DE3519543A1

DE3519543A1 - Vorrichtung zur verminderung der schadstoffe im abgas einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3519543A1
Application number: DE19853519543
Authority: DE
Inventors: Richard Dipl.-Ing. 7107 Neckarsulm Bauder
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1985-05-31
Filing date: 1985-05-31
Publication date: 1986-12-04

Description

Vorrichtung zur Verminderung der Schadstoffe im Abgas einer Brennkraftmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Verminderung der Schadstoffe im Abgas einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs.

Für eine wirksame Abgasentgiftung ist es erforderlich, daß eine möglichst große Katalysatorfläche zur Verfügung steht, daß die Abgase eine ausreichend lange Zeit mit der Katalysatorsubstanz in Berührung bleiben, um eine möglichst vollständige katalytische Verbrennung der Schadstoffe zu erreichen, und daß der Katalysator an einer Stelle angeordnet wird, an der die Abgase noch eine möglichst hohe Temperatur haben.

Es ist bekannt (DE-OS 25 40 882), die inneren Oberflächen der Wände des Abgaskrümmers, des Abgasvorrohres und des Vorschalldämpfers mit einer katalytisch wirksamen Be schichtung zu versehen. Damit wird eine verhältnismäßig lange Reaktionszeit erreicht und es findet die katalytische Verbrennung in einem Bereich der Auspuffleitung statt, in dem die Abgase noch eine hohe Temperatur haben. Die Größe der katalytisch wirkenden Oberfläche ist je doch begrenzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Brennkraftmaschine mit Aufladung durch eine Druckwellenmaschine eine wirksame katalytische Abgasentgiftung zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wände der Zellen der Druckwellenmaschine zumindest teilweise mit einer katalytischen Substanz beschichtet sind.

Die Erfindung macht sich den Umstand zu Nutze, daß das Abgas im Rotor der Druckwellenmaschine eine relativ lange Strecke zurücklegt, sodaß eine lange Zeit für die katalytische Verbrennung zur Verfügung steht. Da die Abgasseite der Druckwellenmaschine möglichst nahe am Auslaß der Brennkraftmaschine angeordnet wird, ist die Temperatur der Abgase noch sehr hoch, wenn diese mit der katalytisch wirksamen Substanz in Berührung kommen. Durch die Beschichtung der Wände der zahlreichen Zellen des Rotors wird außerdem dem Abgas eine große katalytisch wirksame Oberfläche dargeboten.

Als katalytisch wirksame Substanz könn'en die bekannten Stoffe, wie Platin, Platin-Rhodium-Verbindungen, Silber und dergleichen verwendet werden, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Trägermaterials, beispielsweise einem jf -Al umi ni um-Oxyd, einem sogenannten "Wash-Coat".

Die Wirksamkeit der katalytischem Verbrennung kann durch die Größe der beschichteten Fläche des Rotors sowie durch die Zellengröße den Erfordernissen angepaßt werden.

In der Zeichnung ist eine Brennkraftmaschine mit Druckwellenaufladung und katalytischer Abgasentgiftung schematisch dargestellt.

Die Brennkraftmaschine 1, beispielsweise eine Diesel-Brennkraftmaschine, weist eine Einlaßleitung 2 zur Zuführung von Frischluft zu den Zylindern der Brennkraftmaschine 1 und eine Abgasleitung 3 zum Abführen der verbrannten Gase auf. Mit 4 ist die Druckwellenmaschine bezeichnet, in deren aufgeschnitten gezeichnetem zylindrischem Gehäuse 5 ein Rotor 6 umläuft, der von der Abtriebswelle der Brennkraftmaschi ne ,1 angetrieben wird.

Der Rotor 6 hat eine Vielzahl von axial verlaufenden Zellen 7. Die Stirnseiten des Gehäuses 5 sind von Deckeln 8, 9 verschlossen. In dem Deckel 8 ist eine erste Steueröffnung 10 vorgesehen, die mit der Abgasleitung 3 in Verbindung steht, sowie eine zweite Steueröffnung 11,

an die sich ein Auspuffrohr 12 anschließt. Der Deckel 9 ist ebenfalls mit zwei Steueröffnungen 13, 14 versehen, von denen die Steueröffnung 13 mit einer Frischluftleitung 15 und die Steueröffnung 14 mit der Einlaßleitung 2 in Verbindung steht.

Die Funktion einer derartigen Druckwellenmaschine ist bekannt, sodaß sich eine detaillierte Beschreibung erübrigt. Vereinfacht dargestellt, strömen die expandierenden Auspuffgase durch die Steueröffnung 10 in die Zellen 7 des Rotors 6, geben hier über Druckwellen Energie an die durch die Leitung 15 angesaugte Frischluft ab und verlassen sodann in umgekehrter Richtung die Rotorzellen 7 durch die Steueröffnung 11. Die durch die Druckwellen verdichtete Frischluft strömt über die Steueröffnung 14 in die Ansaugleitung 2.

Um eine Verminderung der Schadstoffe in den Auspuffgasen zu erreichen, sind die die Zellen 7 des Rotors 6 begrenzenden Wände 16 zumindest teilweise mit einer katalytisch wirksamen Substanz beschichtet. Da das Abgas im Rotor 6 eine verhältnismäßig lange Strecke zurücklegt und überdies durch die Vielzahl von Zellen eine große katalytisch wirksame Oberfläche zur Verfügung steht, wird eine äußerst wirksame Abgasentgiftung ohne zusätzliche Bauteile erreicht.

Claims

296/85

AUDI AG, 8070 Ingolstadt

Vorrichtung zur Verminderung der Schadstoffe im Abgas einer Brennkraftmaschine

P a t e η t a η s ρ r u c h

Vorrichtung zur Verminderung der Schadstoffe im Abgas einer Brennkraftmaschine mit Aufladung durch eine Druckwellenmaschine, die einen Rotor mit axial verlaufenden Zellen aufweist, welche am einen axialen Ende mit einer mit dem Auslaßsystem der Brennkraftmaschine verbundenen Abgaszuleitung und einer Abgasableitung und am anderen axialen Ende mit einer Frischluftzuleitung und einer mit dem Einlaßsystem der Brennkraftmaschine verbundenen Frischluftableitung in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (16) der Zellen (7) des Rotors (6) der Druckwellenmaschine (4) zumindest teilweise mit einer katalytisch wirksamen Substanz beschichtet sind.