 204 is regulated, or in other words, by the fact that the Air intake resistance is increased or decreased. For this reason, an air control valve is used 211 with two pressure chambers 211a, 211b in the inlet path of the air intake valve 204 built-in. The two pressure chambers 211a and 211b are designed so that the pressures in them by the negative suction pressure in the intake manifold 212 of the engine or the Machine 201 can be increased or decreased and that the pressure difference between the two chambers 211a and 211b the difference between the suction pressure of the inner Internal combustion engine and the atmospheric pressure can be. Executed in detail this means that the negative pressure path, which via the pipe 213 to the intake manifold 212 leads, splits into two channels or lines, which over the magnetic Three-way valves 214 and 215 lead to the pressure chambers 211a and 211b. These two Solenoid valves 214 and 215 are controlled by relay circuit 216 so that then, when valve 214 is "ON", valve 215 may be OFF. Thus, controls the relay circuit 216 controls the valves 214 and 215 so that they are different from each other works. The operating voltage of relay circuit 216 is 6 volts or 12 volts DC voltage; the relay is operated by a square wave signal operated, which repeats or intermittently at least once every 5 seconds and that is output from the oscillation circuit 217. The oscillation circuit 217 is designed to give an appropriate signal at least once every 5 seconds to relay circuit 216 as soon as it receives the appropriate signals from a logic circuit 221 receives.

Selbstverständlich empfängt der logische Schaltkreis 221 ein Wassertemperatur-Eingangssignal 218, ein die Drehzahl der Verbrennungsmaschine angebendes Eingangssignal 219 und ein Saugdruck-Eingangssignal 220.Of course, logic circuit 221 receives a water temperature input signal 218, an input signal 219 and a suction pressure input signal 220.

Wenn die Rechteckspannung oder die Spitzenspannung des Oszillationskreises 217 6 Volt oder 12 Volt Gleichspannung ist, wird der Relaisschaltkreis 216 aktiviert. Das Ventil 215 schaltet auf wEIN", wodurch der negative Saugdruck vom Ansaugkrutnmer 212 über die Leitungen 213 und 222 zur zweiten Druckkammer 211b Ubertragen wird. Wenn das Ventil 215 nach nEIN" umschaltet, schaltet das elektromagnetische Ventil 214 nach ~AUS" um, wodurch der negative Saugdruck, der die erste Druckkammer 211a des Luftsteuerventils 211 vom Ansaugkrtlmmer 212 aus Uber die Rohrleitung 213 und 223 erreicht, am elektromagnetischen Ventil 214 unterbrochen. Die erste Druckkammer 211a ist zur Atmosphäre hin durch die Rohrleitung 223, das Ventil 214 und die Rohrleitung 224 geöffnet und demgemäß ist die erste Druckkaiinr 211a dem Atmosphärendruck ausgesetzt. Eine änderung im negativen Druckweg als Ergebnis der Wirkung des Relaisschaltkreises 216 bewirkt, daß die Membran 211c des Luftsteuerventils 211 nach unten gedrückt wird.When the square wave voltage or the peak voltage of the oscillation circuit 217 is 6 volts or 12 volts DC, relay circuit 216 is activated. The valve 215 switches to "wON", which removes the negative suction pressure from the intake manifold 212 is transmitted via the lines 213 and 222 to the second pressure chamber 211b. When the valve 215 switches to NO ", the electromagnetic valve switches 214 to ~ OFF ", whereby the negative suction pressure, which the first pressure chamber 211a of the air control valve 211 from the intake manifold 212 via the pipeline 213 and 223 reached, interrupted at the electromagnetic valve 214. The first pressure chamber 211a is to atmosphere through conduit 223, valve 214 and conduit 224 is opened and accordingly the first pressure chamber 211a is exposed to the atmospheric pressure. A change in negative pressure travel as a result of the action of the relay circuit 216 causes the diaphragm 211c of the air control valve 211 to be pushed downward will.

Dann wird der Ventilkonus 211e mittels der Stange 211d nach unten gedrUckt, wodurch sich der Querschnitt des Luftweges erhöht und sich gleichzeitig der Luftwiderstand im Luftansaugventil 204 vermindert.Then the valve cone 211e is lowered by means of the rod 211d pressed, whereby the cross-section of the airway increases and at the same time the air resistance in the air intake valve 204 is reduced.

Die so begonnene Ventilbetätigung bewirkt, daß die Einspritzdüse 207 Luft in den Abgassammler 203 einspritzt. Die Vibrationsfrequenz Ar der eingespritzten Luft ist hier durch den folgenden Ausdruck dargestellt: wobei Vf die Ventilfrequenz, Gf die Oszillationsfreuqenz, V215 . T die Erregungsdauer des elektromagnetischen Ventils 215 und V214 . T die Erregungsdauer des elektromagnetischen Ventils 214 ist.The valve actuation thus started causes the injector 207 to inject air into the exhaust manifold 203. The vibration frequency Ar of the injected air is represented here by the following expression: where Vf is the valve frequency, Gf the oscillation frequency, V215. T is the energization time of the electromagnetic valve 215 and V214. T is the energization duration of the electromagnetic valve 214.

Die Frequenz der eingespritzten Luft ist durch Gf festgesetzt, die gleichzeitig die Periodizität des Luft/Brennstoff-Verhältnisses des Abgases derart sicherstellt, daß das Abgas zwischen den Zuständen fett und mager wechseln kann.The frequency of the injected air is set by Gf, the at the same time the periodicity of the air / fuel ratio of the exhaust gas in this way ensures that the exhaust gas can switch between the states rich and lean.

Unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß Fig. 2 wurden Abgasreinigungs-bzw. -entgiftungsversuche unter den in Tab. 4 beschriebenen Bedingungen durchgeführt.Using a device according to FIG. Detoxification tests carried out under the conditions described in Tab. 4.

Tabelle 4 nnere Verbrennungsmaschine L6 2>000 cm Drehzahl 2000 Upm Negativer Saugdruck -300 mmHg rchschn. A/F des Gasgemisches 13.6#13.8 (fett) rchschn. A/F des dem Katalysa- tor zugefUhrten Abgases 14.0N15.7 Abgas-Temperatur 50 mm hinter 0 dem Katalysator-Konverter 470~560°C Frequenz des Lufteinlasses 0.2~10 Hz Als Katalysator wurden im System 2,5 1 des in Tabelle 1 genannten Katalysators 1D verwendet. Die Abgastemperatur 50 mm hinter dem Katalysatorkonverter betrug 500 bis 550 C. Die Ergebnisse fUr eine 2-Hz-Frequenz sind in Fig. 5 zusammengefaßt.Table 4 Inner combustion engine L6 2> 000 cm Speed 2000 rpm Negative suction pressure -300 mmHg rchschn. A / F of the gas mixture 13.6 # 13.8 (bold) rchschn. A / F of the catalytic Exhaust gas supplied to the gate 14.0N15.7 Exhaust gas temperature 50 mm behind 0 the catalyst converter 470 ~ 560 ° C Air intake frequency 0.2 ~ 10 Hz The catalyst used in the system was 2.5 l of catalyst 1D mentioned in Table 1. The exhaust gas temperature 50 mm behind the catalyst converter was 500 to 550 C. The results for a 2 Hz frequency are summarized in FIG.

Um die Ergebnisse mit denjenigen vergleichen zu können, die man durch Verwendung einer herkömmlichen Einrichtung erhält, wurde gemäß Fig. 4 die Vorrichtung, die Luft in das Abgas einleitet, vom der in Fig. 2 dargestellten Einrichtung entfernt, wodurch eine herkömmliche Einrichtung wiedergegeben ist. Unter Änderung des A/F-Verhältnisses des Gasgemischwertes in dieser Einrichtung wurden die Abgasentgiftungsversuche unter den Bedingungen der Tabelle 5 und unter Verwendung von 2,5 1 des Katalysators 1D durchgeftthrt.To be able to compare the results with the ones you went through Using a conventional device, the device was shown in FIG. 4, introduces the air into the exhaust gas, from the in Fig. 2 shown Device removed, showing a conventional device. Under Changes in the A / F ratio of the gas mixture value in this facility the exhaust gas decontamination tests under the conditions of Table 5 and using of 2.5 l of the 1D catalyst.

Tabelle 5 Innere Verbrennungsmaschine T L4 1600 cm rchschn. A# des Gasgemisches 14.O#15.7 rchschn. A/F des dem Kata- lysator zugeführten Abgases etwa 14.6~15.0 Motordrehzahl geändert von 800 ~4000 Upm Abgas-Temperatur 50 mm hinter dem Katalysator-Konverter 400~600°C Die Ergebnisse sind in Fig. 5 zusammengefaßt. Fig. 6 zeigt die Ergebnisse, die man erhält, wenn der durchschnittliche A/F-Wert des dem Katalysator zugefUhrten Abgases bei der oben beschriebenen herkömmlichen Vorrichtung auf 14,8 festgesetzt wurde.Table 5 Internal combustion engine T L4 1600 cm rchschn. A # of the gas mixture 14.O # 15.7 rchschn. A / F of the catalog The exhaust gas supplied to the lyser is approximately 14.6 ~ 15.0 Motor speed changed from 800 ~ 4000 rpm Exhaust gas temperature 50 mm behind the catalyst converter 400 ~ 600 ° C The results are summarized in FIG. Fig. 6 shows the results obtained when the average A / F value of the exhaust gas supplied to the catalyst was set to 14.8 in the conventional apparatus described above.

Bei diesen Versuchen wurde der Zustandswechsel zwischen "fett" und "mager" durch eine Änderung der elektromotorischen Kraft bestätigt, die mit Hilfe eines 02-MeßfUhlers gemessen wurde, der 100 mm vor dem Katalysatorbett eingebaut war. Gemäß Fig. 5, das die Versuchsergebnisse unter Verwendung der Einrichtung nach Fig. 2 zusammenfaßt, wurde der Zustand "mager" nicht erkannt, wenn der A/F-Wert 14,0 betrug; der Wechsel von "fett" nach mager wurde erkannt, wenn der A/F-Wert 14,2 betrug. Anhand von Berechnungen und des Ausganges des 02-MeßfUhlers wurde bewiesen, daß 1/R = 1,0 war, wenn der A/F-Wert zwischen 14,65 und 14,70 betrug.In these tests, the state change between "bold" and "Lean" confirmed by a change in electromotive force, which is with the help an O 2 measuring sensor installed 100 mm in front of the catalyst bed was. Referring to Fig. 5, the test results using the device according to Summarizing FIG. 2, the "lean" condition was not recognized when the A / F value Was 14.0; the change from "rich" to lean was detected when the A / F value Was 14.2. On the basis of calculations and the output of the 02 measuring sensor it has been proven that 1 / R = 1.0 when the A / F value was between 14.65 and 14.70.

Die Ergebnisse der Fig. 5 zeigen, daß beim Verfahren gemäß vorliegender Erfindung, unter Verwendung der Einrichtung nach Fig. 2, die CO-, HC-Reinigungs- bzw. -entgiftungsraten auf der "fetten" Seite und die NOx -Reinigungs- bzw. -entgiftungsrate auf der mageren Seite besser sind als diejenigen, die man bei dem herkömmlichen Verfahren unter Verwendung der Einrichtung nach Fig. 4 erhält. Somit beträgt der Bereich der A/F-Werte, innerhalb dem man mehr als 70 ffi NOx -, HC-, und CO-Reinigungsraten erreicht, beim herkömmlichen Verfahren etwa 0,32, wie durch die Linie ab in Fig. 5 dargestellt ist, gegenUber von etwa 0,66 beim erfindungsgemäßen Verfahren, wie durch die Linie cd dargestellt ist. Demgemäß erleichtert die vorliegende Erfindung, die Steuerung des A/F-Wertes im Abgas derart, daß HC, CO, NOx gleichzeitig entfernt werden können, da der wirksame Bereich der Abgasentgiftung etwa doppelt so breit ist wie beim herkömmlichen Verfahren.The results of FIG. 5 show that the method according to the present Invention, using the device according to FIG. 2, the CO, HC cleaning or decontamination rates on the "rich" side and the NOx purification or decontamination rate on the lean side are better than those on the conventional one Method using the device of Fig. 4 is obtained. Thus the Range of A / F values within which one can achieve more than 70 ffi NOx, HC, and CO purification rates reached, in the conventional method about 0.32, as shown by the line ab in Fig. 5, compared to about 0.66 in the method according to the invention, such as is represented by the line cd. Accordingly, the present invention facilitates the control of the A / F value in the exhaust gas so that HC, CO, NOx are removed at the same time can be, as the effective range of exhaust gas detoxification is about twice as wide is like the conventional method.

Die in Fig. 6 zusammengefaßten Ergebnisse zeigen, daß beim vorliegenden Verfahren die NOx -Entgiftungsrate dann, wenn die Einspritzfrequenz der Luft in das Abgas größer als 0,2 Hz ist (wenigstens einmal in fünf Sekunden), weit besser als beim herkömmlichen Verfahren ist. Was die CO- und die HC-Entgiftungsrate anbetrifft, so Ubertrifft das vorliegende Verfahren dann, wenn das Abgas auf der "fetten" Seite ist und es dadurch geringer ist als der A/F-Wert, das herkömmliche Verfahren wesentlich, und zwar unabhängig von der Frequenz, wenn ihr Wert Uber 0,2 Hz liegt. Was die NO##Entgiftungsrate anbetrifft, so sind beide Verfahren praktisch gleichwertig. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist der Ausdruck "wenigstens einmal in fUnf Sekunden" aus dem Grunde weiterhin verwendet, weil die Bedingungen fUr die Zustände "fett" und ~mager" nicht notwendigerweise gewechselt werden mUssen, sondern die Änderung kann sich wiederholen oder aussetzen bzw. diskontinuierlich sein. Wenn die #nderung in den Zuständen weniger oft als einmal in ftlnf Sekunden erfolgt, ist die vorliegende Erfindung weniger wirksam als die herkömmliche Methode.The results, summarized in FIG. 6, show that the present Process the NOx detoxification rate when the injection frequency of the air in the exhaust gas is greater than 0.2 Hz (at least once in five seconds), far better than the conventional method. As for the CO and HC detoxification rates, so surpasses the present process when the exhaust gas is on the "rich" side and it is therefore lower than the A / F value, the conventional method is essential, regardless of the frequency if its value is over 0.2 Hz. As for the NO ## detox rate As for this, both methods are practically equivalent. In connection with of the present invention is the phrase "at least once in five seconds" for the reason still used because the conditions for the states "bold" and ~ lean "do not necessarily have to be changed, but the change can repeat itself or be discontinuous or discontinuous. If the #changed occurs in the states less often than once in five seconds is the present Invention less effective than the conventional method.

Fig. 7 zeigt die Beziehung zwischen den A/F-Raten und den CO-, NOx Entgiftungsraten, die man in Versuchen unter Verwendung der Einrichtung der Fig. 2 erhielt und die die Wirkung des vorliegenden Verfahrens bestätigen. Man kann beobachten, daß dadurch sowohl die Entgiftung von CO als auch die von NOx verbessert werden kann.Fig. 7 shows the relationship between the A / F rates and the CO, NOx Detoxification rates found in experiments using the device of Fig. 2 and which confirm the effect of the present procedure. One can observe that this improves both the detoxification of CO and NOx can.

Zusammengefaßt kann man sagen, daß das vorliegende Verfahren dem herkömmlichen Verfahren im Hinblick auf die Reinigung bzw. Entgiftung der NOx -, CO- und HC-Verunreinigungs- bzw. Schadstoffe weit Uberlegen ist.In summary, it can be said that the present method is the conventional Procedures with regard to the cleaning or detoxification of the NOx, CO and HC pollutants or pollutants is far superior.

Im folgenden sei nun das dritte AusfUhrungsbeispiel vorliegender Erfindung beschrieben, bei dem das zweite Verfahren angewendet wird.The following is the third exemplary embodiment of the present invention using the second method.

Beim zweiten Verfahren wird das der inneren Verbrennungsmaschine zugefUhrte Gasgemisch zwischen den Zuständen fett und magere gewechselt.In the second method, that is fed to the internal combustion engine Gas mixture changed between the states rich and lean.

Das dritte AusfUhrungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung enthält einen Katalysator, der ein anorganischer, poröser Träger ist, der Rh und wenigstens ein von Rh verschiedenes Metall aus der Platingruppe und mindestens ein Element mit einer 02-Speicherfähigkeit besitzt. Der Katalysator ist im Abgasweg der Maschine bzw.The third exemplary embodiment of a device according to the present invention Invention contains a catalyst which is an inorganic, porous carrier, the Rh and at least one metal other than Rh from the platinum group and at least has an element with an O2 storage capacity. The catalytic converter is in the exhaust gas path of the machine or

des Motors angeordnet,und es ist eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuervorrichtung vorgesehen, derart, daß sie das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Gasgemisches steuern kann, das dem Motor entweder im Zustand fett" oder im Zustand mager zugefUhrt wird. Der Zustand des Gasgemisches wird zwangsweise wiederholt oder intermittierend bzw.of the engine, and it is an air-fuel ratio control device provided so as to control the air / fuel ratio of the gas mixture that is fed to the engine either in the "rich" or in the "lean" state. The state of the gas mixture is forcibly repeated or intermittent or

diskontinuierlich mindestens einmal in jeweils fUnf Sekunden gewechselt, so daß das dem Katalysator gelieferte Abgas zwischen den Zuständen ~fett" und ~mager" wenigstens einmal in jeweils bzw. alle fUnf Sekunden, je nach den Betriebsbedingungen der Maschine, wiederholt oder diskontinuierlich wechseln kann. Die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuervorrichtung ist im Saugsystem angeordnet. Fig. 3 zeigt ein Beispiel der Steuervorrichtung, die im Vergaser des Saugsystems angeordnet ist.changed discontinuously at least once every five seconds, so that the exhaust gas delivered to the catalytic converter is between the states ~ rich "and ~ lean" at least once every or every five seconds, depending on the operating conditions of the machine, can change repeatedly or discontinuously. The air / fuel ratio control device is arranged in the suction system. Fig. 3 shows an example of the control device which is arranged in the carburetor of the suction system.

Ein Nadelventil 302, wie es in Fig. 3B dargestellt ist, die eine vergrößerte Ansicht der ersten Hauptanzapfung (main bleeder) in Fig. 3A ist, ist an der ersten Hauptanzapfung bzw. Hauptluftöffnung 301 im Lufttrichtervergaser (Fig. 3A) befestigt. Bei einem Betrieb unter hoher Last und niedriger Geschwindigkeit ist das erste Drosselventil 303 vollständig geöffnet, während das zweite Drosselventil 304 vollständig geschlossen ist. Infolge dessen ist das Leistungsventil 306 offen, weil der negative Druck, der auf den Leistungskolben 205 wirkt, klein ist. In diesem Zustand laufen der Kraftstoff, der von der ersten HauptdUse 307 und der Kraftstoff, der von der Leistungsdüse 308 kommt, zusammen und mischen sich mit der Luft, die von kisten Hauptluftöffnung 301 kommt, welches Gemisch schließlich aus der ersten HauptdUse.309 spritzt. Ferner ist eine EntlUftungsöffnung mit einem Nadelventil 302 zusätzlich zur ersten Hauptluftöffnung 301 befestigt und ein Oszillationskreis 314 wird mit Hilfe eines Kontaktausganges von 12 Volt Gleichspannung von einem logischen Schaltkreis 313 betrieben, derart, daß er ein Ausgangssignal nur bei einer Wassertemperatur von über 450C, einer Geschwindigkeit von weniger als 40 km/h und einer Öltemperatur von Uber 450C erzeugen kann, nämlich dann, wenn er ein Wassertemperatursignal 310, ein Motordrehzahlsignal 311 und ein negatives Drucksignal 312 erhält.A needle valve 302, as shown in Fig. 3B, which is an enlarged View of the first main bleeder in Figure 3A is on the first Main tap or main air opening 301 fixed in the air funnel carburetor (Fig. 3A). When operating under high load and low speed, the first is a throttle valve 303 is fully open, while the second throttle valve 304 is fully closed is. As a result, the power valve 306 is open because the negative pressure, acting on the power piston 205 is small. In this state the fuel runs, that from the first main nozzle 307 and the fuel from the power nozzle 308 comes together and mixes with the air coming from the main air opening 301 comes which mixture finally squirts out of the first main nozzle.309. Further is a vent with a needle valve 302 in addition to the first main air opening 301 attached and an oscillation circuit 314 is with the help of a contact output operated by 12 volts DC voltage from a logic circuit 313, such, that it has an output signal only at a water temperature of over 450C, a speed of less than 40 km / h and an oil temperature of over 450C, namely when he has a water temperature signal 310, an engine speed signal 311 and a negative pressure signal 312 receives.

Das Ausgangssignal vom Oszillationskreis 314, das die Luftansaugung von der Luftöffnung 301 periodisch abschneidet, stellt sicher, daß das Mischungsveüältnis aus der ersten HauptdUse 309 gespritztem Kraftstoff zur Luft zwischen denZuständen fett und mager periodisch geändert wird.The output from oscillation circuit 314, which is the air intake periodically cuts off from the air opening 301 ensures that the mixing ratio fuel injected from first main nozzle 309 to air between states fat and lean is changed periodically.

Bei einem Betrieb unter geringer Last und mittlerer Geschwindigkeit ist das zwete Drosselventil 304 vollständig geschlossen, während das erste Drosselventil 303 in Abhängigkeit von der Last geöffnet ist. In diesem Zustand ist der negative Druck, der auf den Leistungskolben 305 wirkt, größer als beim Betrieb unter hoher Last und niedriger Geschwindigkeit und das Leistungsventil 306 ist geschlossen.When operating under light load and medium speed the second throttle valve 304 is fully closed, while the first throttle valve 303 is open depending on the load. In this state the negative is Pressure acting on power piston 305 is greater than when operating at high Load and low speed and the duty valve 306 is closed.

Der Kraftstoff vermischt sich, nachdem er an der ersten Hauptdüse 307 ab gemessen wurde, mit der Luft, die von der ersten Hauptluftöffnung 301 kommt. Deshalb ist, wie in Fig. 3B dargestellt ist, das Nadelventil 302 an der ersten Hauptluftöffnung 301 befestigt, und der Oszillationsschaltkreis 314 wird mit Hilfe eines Kontaktausganges von 12 Volt Gleichspannung oder 6 Volt Gleichspannung betrieben, der vom logischen Schaltkreis 313 geliefert wird, welcher nur dann wirkt, wenn die Wassertemperatur Uber 45°C, die Geschwindigkeit unter 40 km/h ist und die Öltemperatur Uber 450C ist. Wenn diese Signale empfangen wurden, bewegt sich das Nadelventil 302 der Luftöffnung 301 in vertikaler Richtung, wodurch die Nebenluft periodisch abgeschnitten wird; somit wird der Kraftstoff, der von der ersten HauptdUse 309 kommt, hinsichtlich seines Volumens geändert, wodurch das Mischungsverhältnis der Gase zwischen den Zuständen fett und mager wechselt.The fuel mixes after passing the first main nozzle 307 with the air coming from the first main air opening 301. Therefore, as shown in Fig. 3B, the Needle valve 302 attached to the first main air port 301, and the oscillation circuit 314 with the help of a contact output of 12 volts direct voltage or 6 volts direct voltage operated, which is supplied by the logic circuit 313, which only acts when the water temperature is above 45 ° C, the speed is below 40 km / h and the Oil temperature is over 450C. When these signals are received, it moves Needle valve 302 of the air opening 301 in the vertical direction, whereby the secondary air is cut off periodically; thus the fuel supplied by the first main nozzle 309 comes, changed in terms of its volume, whereby the mixing ratio of the gases alternates between the states rich and lean.

Das Gasgemisch mit dem so geänderten Luft/Kraftstoff-Verhältnis wird der inneren Verbrennungsmaschine zur Explosion und Verbrennung zugefUhrt, wodurch sich der 1/R-Wert des Abgases ändert. Dies macht es möglich, daß das an den Katalysator abgegebene Abgas gereinigt bzw. entgiftet wird.The gas mixture with the air / fuel ratio thus changed is the internal combustion engine supplied to explosion and combustion, whereby the 1 / R value of the exhaust gas changes. This makes it possible for that to happen to the catalyst emitted exhaust gas is cleaned or detoxified.

Eine detaillierte Beschreibung des hier verwendeten Katalysators kann unterbleiben, weil er im Zusammenhang mit dem obengenannten Verfahren vorstehend vollständig beschrieben wurde. Er hat eine Reinigungswirkung, die ähnlich den Wirkungen ist, die durch den Katalysator des ersten und des zweiten Ausführungsbeispieles erreicht werden, wie sie oben beschrieben wurden, und die vom 1/R-Wert des Abgases abhängig sind.A detailed description of the catalyst used here can be found omitted because he was in connection with the above procedure has been fully described. It has a cleaning effect that is similar to the effects is caused by the catalytic converter of the first and second embodiments can be achieved as described above and that of the 1 / R value of the exhaust gas are dependent.

Wie aus der obigen Beschreibung der Leistungsmerkmale ersichtlich ist, besitzt das vorliegende Verfahren und die vorliegende Vorrichtung zum Reinigen bzw. Entgiften der Abgase von inneren Verbrennungskraftmaschinen die folgenden Merkmale: a) Anders als beim herkömmlichen Verfahren zur Abgasentgiftung, bei dem ein Drei-Wege-Katalysator verwendet und der 1/R-Wert des Abgases auf einen spezifischen Wert gesteuert wird, besteht das Grundlegende der vorliegenden Erfindung darin, das Abgas dadurch wirkungsvoll zu reinigen bzw. zu entgiften, daß es durch einen spezifischen Katalysator derart hindurchgeleitet wird, daß es einen 1/R-Wert besitzt, der zwisden den Zuständen "fett" und mager wechselt.As can be seen from the description of the performance characteristics above owns the present method and apparatus for cleaning or detoxification of the exhaust gases from internal combustion engines has the following characteristics: a) Unlike the conventional process for exhaust gas detoxification, which uses a three-way catalytic converter used and the 1 / R value of the exhaust gas is controlled to a specific value, The essence of the present invention is to pass the exhaust gas through it effective to clean or detoxify that it is through a specific catalyst in such a way is passed through that it has a 1 / R value which is between the states "fat" and lean alternates.

b) Im vorliegenden Falle können die drei Schadstoffe, d.h. NOx, CO und HC, In ausreichender Weise wiederholt oder diskontinuierlich dadurch entfernt werden, daß der 1/R-Wert des Abgases zwischen den Zuständen fett und mager wenigstens einmal in jeweils fünr Sekunden geändert wird. Die NO -Komponente des Abgases ist diejenige, die durch die Periodizität des Wechsels der Gaszustände am stärksten beeinflußt wird.b) In the present case, the three pollutants, i.e. NOx, CO and HC, sufficiently repeatedly or intermittently removed thereby that the 1 / R value of the exhaust gas between the states rich and lean at least is changed once every five seconds. The NO component of the exhaust gas is the one that is strongest due to the periodicity of the change in gas states being affected.

c) Die Entgiftung wird durch einen Katalysator erreicht, der ein anorganisches poröses Material ist, das Rh und wenigstens ein von Rh verschiedenes Metall der Platingruppe enthält. Die Wirkung des Katalysators wird sehr weitgehend verbessert, wenn ein Element eingegeben bzw. zugefUgt wird, das eine 02-Speicherfähigkeit besitzt.c) The detoxification is achieved by a catalyst, which is an inorganic porous material is the Rh and at least one metal other than Rh Contains platinum group. The effect of the catalyst is greatly improved, if an element is entered or added that has an 02 storage capacity.

d) Der Entgiftungseffekt wird noch weiter verbessert, wenn der Zustand des Abgases derart gesteuert wird, daß der durchschnittliche 1/R-Wert des Abgases "mager" ist, d.h. daß 1/R,1,0.d) The detox effect is further enhanced when the condition of the exhaust gas is controlled so that the average 1 / R value of the exhaust gas is "lean" i.e. that 1 / R, 1.0.

e) Der 1/R-Wert des Abgases kann wiederholt oder diskontinuierlich dadurch geändert werden, daß eine Oxidationskomponente, wie beispielsweise Luft, in das Abgassystem stromaufwärts vom Katalysatorkonverter eingeleitet wird.e) The 1 / R value of the exhaust gas can be repeated or discontinuous can be changed by the fact that an oxidation component, such as air, is introduced into the exhaust system upstream of the catalyst converter.

f) Das Einleiten von Luft in das Abgassystem kann in der Weise erfolgen, daß eine vom Motor angetriebene Luftpumpe verwendet wird.f) The introduction of air into the exhaust system can be done in such a way, that a motor driven air pump is used.

g) Das Einleiten von Luft in das Abgassystem kann auch in der Weise erreicht werden, daß ein relativ zur Atmosphäre negativer Druck verwendet wird, der sich dann aufbaut, wenn das Saugventil und das Auslaßventil in der inneren Verbrennungs maschine einander Uberlappen.g) The introduction of air into the exhaust system can also be done in the manner it can be achieved that a pressure which is negative relative to the atmosphere is used, which then builds up when the suction valve and the exhaust valve in the internal combustion machine overlap each other.

h) Die Anderung in den 1/R-Werten des Abgases kann dadurch erreicht werden, daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis im Saugsystem geändert wird. Zu diesem Zweck kann eine Steuervorrichtung vorgesehen sein, die dem Vergaser den Kraftstoff variabel zufUhrt.h) The change in the 1 / R values of the exhaust gas can thereby be achieved that the air / fuel ratio in the intake system is changed. To this Purpose can be provided a control device that the carburetor the fuel variable feed.

Wenn auch verschiedene Ausrührungsbeispiele der Erfindung im einzelnen beschrieben wurden, versteht es sich, daß für den Fachmann weitere Anderungen und Abwandlungen möglich sind, ohne den hierin gegebenen Rahmen der Erfindung zu verlassen.Even if different Ausrührungsbeispiele the invention in detail have been described, it is understood that further changes and Modifications are possible without departing from the scope of the invention given herein.

-Ende der Beschreibung- -End of description-

Claims (1)

Titel: Verfahren und Vorrichtung zur Abgasentgiftung bei Verbrennungskraftmaschinen Patentane#rUche 1. Verfahren zur Abgasentgiftung bei Verbrennungskraftmaschinen, g e k e n n z e i c h n e t durch folgende Schritte: a) Steuern des Zustandes des Abgases in Abhängigkeit von seinem 1/R-Wert, derart, daß es wiederholt oder intermittierend die Zustände fetts und "mager" zumindest einmal in jeweils 5 Sekunden alternierend einnehmen kann, und b) FUhren des so gesteuerten Gases durch einen Katalysator aus einer anorganischen porösen Substanz, die Rh, wenigstens ein von Rh verschiedenes Metall der Platingruppe und wenigstens ein Element trägt, das eine 02-8peicherfähigkeit besitzt, wodurch HC, CO und NOx aus dem Abgas entfernt werden. Title: Process and device for exhaust gas detoxification in internal combustion engines Patent application 1. Process for exhaust gas detoxification in internal combustion engines, g e k e n n n z e i c h n e t through the following steps: a) Controlling the state of the Exhaust gas as a function of its 1 / R value, such that it is repeated or intermittent the states rich and "lean" alternate at least once every 5 seconds can take, and b) passing the gas thus controlled through a catalyst an inorganic porous substance that is Rh, at least one other than Rh Platinum group metal and carrying at least one element that has an O2-8 storage capacity possesses, whereby HC, CO and NOx are removed from the exhaust gas. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der l/R-Wert des Abgases unmittelbar beeinflußt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the l / R value the exhaust gas is directly influenced. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch der 1/R-Wert des Abgases mittelbar durch Steuern des Luft/ Kraftstoff-Verhältnisses des Gasgemisches beeinflußt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in the 1 / R value of the exhaust gas influenced indirectly by controlling the air / fuel ratio of the gas mixture will. 4. Verfahren nach einem der AnsprUche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der durchschnittliche 1/R-Wert des dem Katalysator zugeführten Abgases "mager" ist und durch den Ausdruck 1/R>1,0 definiert ist.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that the average 1 / R value of the exhaust gas fed to the catalytic converter is "lean" and is defined by the expression 1 / R> 1.0. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß das die 02-Speicherflhigkeit besitzende Element Ce, Fe oder Mo ist.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that the element possessing the O2 storage capacity is Ce, Fe or Mo. 6. Vorrichtung zur Abgasentgiftung bei Verbrennungskraftmaschinen, g e k e n n z e i c h n e t durch einen im Wege des Abgases von der Verbrennungskraftmaschine angeordneten Katalysator aus einem anorganischen porösen Träger, der Rh, wenigstens ein von Rh verschiedenes Metall der Platingruppe und wenigstens ein Element trägt, das eine 02-Speicherfähigkeit besitzt.und eine Steuervorrichtung (106,113-118; 214-221; 301-314), mit der der Zustand des Abgases derart steuerbar ist, daß es aktiv und wiederholt oder intermittierend die Zustände "fetts und "mager" mindestens einmal alle 5 Sekunden alternierend einnehmen kann.6. Device for exhaust gas detoxification in internal combustion engines, g e k e n n n n z e i n e t by one in the way of the exhaust gas from the internal combustion engine arranged catalyst made of an inorganic porous support, the Rh, at least carries a platinum group metal other than Rh and carries at least one element, which has an O2 storage capacity. and a control device (106,113-118; 214-221; 301-314), with which the state of the exhaust gas can be controlled in such a way that it is active and repeats or intermittently the states "rich and" lean "at least once can take alternately every 5 seconds. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (106,113-118; 214-221) Teil eines Systems ist, das eine Oxidationskomponente in dasAbgas einleitet und das im Abgassystem stromaufwärts vom Katalysator eingebaut ist (Fig. 1, 2).7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the control device (106,113-118; 214-221) is part of a system that is an oxidizing component in introduces the exhaust gas and that is installed in the exhaust system upstream of the catalytic converter is (Fig. 1, 2). 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das die eine Oxydationskomponente einleitende System von der Verbrennungskraftmaschine (101) angetriebene Luftpumpe (102) zum Einleiten der Luft in das Abgas besitzt.8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the the an oxidation component introducing system from the internal combustion engine (101) driven air pump (102) for introducing the air into the exhaust gas. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das die Oxydationskomponente einleitende System derart ausgebildet ist, daß mit Hilfe eines negativen Druckes relativ zum Atmosphärendruck Luft in das Abgas eingeleitet wird, welcher Druck im Abgassystem dann erzeugt wird, wenn das Saugventil (204) und das Abgasventil (206) in der Verbrennungskraftmaschine (201) einander überschneiden.9. Apparatus according to claim 7, characterized in that the the Oxidation component introducing system is designed such that with the help of a negative pressure relative to atmospheric pressure air is introduced into the exhaust gas, what pressure is generated in the exhaust system when the suction valve (204) and the Exhaust valve (206) in the internal combustion engine (201) overlap one another. 10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (301-314) Teil eines das LuftACraftstoff-Verhältnis steuernden Systems ist, im Saugsystem der Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist und in Abhängigkeit von deren Betriebsbedingungen derart arbeitet, daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des zugefUhrten Gasgemisches aktiv und wiederholt oder intermittierend die Zustände "fett" und ~mager" mindestens einmal alle 5 Sekunden alternierend einnehmen kann, so daß auch das dem Katalysator zugefUhrte Abgas wiederholt und intermittierend die Zustände nfett und ~mager" mindestens einmal alle 5 Sekunden alternierend einnimmt (Fig. 3).10. Apparatus according to claim 6, characterized in that the control device (301-314) is part of a system controlling the air-to-fuel ratio, in the suction system the internal combustion engine is arranged and depending on their operating conditions works in such a way that the air / fuel ratio of the supplied gas mixture active and repeats or intermittently the states "rich" and ~ lean "at least can take alternately once every 5 seconds, so that the catalyst The supplied exhaust gas repeats and intermittently the states "rich" and "lean" at least takes alternately once every 5 seconds (Fig. 3). 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft/ Kraftstoffgemisch-Verhältnis-Steuervorrichtung der Vergaser (301-309) ist.11. The device according to claim 10, characterized in that the The air / fuel mixture ratio control device is the carburetor (301-309). 12. Vorrichtung nach einem der AnsprUche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (106,113-118; 214-221; 301-314) derart arbeitet, daß der durchschnittliche 1/R-Wert des dem Katalysator zugeführten Abgases entsprechend dem Ausdruck 1/R>1,0 "mager" ist.12. Device according to one of claims 6 to 11, characterized in that that the control device (106,113-118; 214-221; 301-314) operates such that the average 1 / R value of the exhaust gas fed to the catalytic converter accordingly the term 1 / R> 1.0 is "lean". 130 Vorrichtung nach einem der AnsprUche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das eine 02-Speicherfähigkeit besitzende Element mindestens ein aus der aus Ce, Fe und Mo bestehenden Gruppe ausgewähltes Element ist.130 Device according to one of Claims 6 to 12, characterized in that that the element having an O2 storage capacity is at least one of the elements Ce, Fe and Mo existing group is selected element. -Ende der PatentansprUche- -End of claims-
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