DE4410820A1 - Zusatzluft-Zuführgerät für eine Verbrennungsmaschine und Gaserwärmungsgerät für dieses - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Zusatzluft-Zuführgerät für eine Verbrennungsmaschine zum Zuführen von Luft zu einem Abgas-Reinigungskatalysator zum Zwecke der Ab­ gasreinigung während einer Startzeit der Verbren­ nungsmaschine, insbesondere zum Zweck der Reduktion von HC, CO und NO, und sie bezieht sich auf ein Gas­ erwärmungsgerät für dieses.

Fig. 1 zeigt die allgemeine Ansicht eines bekannten Zusatzluft-Zuführgerätes. Der Körper 1 einer Verbren­ nungsmaschine ist in Verbindung mit einem Luftströ­ mungskanal 2. Der Luftströmungskanal 2 enthält einen Luftfilter 3, einen Luftströmungssensor 4, einen Drosselkörper 5 für allmähliche Freigabe eines Luft­ stroms, einen Auffangraum 6 zur Ordnung des Luft­ stroms, einen Ansaugkrümmer 7, einen Auslaßkrümmer 8, durch welchen die aus dem Körper 1 der Verbrennungs­ maschine herausgeführte Luft hindurchgeht, ein kata­ lytisches Gerät 9 mit einem Katalysator zum Reinigen des Abgases und einen Auspufftopf 10 in der Reihen­ folge von der Einlaßseite zur Auslaßseite.

Eine Zusatzluft-Zuführleitung 11 ist zwischen dem Luftfilter 3 und dem Auslaßkrümmer 8 im Luftströ­ mungskanal 2 vorgesehen, um Zusatzluft zum katalyti­ schen Gerät 9 zu liefern. In dem dargestellten Aus­ führungsbeispiel sind eine Luftpumpe 12, ein Durch­ fluß-Steuerventil 13 und ein Absperrventil 13a im Verlauf der Zusatzluft-Zuführleitung 11 angeordnet. Die Luftpumpe 12 und das Durchfluß-Steuerventil 13 sind mit einer Steuereinheit 14 verbunden, die ihrer­ seits mit einem Detektorgerät 15 zum Erfassen ver­ schiedener Bedingungen verbunden ist.

Es wird nachfolgend die Arbeitsweise beschrieben. Durch den Luftfilter 3 und den Luftströmungskanal 2 hindurchgehende Luft wird zusammen mit Kraftstoff in den Körper 1 der Verbrennungsmaschine eingesaugt. Nach der Verbrennung geht ein Abgas durch den Auslaß­ krümmer 8 hindurch, um nach außen abgeleitet zu wer­ den. Das Abgas im Auslaßkrümmer 8 enthält eine große Menge von Luftverunreinigungen wie HC, CO oder NO_x, so daß das Abgas nach einer Reduktion der Luftverun­ reinigungen durch das katalytische Gerät 9 in die Atmosphäre entlassen wird.

Zur Startzeit der Verbrennungsmaschine kann der Aus­ laßkrümmer 8 das katalytische Gerät 9 jedoch nicht mit einer Luft beliefern, die eine Temperatur für eine leichte Reaktion mit dem Katalysator aufweist und sauerstoffreich ist, wodurch sich eine ungenügen­ de Reinigung des Abgases ergibt. Daher ist es erfor­ derlich, externe Luft durch die Zusatzluft-Zuführlei­ tung 11 zuzuführen.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Zusatzluft zwangsweise durch die in der Zusatzluft- Zuführleitung 11 angeordnete Luftpumpe 12 in den Aus­ laßkrümmer 8 geliefert. Die Steuereinheit 14 ent­ scheidet in Abhängigkeit von vom Detektorgerät 15 erfaßten Daten wie Wassertemperatur, Umdrehung, Auf­ ladung oder Pumpendruck. Nachfolgend steuert eine Anzeige von der Steuereinheit 14 die Umdrehung oder dergleichen der Luftpumpe 12, um eine angemessene Luftmenge zum stromaufseitigen Teil des katalytischen Geräts 9 zu liefern. Weiterhin kann im dargestellten Ausführungsbeispiele Anzeige von der Steuereinheit 14 eine Abweichung des Durchfluß-Steuerventils ein­ stellen, um die Zuführungsgeschwindigkeit der Zusatz­ luft zu optimieren.

Jedoch wird in dem Zusatzluft-Zuführgerät externe Luft mit niedriger Temperatur in das katalytische Gerät 9 während der Niedrigtemperatur-Startzeit ge­ führt, so daß der Katalysator aufgrund der niedrigen Temperatur nicht geeignet reagieren kann. Demgemäß besteht das Problem, daß die Reaktion im katalyti­ schen Gerät 9 nicht wirksam gefördert werden kann.

Um dieses Problem zu überwinden, wurde beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 55-29003 ein Vorwärmgerät vorgeschlagen. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist das Vorwärmgerät 16 am Aus­ laßkrümmer 8 befestigt und mit der Zusatzluft-Zuführ­ leitung 11 verbunden.

Das Vorwärmgerät überträgt Vorwärme vom Abgas im Aus­ laßkrümmer 8, um die Zusatzluft in der Zusatzluft- Zuführleitung 11 zu erwärmen, wodurch eine Abnahme in der Temperatur eines Mischgases aus dem stromaufwärts vom katalytischen Gerät 9 zugeführten Abgas und der Zusatzluft verringert wird, um die Reaktionsgeschwin­ digkeit im katalytischen Gerät 9 zu fördern.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel wird die Zusatzluft durch Ausnutzung des Unterdruckes im Aus­ laßkrümmer 8 zugeführt, ohne daß die Luftpumpe 12 in der Zusatzluft-Zuführleitung 11 und die Steuereinheit 14 zum Steuern der Luftpumpe 12 verwendet werden. Fig. 2 zeigt eine allgemeine Ansicht eines Zusatz­ luft-Zuführgerätes dieser Art, das beispielsweise in der japanischen Gebrauchsmuster-Veröffentlichung (Kokoku) Nr. 3-2663 offenbart ist. In Fig. 2 sind eine Zusatzluft-Zuführleitung 11a und ein stromauf­ wärts von dieser angeordnetes Führungsventil 11b ge­ zeigt.

Das Zusatzluft-Zuführgerät nutzt eine Änderung im Auslaßdruck aus, die durch den Ansaug- und Auslaßvor­ gang im Körper 1 der Verbrennungsmaschine bewirkt wird. Das heißt, die Zusatzluft wird durch Öffnung des Führungsventils 11b, das für die Zusatzluft-Zu­ führleitung 11a vorgesehen ist, im Falle eines Unter­ drucks im Auslaßkrümmer 8 zugeführt, und das Füh­ rungsventil 11b wird geschlossen, um im Falle eines Überdrucks im Auslaßkrümmer 8 eine Gegenströmung des Abgases zu verhindern.

Das bekannte Zusatzluft-Zuführgerät für eine Verbren­ nungsmaschine ist wie vorstehend dargestellt ausge­ bildet. Daher ist es in jedem Fall unmöglich, die Zusatzluft mit einer bevorzugten Temperatur stabil zum katalytischen Gerät 9 zu liefern. Demgemäß kann das katalytische Gerät 9 keine ausreichende Abgasrei­ nigung bewirken und nicht wesentlich zur Verhinderung der Luftverschmutzung beitragen, was angesichts des Umweltschutzes in den letzten Jahren zunehmend stär­ ker gewünscht wird.

Das heißt, das eine in Fig. 1 dargestellte Gerät (das beispielsweise in der japanischen Patentveröffentli­ chung (Kokai) Nr. 55-29003 offenbart ist) macht Ge­ brauch von der Vorwärme vom Auslaßkrümmer 8 und kann die Temperatur der Zusatzluft nicht ausreichend erhö­ hen, wenn während der Startzeit der Auslaßkrümmer 8 noch nicht heiß ist, wodurch sich eine ungenügende Förderung der Reaktion im katalytischen Gerät 9 er­ gibt.

Weiterhin kann in dem anderen in Fig. 2 dargestellten Gerät (das beispielsweise in der japanischen Ge­ brauchsmuster-Veröffentlichung Nr. 3-2663 offenbart ist) die Zuluft nur im Falle eines Unterdrucks im Auslaßkrümmer 8 automatisch zugeführt werden. Daher ist eine stabile Lieferung von ausreichender Luft, die für die Reduktion von Luftverunreinigungen wie HC, CO oder NO erforderlich ist, unmöglich, wodurch sich eine geringe Wirkung bei der Abgasreinigung er­ gibt. Zusätzlich ist es erforderlich, die Zusatzluft während der Niedrigtemperatur-Startzeit zu liefern, bei der das katalytische Gerät sein wahres Leistungs­ vermögen nicht darbieten kann. Jedoch verbleibt das Problem, daß die Wirksamkeit der katalytischen Reini­ gung verschlechtert wird, da die Abgastemperatur ab­ nimmt, wenn Luft mit niedriger Temperatur im Über­ schuß zugeführt wird.

Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die vor­ genannten Probleme zu überwinden. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zusatzluft-Zuführge­ rät zu schaffen, das ein hohes Leistungsvermögen bei der Abgasreinigung aufweist, insbesondere selbst wäh­ rend der Niedrigtemperatur-Startzeit, und weiterhin ein Gaserwärmungsgerät für dieses zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ein Zusatzluft-Zuführgerät für eine Verbrennungsmaschine vorgesehen, welches ein Gaser­ wärmungsgerät mit einem exothermen Körper für einen Zusatzluft-Zuführungsweg zum Verbinden der Ansaugsei­ te der Verbrennungsmaschine mit einem Katalysator aufweist.

Hierbei wird die Zusatzluft durch den exothermen Kör­ per des Gaserwärmungsgerätes im Zusatzluft-Zufüh­ rungspfad erwärmt und die erwärmte Zusatzluft wird mit dem Abgas gemischt, um zum Katalysator zu strö­ men.

Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Zu­ satzluft-Zuführgerät für eine Verbrennungsmaschine vorgesehen, in welchem der exotherme Körper einen durch eine Leistungsquelle gespeisten elektrischen Widerstand zur Erzeugung von Wärme enthält.

Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung ist ein Zu­ satzluft-Zuführgerät für eine Verbrennungsmaschine vorgesehen, in welchem ein Temperatursensor für den exothermen Körper vorhanden ist, und die Leistungs­ quelle für den exothermen Körper wird durch eine Steuereinheit entsprechend der vom Temperatursensor erfaßten Temperatur des exothermen Körpers gesteuert.

Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung ist ein Gaser­ wärmungsgerät vorgesehen, das ein hohles und zylin­ drisches Gehäuse, am Gehäuse befestigte positive und negative Elektroden und einen zwischen die Elektroden geschalteten exothermen Körper aufweist, worin der exotherme Körper durch einen spiralförmig gewundenen elektrischen Widerstand gebildet und so im Gehäuse angeordnet ist, daß er einen Luftpfad darstellt, der sich in der axialen Richtung des Gehäuses erstreckt. Demgemäß kann die Luft erwärmt werden, wenn sie durch den Luftpfad des exothermen Körpers hindurchgeht.

Gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung ist ein Gaser­ wärmungsgerät vorgesehen, das einen exothermen Körper in Blattform enthält. Hierdurch ist es möglich, eine größere Kontaktfläche zwischen dem durch das Gaser­ wärmungsgerät hindurchgehenden Gas und dem exothermen Körper vorzusehen.

Gemäß dem sechsten Aspekt der Erfindung ist ein Ga­ serwärmungsgerät vorgesehen, in welchem mehrere exo­ therme Körper in gegenseitigen Abständen in axialer Richtung des Gehäuses angeordnet und durch ein Kopp­ lungsglied miteinander gekoppelt sind. Hierdurch wird ein blattförmiger elektrischer Widerstand mit einer relativ dicken Gestalt geschaffen.

Gemäß dem siebenten Aspekt der Erfindung ist ein Gas­ erwärmungsgerät vorgesehen, in welchem entgegenge­ setzte exotherme Körper so zueinander angeordnet sind, daß ihre Luftpfade nicht zueinander ausgerich­ tet sind. Demgemäß geht die Luft durch einen Mittel­ bereich des Luftpfades eines exothermen Körpers hin­ durch, um um den elektrischen Widerstand des nächsten exothermen Körpers herum zu strömen. Hierdurch ist es möglich, die durch das Gaserwärmungsgerät strömende Luft gleichförmig zu erwärmen.

Gemäß dem achten Aspekt der Erfindung ist ein Gaser­ wärmungsgerät vorgesehen, in welchem das Kopplungs­ glied einen Stab zum Koppeln gegenseitiger Mittelbe­ reiche von exothermen Körpern enthält, wobei beide Enden des Stabes von einem Halter gestützt werden, der an einem Gehäuse befestigt und mit einem Fenster für den Durchtritt von Luft versehen ist. Die mehre­ ren exothermen Körper werden von dem Stab durch Kopp­ lung ihrer gegenseitigen Mittelbereiche gestützt und der Stab wird vom Halter an den beiden Enden des Ge­ häuses gestützt. Daher ist es möglich, den Aufbau des exothermen Körpers zu erleichtern und den zusammenge­ setzten Zustand zu stabilisieren.

Gemäß dem neunten Aspekt der Erfindung ist ein Gaser­ wärmungsgerät vorgesehen, in welchem ein konvexes Kegelglied in dem Mittelbereich einer Öffnung auf der Lufteinlaßseite im Gehäuse angeordnet ist, um der einlaßseitigen Öffnung zugewandt zu sein. Hierbei hat die von einem Zwischenbereich im Gaserwärmungsgerät strömende Luft eine größere Strömungsgeschwindigkeit als die von einem Umfangsbereich strömende Luft. So­ mit verteilt das Kegelglied die Luft zum Umfangsbe­ reich, obwohl die Luft die Neigung hat, im Zwischen­ bereich des Gaserwärmungsgerätes konzentriert zu wer­ den. Es ist hierdurch möglich, ein gleichförmiges Einströmen der Luft in das gesamte Gaserwärmungsgerät zu erzielen.

Gemäß dem zehnten Aspekt der Erfindung ist ein Gaser­ wärmungsgerät vorgesehen, das ein hohles und zylin­ drisches Gehäuse, am Gehäuse befestigte positive und negative Elektroden und einen zwischen die Elektroden geschalteten exothermen Körper enthält, wobei der exotherme Körper eine gewellte und ringförmig ge­ krümmte Form hat, so daß ein blattförmiger elektri­ scher Widerstand einen blumenblattförmigen Abschnitt aufweist und axial im Gehäuse angeordnet ist, um ei­ nen Luftpfad im Gehäuse zu bilden. Hierbei ist eine Leistungsquelle mit den positiven und negativen Elek­ troden des blumenblattförmigen exothermen Körpers im Zusatzluft-Zuführungspfad verbunden. Es ist daher möglich, durch den Zusatzluft-Zuführungspfad strömen­ de Luft nach einer wirksamen Erwärmung zum Katalysa­ tor zu liefern.

Gemäß dem elften Aspekt der Erfindung ist ein Gaser­ wärmungsgerät vorgesehen, in welchem beide Enden des exothermen Körpers durch einen wärmeresistenten, vie­ le Durchgangslöcher aufweisenden Isolator zur Befe­ stigung am Gehäuse gestützt werden. Hierdurch ist es möglich, eine Berührung des metallischen exothermen Körpers mit dem Gehäuse aufgrund von Vibrationen, Stößen oder dergleichen zu verhindern, um beispiels­ weise einen Kurzschluß oder eine Beschädigung des exothermen Körpers zu vermeiden.

Gemäß dem zwölften Aspekt der Erfindung ist ein Gas­ erwärmungsgerät vorgesehen, in welchem die mehreren exothermen Körper axial in Reihe im Gehäuse angeord­ net sind und die jeweiligen exothermen Körper jeweils unterschiedliche Widerstandswerte aufweisen. Hierbei sind die exothermen Körper in mehrere Schichten ge­ teilt, um unterschiedliche Widerstandswerte für jede Schicht zu liefern. Es ist hierdurch möglich, die Wirksamkeit der Wärmeübertragung auf die Luft zu ver­ bessern und die Zeit, die für die Temperaturerhöhung der Zusatzluft erforderlich ist, zu verkürzen.

Gemäß dem dreizehnten Aspekt der Erfindung ist ein Gaserwärmungsgerät vorgesehen, in welchem der exo­ therme Körper mit einer Vielzahl von Poren versehen ist, durch welche Gas frei ein- und austreten kann. Hierdurch tritt das Gas häufiger auf der Rück- und Vorderseite des exothermen Körpers ein und aus. Im Ergebnis kann die Wirksamkeit der Wärmeübertragung verbessert werden.

Gemäß dem vierzehnten Aspekt der Erfindung ist ein Gaserwärmungsgerät vorgesehen, in welchem ein elasti­ scher Körper zwischen einem wärmeresistenten Isola­ tor, der sich von den wärmeresistenten Isolatoren am weitesten stromaufwärts befindet, und dem Gehäuse angeordnet ist. Hierbei ist der elastische Körper am Ende des wärmeresistenten Isolators befestigt, um den exothermen Körper zu stützen, wodurch thermische Aus­ dehnungen des exothermen Körpers absorbiert werden. Da beständig Druck in der Schichtungsrichtung des exothermen Körpers ausgeübt wird, ist es weiterhin möglich, die Entstehung von Geräuschen, Schäden oder dergleichen aufgrund von Vibrationen des exothermen Körpers zu vermeiden.

Gemäß dem fünfzehnten Aspekt der Erfindung ist ein Gaserwärmungsgerät vorgesehen, in welchem ein wärme­ resistenter Isolator mit Elastizität zwischen dem Außenumfang des exothermen Körpers und eines wärmere­ sistenten Isolators und dem Innenumfang des Gehäuses angeordnet ist. Der wärmeresistente Isolator mit Ela­ stizität befindet sich zwischen dem exothermen Körper und dem wärmeresistenten Isolator und dem den exo­ thermen Körper und den wärmeresistenten Isolator ent­ haltenden Gehäuse. Daher ist es möglich, die Wärme­ übertragung zum Gehäuse so gering wie möglich zu hal­ ten und beispielsweise eine Beschädigung eines exo­ thermen Teils aufgrund von Vibrationen, Stößen oder dergleichen zu vermeiden.

Gemäß dem sechzehnten Aspekt der Erfindung ist ein Zusatzluft-Zuführgerät für eine Verbrennungsmaschine vorgesehen, das ein Zuführgerät enthält, welches eine periodische Änderung der zur Auslaßseite der Verbren­ nungsmaschine gelieferten Zusatzluft ermöglicht. Hierbei werden ein sauerstoffreicher Zustand und ein sauerstoffknapper Zustand in einer Auslaßleitung wie­ derholt durch Veränderung der Zuführungsgeschwindig­ keit von zu einem katalytischen Gerät gelieferter Luft mit vorbestimmter Amplitude und für eine kon­ stante Periode. Es ist hierdurch möglich, die Reak­ tionswirksamkeit im katalytischen Gerät zu verbes­ sern.

Gemäß dem siebzehnten Aspekt der Erfindung ist ein Zusatzluft-Zuführgerät für eine Verbrennungsmaschine vorgesehen, in welchem das Zuführungsgerät eine Pumpe enthält, die für einen die Ansaugseite der Verbren­ nungsmaschine mit einem Katalysator verbindenden Zu­ satzluft-Zuführungspfad befestigt ist und eine periodische Änderung der Drehzahl mit konstanter Am­ plitude ermöglicht. Hierdurch werden ein sauerstoff­ reicher Zustand und ein sauerstoffarmer Zustand in einer Auslaßleitung wiederholt durch Veränderung der Zuführungsgeschwindigkeit von zu einem katalytischen Gerät gelieferter Luft mit vorbestimmter Amplitude und für eine konstante Periode. Es ist dadurch mög­ lich, die Reaktionswirksamkeit im katalytischen Gerät zu verbessern.

Gemäß dem achtzehnten Aspekt der Erfindung ist ein Zusatzluft-Zuführgerät für eine Verbrennungsmaschine vorgesehen, in welchem das Zuführungsgerät eine Pumpe enthält, die für einen die Ansaugseite der Verbren­ nungsmaschine mit einem Katalysator verbindenden Zu­ satzluft-Zuführungspfad befestigt ist, und bei wel­ chem eine für den Zusatzluft-Zuführungspfad vorgese­ hene Steuereinheit periodisch mit konstanter Amplitu­ de umschaltbar ist. Hierbei werden ein sauerstofffreier Zustand und ein sauerstoffarmer Zustand in einer Auslaßleitung wiederholt durch Veränderung der Zufüh­ rungsgeschwindigkeit von zu einem katalytischen Gerät gelieferter Luft mit vorbestimmter Amplitude und für eine konstante Periode. Es ist hierdurch möglich, die Reaktionswirksamkeit im katalytischen Gerät zu ver­ bessern.

Gemäß dem neunzehnten Aspekt der Erfindung ist ein Zusatzluft-Zuführgerät für eine Verbrennungsmaschine vorgesehen, in welchem im Zusatzluft-Zuführungspfad zwischen der Pumpe und der Strömungssteuereinheit ein Entlastungsmechanismus angeordnet ist. Der Entla­ stungsmechanismus führt von der Pumpe abgegebene Luft zur Ansaugseite der Maschine hin ab, um ein übermäßi­ ges Ansteigen des Druckes auf der Pumpenauslaßseite zu verhindern, wenn die Strömungssteuereinheit im Schließzustand ist.

Gemäß dem zwanzigsten Aspekt der Erfindung ist ein Zusatzluft-Zuführgerät für eine Verbrennungsmaschine vorgesehen, in welchem die Strömungssteuereinheit einstückig mit einem Entlastungsmechanismus ausgebil­ det ist. Hierdurch ist es möglich, deren Funktionen durch eine kleinere und kostengünstige Struktur zu realisieren.

Gemäß dem einundzwanzigsten Aspekt der Erfindung ist ein Zusatzluft-Zuführgerät für eine Verbrennungsma­ schine vorgesehen, in welchem eine Pumpe und ein Gas erwärmungsgerät für einen die Ansaugseite der Ver­ brennungsmaschine mit einem Katalysator verbindenden Zusatzluft-Zuführungspfad vorgesehen sind. Hierdurch wird die erzwungene Zufuhr von erwärmter Zusatzluft ermöglicht, so daß die Aktivität eines Katalysators beträchtlich gefördert wird.

Gemäß dem zweiundzwanzigsten Aspekt der Erfindung ist ein Zusatzluft-Zuführgerät für eine Verbrennungsma­ schine vorgesehen, in welchem ein Gaserwärmungsgerät und ein Zuführgerät, das eine periodische Veränderung der zum Katalysator gelieferten Zusatzluft ermög­ licht, für einen die Ansaugseite der Verbrennungsma­ schine mit dem Katalysator verbindenden Zusatzluft- Zuführungspfad vorgesehen sind. Während die Zufüh­ rungsgeschwindigkeit der zum Katalysator gelieferten Luft mit einer vorbestimmten Amplitude und für eine konstante Periode verändert wird, erhöht das Gaser­ wärmungsgerät die Temperatur der Zusatzluft auf einen geeigneten Wert. Dadurch ist es möglich, die Reini­ gungswirkung des Katalysators ohne Herabsetzung der Abgastemperatur beträchtlich zu verbessern.

Gemäß dem dreiundzwanzigsten Aspekt der Erfindung ist ein Zusatzluft-Zuführgerät für eine Verbrennungsma­ schine vorgesehen, welches eine Recheneinheit ent­ hält, um in Abhängigkeit von einem erfaßten, einen Betriebszustand der Verbrennungsmaschine wie Ansaug­ lufttemperatur, Wassertemperatur, Umdrehung oder Auf­ ladung anzeigenden Wert das Zuführgerät, die Pumpe, die Durchflußsteuereinheit oder das Gaserwärmungsge­ rät zu steuern. Die Recheneinheit steuert automatisch den Betrieb des Zusatzluft-Zuführgeräts entsprechend dem sechzehnten bis zweiundzwanzigsten Aspekt der Erfindung in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Verbrennungsmaschine.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines bekann­ ten Zusatzluft-Zuführgeräts,

Fig. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel eines bekannten Zusatzluft-Zuführgeräts,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Zusatz­ luft-Zuführgeräts nach dem ersten bis dritten Aspekt der Erfindung und ein Ansaug/Auslaßsystem einer Verbren­ nungsmaschine, bei der das Zusatzluft- Zuführgerät verwendet wird,

Fig. 4 die Vorderansicht eines Ausführungs­ beispiels eines Gaserwärmungsgeräts nach dem vierten und fünften Aspekt der Erfindung,

Fig. 5 eine Seitenschnittansicht des Ausfüh­ rungsbeispiels für das Gaserwärmungs­ gerät nach dem vierten und fünften Aspekt,

Fig. 6 die Vorderansicht eines Ausführungs­ beispiels eines Gaserwärmungsgeräts nach dem sechsten Aspekt der Erfin­ dung,

Fig. 7 eine Seitenschnittansicht des Ausfüh­ rungsbeispiels des Gaserwärmungsgeräts nach dem sechsten Aspekt der Erfin­ dung,

Fig. 8 eine Seitenschnittansicht eines Aus­ führungsbeispiels des Gaserwärmungs­ geräts nach dem siebenten Aspekt der Erfindung,

Fig. 9 eine Vorderansicht eines Ausführungs­ beispiels eines Gaserwärmungsgeräts nach dem achten Aspekt der Erfindung,

Fig. 10 eine Seitenschnittansicht des Ausfüh­ rungsbeispiels des Gaserwärmungsgeräts nach dem achten Aspekt der Erfindung,

Fig. 11 eine Seitenschnittansicht eines Aus­ führungsbeispiels eines Gaserwärmungs­ geräts nach dem neunten Aspekt der Erfindung,

Fig. 12 eine Seitenschnittansicht eines Aus­ führungsbeispiels eines Gaserwärmungs­ geräts nach dem dritten Aspekt der Erfindung,

Fig. 13 ein die Arbeitsweise des Ausführungs­ beispiels des Zusatzluft-Zuführgeräts nach dem dritten Aspekt illustrieren­ des Flußdiagramm,

Fig. 14 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Gaserwär­ mungsgeräts nach dem zehnten Aspekt der Erfindung,

Fig. 15 eine Seitenschnittansicht eines Aus­ führungsbeispiels eines Gaserwärmungs­ geräts nach dem elften Aspekt der Er­ findung,

Fig. 16 eine Vorderansicht des Ausführungsbei­ spiels des Gaserwärmungsgeräts nach dem elften Aspekt der Erfindung,

Fig. 17 eine Seitenschnittansicht eines Aus­ führungsbeispiels eines Gaserwärmungs­ geräts nach dem zwölften Aspekt der Erfindung,

Fig. 18 eine Vorderansicht des Ausführungsbei­ spiels des Gaserwärmungsgeräts nach dem zwölften Aspekt der Erfindung,

Fig. 19 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Gaserwär­ mungsgeräts nach dem dreizehnten Aspekt der Erfindung,

Fig. 20 eine Seitenschnittansicht eines Aus­ führungsbeispiels eines Gaserwärmungs­ geräts nach dem vierzehnten Aspekt der Erfindung,

Fig. 21 eine Seitenschnittansicht eines Aus­ führungsbeispiels eines Gaserwärmungs­ geräts nach dem fünfzehnten Aspekt der Erfindung,

Fig. 22 ein Ausführungsbeispiel eines Zusatz­ luft-Zuführgeräts nach dem sechzehnten und siebzehnten Aspekt der Erfindung und ein Ansaug/Auslaßsystem einer Ver­ brennungsmaschine, bei der das Zusatz­ luft-Zuführgerät verwendet wird,

Fig. 23 ein Diagramm, das ein Steuermuster für die Zusatzluft-Durchflußsteuerung in dem Ausführungsbeispiel gemäß dem sechzehnten und siebzehnten Aspekt zeigt,

Fig. 24 ein Ausführungsbeispiel eines Zusatz­ luft-Zuführgeräts nach dem achtzehnten Aspekt der Erfindung und ein Ansaug/- Auslaßsystem einer Verbrennungsmaschi­ ne, bei der das Zusatzluft-Zuführgerät verwendet wird,

Fig. 25 ein Ausführungsbeispiel einer Durch­ flußsteuereinheit nach dem achtzehnten Aspekt,

Fig. 26 ein die Arbeitsweise des Ausführungs­ beispiels des Zusatzluft-Zuführgeräts nach dem achtzehnten Aspekt illustrie­ rendes Flußdiagramm,

Fig. 27 ein anderes Ausführungsbeispiel der Durchflußsteuereinheit nach dem acht­ zehnten Aspekt,

Fig. 28 ein Ausführungsbeispiel eines Zusatz­ luft-Zuführgeräts nach dem neunzehnten Aspekt der Erfindung und ein Ansaug/- Auslaß-System einer Verbrennungsma­ schine, bei der das Zusatzluft-Zuführ­ gerät verwendet wird,

Fig. 29 ein Ausführungsbeispiel eines Entla­ stungsmechanismus nach dem neunzehnten Aspekt,

Fig. 30 ein anderes Ausführungsbeispiel des Entlastungsmechanismus nach dem neun­ zehnten Aspekt,

Fig. 31 ein anderes Ausführungsbeispiel des Entlastungsmechanismus nach dem neun­ zehnten Aspekt,

Fig. 32 ein Ausführungsbeispiel eines Zusatz­ luft-Zuführgeräts nach dem zwanzigsten Aspekt der Erfindung und ein Ansaug/- Auslaß-System einer Verbrennungsma­ schine, bei der das Zusatzluft-Zuführ­ gerät verwendet wird,

Fig. 33 ein Ausführungsbeispiel einer kombi­ nierten Durchflußsteuerung/Entla­ stungseinheit nach dem zwanzigsten Aspekt der Erfindung,

Fig. 34 ein Ausführungsbeispiel eines Zusatz­ luft-Zuführgeräts nach dem einundzwan­ zigsten Aspekt der Erfindung und ein Ansaug/Auslaß-System einer Verbren­ nungsmaschine, bei der das Zusatzluft- Zuführgerät verwendet wird,

Fig. 35 ein Ausführungsbeispiel eines Zusatz­ luft-Zuführgeräts nach dem zweiund­ zwanzigsten und dreiundzwanzigsten Aspekt der Erfindung und ein Ansaug/- Auslaß-System einer Verbrennungsma­ schine, bei der das Zusatz-Zuführgerät verwendet wird,

Fig. 36 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Gaserwär­ mungsgeräts nach dem zweiundzwanzig­ sten und dreiundzwanzigsten Aspekt, und

Fig. 37 eine perspektivische Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels des Ga­ serwärmungsgeräts nach dem zweiund­ zwanzigsten und dreiundzwanzigsten Aspekt.

Beispiel 1

Es folgt nun die Beschreibung eines Ausführungsbei­ spiels entsprechend dem ersten bis fünften Aspekt der Erfindung. In Fig. 3 ist ein Gaserwärmungsgerät 17 gezeigt, das für eine Zusatzluft-Zuführungsleitung 11 vorgesehen ist, die als Zusatzluft-Zuführungspfad dient. Die Teile mit Ausnahme des Gaserwärmungsgeräts 17 und der damit verbundenen Strukturen sind iden­ tisch mit denen beim bekannten Gerät nach Fig. 1. Diese sind daher mit denselben Bezugszeichen versehen und auf ihre Beschreibung wird hier verzichtet.

In dem Zusatzluft-Zuführgerät nach diesem Ausfüh­ rungsbeispiel dient eine Fahrzeugbatterie 18 als Lei­ stungsquelle und liefert Leistung zum Gaserwärmungs­ gerät 17 zur Erzeugung von Wärme, und ein Ende des Gaserwärmungsgeräts 17 ist mit einer Steuereinheit 14 verbunden. Die Steuereinheit 14 steuert eine Luftpum­ pe 12 oder ein Durchfluß-Steuerventil 13 in Abhängig­ keit vom Pumpendruck, einer Wassertemperatur, Umdre­ hung, Aufladung, Ansauglufttemperatur oder derglei­ chen. Die Steuereinheit 14 steuert weiterhin die Lei­ stungszuführung zum Gaserwärmungsgerät 17 beispiels­ weise in Abhängigkeit von einer exothermen Zeit des Gaserwärmungsgeräts 17 oder einer Temperatur eines exothermen Körpers des Gaserwärmungsgeräts 17, die von einem Temperatursensor 19 erfaßt wird (welcher für das Gaserwärmungsgerät 17 vorgesehen ist, wie im sechsten Ausführungsbespiel beschrieben wird).

Das Gaserwärmungsgerät 17 erzeugt Wärme aufgrund der von der Leistungsquelle gelieferten elektrischen Lei­ stung. Jedoch ist festzustellen, daß die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt ist; beispielswei­ se kann die Wärmeerzeugung durch eine in dem Gaser­ wärmungsgerät innewohnende Eigenschaft bewirkt sein.

Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, enthält das Gaserwärmungsgerät 17 ein Gehäuse 20 und Elektroden 21 und 22. Das Gehäuse 20 weist eine hohle und zylin­ drische Form auf und Flanschbereiche 24 sind an bei­ den Enden des Gehäuses 20 ausgebildet. Die Flansch­ bereiche 24 sind durch Schraubbolzen mit Flanschbe­ reichen 25 gekoppelt, die im Verlauf der Zusatzluft- Zuführleitung 11 angeordnet sind. Die Elektroden 21 und 22 sind über Abstandsstücke 27 mittels Schraub­ bolzen 38 in im Gehäuse 20 vorgesehenen Löchern befe­ stigt. Im vorliegenden Fall stellt die Elektrode 21 eine positive Elektrode und die Elektrode 22 eine negative Elektrode dar.

Das Gehäuse 20 enthält einen exothermen Körper 23. Der exotherme Körper 23 wird durch spiralförmiges Aufwickeln eines Blattes gebildet und das Blatt ent­ hält einen elektrischen Widerstand 28 (beispielsweise rostfrei), der als ein Leiter mit einem vorbestimmten Widerstandswert dient, in einem solchen Zustand, das ein vorbestimmter Oberflächenbereich sichergestellt ist. Ein Bereich zwischen gewickelten Blättern ist als ein Luftpfad 26 definiert. Ein Verbindungsstrei­ fen 23a erstreckt sich vom Mittelbereich der Spirale, um mit der negativen Elektrode 22 verbunden zu wer­ den, und der andere Verbindungsstreifen 23b erstreckt sich von einer Umfangskante der Spirale, um mit der positiven Elektrode 21 verbunden zu werden. Somit wird der exotherme Körper 23 durch die Verbindungs­ streifen 23a und 23b im Gehäuse gestützt und in Reihe mit der Batterie 18 verbunden. Wie dargestellt ist, wird der exotherme Körper 23 durch spiralförmiges Wickeln des blattförmigen elektrischen Widerstandes 28 gebildet, und der Bereich zwischen den gewickelten Blättern wird als Luftpfad 26 definiert. Es ist da­ durch möglich, eine exotherme Fläche in einem solchen Maße sicherzustellen, daß die strömende Luft ausrei­ chend erwärmt werden kann.

Es erfolgt nun die Beschreibung der Arbeitsweise.

Wenn bei dem System nach Fig. 3 externe Luft durch einen Luftfilter 3 in einen Luftströmungskanal 2 strömt, strömt ein Teil der Luft in die Zusatzluft- Zuführleitung 11 und durch die Luftpumpe 12 und das Durchfluß-Steuerventil 13. Insbesondere während einer Startzeit der Verbrennungsmaschine wird die Luftpumpe 12 mit hoher Geschwindigkeit angetrieben, um eine große Menge von Luft zu einem katalytischen Gerät 9 zu befördern.

Andererseits wird zur Wärmeerzeugung elektrische Lei­ stung angemessen zum exothermen Körper 23 des Gaser­ wärmungsgeräts 17 zugeführt, beispielsweise durch Öffnen eines Relaiskontakts 37 aufgrund der Öffnung eines Schlüsselschalters eines Fahrzeugs. Wenn die Zusatzluft zwischen den elektrischen Widerständen des exothermen Körpers 23 hindurchgeht, gelangt sie mit diesen in Berührung und wird erwärmt. In diesem Fall hat der exotherme Körper 23 eine sich axial erstrecken­ de Länge, so daß die Zusatzluft in der Zeit, in der sie durch den exothermen Körper 23 hindurchgeht, ausreichend erwärmt werden kann.

Die durch das Gas erwärmungsgerät 17 hindurchgegangene Zusatzluft verläßt die Zusatzluft-Zuführleitung 11, um in einen Auslaßkrümmer 8 zu strömen, und wird mit dem Abgas vom Körper 1 der Verbrennungsmaschine ge­ mischt. Danach strömt die gemischte Luft in das kata­ lytische Gerät 9 und wird in die Außenluft entlassen, nachdem giftige Substanzen wie HC, CO oder NO durch einen Katalysator aus der gemischten Luft entfernt wurden.

Zu dieser Zeit steuert die Steuereinheit 14 das Gas­ erwärmungsgerät 17 in Abhängigkeit von einem vom Tem­ peratursensor 19 erfaßten Wert oder dergleichen. Un­ ter Bezugnahme auf Fig. 13 wird die Arbeitsweise in diesem Fall beschrieben.

Zuerst bestimmt die Steuereinheit 14 einen Betriebs­ zustand der Maschine 1 beim Öffnen des Schlüssel­ schalters des Fahrzeugs. Wenn bestimmt wird, daß in diesem Zustand eine Erwärmung der Zusatzluft erfor­ derlich ist, wird der Relaiskontakt 37 geöffnet, um die Energielieferung zum exothermen Körper 23 zu be­ ginnen. Während die Temperatur des exothermen Körpers 23 mit dem Zeitablauf zunimmt, wird die Temperatur vom Temperatursensor 19 erfaßt (Schritt A).

Andererseits wird festgestellt, ob die Temperatur die maximale Temperatur Tmax erreicht oder nicht, auf der Grundlage der vorbestimmten maximalen Temperatur Tmax und der vorbestimmten minimalen Temperatur Tmin des exothermen Körpers 23 (Schritt B). Werte der maxima­ len Temperatur Tmax und der minimalen Temperatur Tmin können bestimmt werden in Anbetracht einer Tempera­ tur, bei der das Abgas mit dem Katalysator reagieren kann, um die giftigen Substanzen einfach und wirksam zu entfernen. Eine übermäßig heiße Zusatzluft bewirkt eine Beschädigung des Gaserwärmungsgeräts und zu kal­ te Zusatzluft hat die Neigung, eine leichte Reaktion von HC und CO mit dem Katalysator zu verhindern. Da­ her soll die Zuluft mit einer Temperatur in einem solchen Bereich zugeführt werden, daß NO, HC und CO vollständig entfernt werden.

Im Schritt B wird der Relaiskontakt 37 geöffnet, wenn bestimmt wird, daß die Temperatur die maximale Tempe­ ratur Tmax erreicht, oder wenn bestimmt wird, ob die Temperatur die minimale Temperatur Tmin erreicht oder nicht, wenn bestimmt wird, daß die Temperatur die maximale Temperatur Tmax nicht erreicht (Schritt C). Falls bestimmt wird, daß die Temperatur die minimale Temperatur Tmin erreicht, wird die von der Batterie 18 an den exothermen Körper 23 angelegte Spannung erhöht, um die Temperatur des exothermen Körpers 23 zu erhöhen. Alternativ kann beispielsweise ein Kon­ taktpunkt zwischen der Batterie 18 und dem exothermen Körper 23 in eine Richtung bewegt werden, in der eine Erhöhung des Widerstandswertes erfolgt, um die den exothermen Körper 23 bildenden elektrischen Wider­ stände als variable Widerstände zu definieren, wo­ durch sich eine erhöhte Temperatur des exothermen Körpers 23 ergibt.

Die Zusatzluft wird kontinuierlich bei einer angemes­ senen Temperatur durch kontinuierliche Erfassung der Temperatur des exothermen Körpers 23 erwärmt. Als nächstes wird entschieden, ob eine Zeit eine vorbe­ stimmte leitende Zeit erreicht hat oder nicht (Schritt D).

Die vorbestimmte Zeit kann durch ein in der Steuer­ einheit 14 angeordnetes Zeitglied bestimmt werden. Die Wärmeerzeugung ist nicht länger erforderlich nach dem Verstreichen von Zeit wie der Niedrigtemperatur- Startzeit der Maschine 1, bei der die Zusatzluft mit einer besonders hohen Temperatur benötigt wird. Dem­ gemäß wird eine solche Zeit als eine für die Lei­ stungszuführung erforderliche Zeit eingestellt, wo­ durch der exotherme Körper 23 gesteuert wird. Wenn die Zeit im Schritt D die eingestellte Zeit noch nicht erreicht, wird die Temperaturerfassung fortge­ setzt. Andernfalls wird der Relaiskontakt 37 geöff­ net, um die Wärmeerzeugung zu beenden (Schritt E).

Nach der Beendigung wird keine elektrische Leistung zum exothermen Körper 23 vor der nächsten Öffnungs­ zeit des Schlüsselschalters, nachdem die Maschine 1 angehalten ist, geführt. Wenn die Temperatur des exo­ thermen Körpers 23 im Schritt B die maximale Tempera­ tur Tmax erreicht, wird die Temperaturerfassung fort­ gesetzt, selbst nachdem der Relaiskontakt 37 geöffnet ist. Danach wird, wenn die Temperatur des exothermen Körpers 23 sich auf die minimale Temperatur Tmin ver­ ringert hat, der Relaiskontakt 37 wieder geöffnet, um Energie zum exothermen Körper 23 zu liefern (Schritt F).

Wie vorstehend ausgeführt ist, kann mit dem Zusatz­ luft-Zuführgerät oder dem Gaserwärmungsgerät die Zu­ satzluft durch den für die Zusatzluft-Zuführleitung 11 vorgesehenen exothermen Körper 23 wie erforderlich erwärmt werden, um die angemessene Temperatur zu er­ halten. Somit ist es möglich, selbst bei der Niedrig­ temperatur-Startzeit der Maschine 1, die giftigen Substanzen wie HC, CO oder NO mit größerer Wirksam­ keit zu entfernen und zu einer beträchtlichen Verhin­ derung der Luftverschmutzung beizutragen.

In dem Ausführungsbeispiel kann anstelle der Luftpum­ pe 12 und des Durchfluß-Steuerventils, die in der Zusatzluft-Zuführungsleitung 11 angeordnet sind, die Zusatzluft durch Über- und Unterdruck des Körpers 1 der Verbrennungsmaschine in den Auslaßkrümmer 8 ein­ geführt werden. Alternativ kann die Zusatzluft-Zu­ führleitung 11 in ihrem Verlauf verzweigt werden und eine der verzweigten Leitungen kann mit dem Auslaß­ krümmer 8 und die andere direkt mit dem katalytischen Gerät 9 verbunden sein.

Beispiel 2

Unter Bezug auf, die Fig. 6 und 7 erfolgt eine Be­ schreibung eines Ausführungsbeispiels eines Gaserwär­ mungsgeräts nach dem sechsten Aspekt. Wie hierin ge­ zeigt ist, enthält in dem Gaserwärmungsgerät 17 nach diesem Ausführungsbeispiel ein Gehäuse 20 mehrere exotherme Körper (von denen vier gezeigt sind). Ob­ gleich die exothermen Körper 23c, 23d, 23e und 23f dieselbe Form wie im Ausführungsbeispiel 1 haben, kann ein jeden exothermen Körper bildender elektri­ scher Widerstand 28 in einer dickeren Form vorgesehen sein als der in den Fig. 4 und 5 gezeigte.

Da beim Ausführungsbeispiel 1 nur ein exothermer Kör­ per 23 vorgesehen ist, muß der elektrische Widerstand 28 eine sehr dünne Form aufweisen, um einen vorbe­ stimmten Wärmewert zu gewährleisten. Da beim Ausfüh­ rungsbeispiel 2 vier exotherme Körper verwendet wer­ den, ist es im Gegensatz dazu möglich, einen vorbe­ stimmten elektrischen Gesamtwiderstand (von etwa 100 mΩ) vorzusehen, selbst wenn die elektrischen Wi­ derstände eine relativ dicke Form haben. Daher be­ steht die Möglichkeit, daß das Gerät mit einem erhöh­ ten Freiheitsgrad entworfen werden kann und die Her­ stellung des exothermen Körpers wird vereinfacht.

Eine Umfangskante des exothermen Körpers 23c ist durch einen Verbindungsstreifen 23b mit einer positi­ ven Elektrode 21 verbunden und ein zylindrisches Kupplungsglied 29 (ein Metallrohr) ist an einen Mit­ telbereich des exothermen Körpers 23c angeschweißt. Ein hohler Bereich des Kupplungsgliedes 29 bildet auch einen Luftpfad 26. Das andere Ende des Kupplungsgliedes 29 ist an einen spiralförmigen Mit­ telbereich des benachbarten exothermen Körpers 23d angeschweißt. Eine spiralförmige Umfangskante des exothermen Körpers 23d ist durch einen Verbindungs­ streifen 23a mit einer inneren Oberfläche eines Ver­ bindungsrings 30 verbunden. Der Verbindungsring 30 ist über ein Isolierstück 31 an einer inneren Ober­ fläche des Gehäuses 20 befestigt.

Weiterhin ist der exotherme Körper 23e benachbart dem Verbindungsring 30 angeordnet und ein Ende des exo­ thermen Körpers 23e ist über einen Verbindungsstrei­ fen 23b an einem äußeren Umfang des Verbindungsrings 30 befestigt. Der exotherme Körper 23f ist benachbart zum exothermen Körper 23e befestigt und Zwischenbe­ reiche der exothermen Körper 23f und 23e sind durch das Kupplungsglied 29 miteinander gekoppelt wie im Fall der exothermen Körper 23c und 23d. Das andere Ende des exothermen Körpers 23f ist über einen Ver­ bindungsstreifen 23a mit einer negativen Elektrode 22 verbunden. Das Kupplungsglied 29 und der Verbindungs­ ring 30 sind leitend und die jeweiligen exothermen Körper sind in Reihe mit einer Batterie 18 verbunden.

Beispiel 3

Bezugnehmend auf Fig. 8 erfolgt eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels eines Gaserwärmungsgeräts nach dem siebenten Aspekt. Im Ausführungsbeispiel 3 sind vier exotherme Körper durch ein Kupplungsglied 29 und einen Verbindungsring 30 in axialer Richtung eines Gehäuses 20 wie beim Ausführungsbeispiel 2 mit­ einander gekoppelt. Jedoch sind die elektrischen Wi­ derstände 28 und Luftpfade 26 von entgegengesetzten exothermen Körpern, das heißt jedes Paares von exo­ thermen Körpern 23c und 23d, exothermen Körpern 23d und 23e sowie exothermen Körpern 23e und 23f so an­ geordnet, daß sie in radialer Richtung gegeneinander versetzt sind. Bei der Anordnung nach diesem Ausfüh­ rungsbeispiel ist im Falle, daß sich der elektrische Widerstand 28 eines exothermen Körpers in axialer Richtung des Gehäuses 20 erstreckt, der Luftpfad des angrenzenden exothermen Körpers auf der Erstreckung angeordnet. Weiterhin wird in diesem Ausführungsbei­ spiel die Anordnung realisiert durch Versetzen einer Drehposition um einen spiralförmigen Mittelbereich des entgegengesetzten, an das Kupplungsglied 29 ange­ schweißten exothermen Körpers um 180°.

Die jeweiligen exothermen Körper sind wie vorbe­ schrieben angeordnete so daß beispielsweise durch den exothermen Körper hindurchgehende Luft teilweise um eine Umfangskante des elektrischen Widerstandes 28 strömt, um durch einen Zwischenbereich des Luftpfades des nächsten exothermen Körpers hindurchzugehen. Um­ gekehrt strömt durch den Zwischenbereich des Luftpfa­ des des exothermen Körpers hindurchgehend Luft um die Umfangskante des elektrischen Widerstands des exo­ thermen Körpers. Daher ist es möglich, die durch das Gaserwärmungsgerät 17 hindurchgehende Luft gleichmä­ ßig zu erwärmen. Dies ergibt sich daraus, daß die Luft die Neigung hat, linear durch das Gaserwärmungs­ gerät 17 hindurchzugehen. Andererseits kann von der durch den exothermen Körper hindurchgehenden Luft die in der Nähe des elektrischen Widerstandes vorbeiströ­ mende Luft leichter erwärmt werden als die durch den Zwischenbereich des Luftpfades hindurchgehende Luft. Demgemäß ist es möglich, die Luft insgesamt gleich­ förmig zu erwärmen, indem die benachbarten exothermen Körper gegenseitig versetzt sind.

Beispiel 4

Anhand der Fig. 9 und 10 erfolgt nun die Beschrei­ bung eines Ausführungsbeispiels nach dem achten Aspekt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind Zwischen­ bereiche von zwei oder mehr jeweils gekoppelten exo­ thermen Körpern durch eine Stange 32 gegenseitig ge­ koppelt und beide Enden der Stange 32 sind durch plattenförmige Halter 33 gestützt, in denen Fenster­ löcher 34 vorgesehen sind. Die Stange 32 besteht aus Metall, um eine ausreichende Festigkeit zu gewährlei­ sten. Eine isolierende Beschichtung ist auf den Um­ fang der Stange 32 aufgebracht und die isolierende Beschichtung ist in Kontakt mit den Zwischenbereichen der jeweiligen exothermen Körper. Die Halter 33 sind an die innere Oberfläche an beiden Enden eines Gehäu­ ses angepaßt. Die Ausbildung ist mit Ausnahme der vorbeschriebenen Merkmale identisch mit der nach dem Ausführungsbeispiel 2.

In dem Gaserwärmungsgerät werden zwei oder mehr exo­ therme Körper von der Stange 32 gestützt, um die Mit­ telbereiche der exothermen Körper gegenseitig zu kop­ peln, und die Stange wird von den Haltern 33 an bei­ den Enden des Gehäuses 20 gestützt. Als Folge hiervon ist es möglich, das Zusammensetzen der exothermen Körper zu erleichtern und den zusammengesetzten Zu­ stand zu stabilisieren, wodurch sich ein erhöhter Widerstand gegen Vibrationen ergibt.

Beispiel 5

Anhand von Fig. 11 erfolgt eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels nach dem neunten Aspekt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein konvexes Kegel­ glied 36 im Mittelbereich eines Halters 33 auf der Lufteinlaßseite eines Gaserwärmungsgerätes vorgese­ hen, das im Ausführungsbeispiel 4 beschrieben ist. In dem Gaserwärmungsgerät kann die einströmende Luft zu einer Umfangskante eines exothermen Körpers entlang einer Umfangsfläche des Kegelglieds 36 geführt wer­ den, so daß die Luft gleichförmig durch das gesamte Gaserwärmungsgerät 17 strömt, wodurch eine Erwärmung mit großer Wirkung ermöglicht wird.

Das heißt, die in einem Zwischenbereich einer Luft­ leitung hindurchgehende Luft hat typischerweise eine höhere Strömungsgeschwindigkeit als die im Umfangs­ bereich der Leitung. Somit hat die Luft die Neigung, im Zwischenbereich des exothermen Körpers konzen­ triert zu werden, nachdem sie in das Gaserwärmungs­ gerät eingetreten ist. In diesem Fall jedoch führt das Kegelglied 36 die im Zwischenbereich strömende Luft zwangsweise nach außen. Es ist hierdurch mög­ lich, eine gleichformige Strömungsgeschwindigkeits­ verteilung zu erreichen und einen großen Anteil der Luft durch den Umfangsbereich des exothermen Körpers zu leiten, der eine besonders große exotherme Fläche aufweist.

In dem illustrierten Ausführungsbeispiel ist das Ke­ gelglied 36 am Mittelbereich des Halters 33 befestigt. Jedoch ist festzustellen, daß dieselbe Wirkung erreicht werden kann, indem das Kegelglied 36 durch geeignete Mittel im Mittelbereich einer Öffnung auf der Lufteinlaßseite des Gaserwärmungsgeräts ohne den Halter 33 angeordnet wird.

Beispiel 6

Bezugnehmend auf Fig. 12 erfolgt eine Beschreibung eines anderen Ausführungsbeispiels nach dem achten Aspekt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Tempe­ ratursensor 19 an einem exothermen Körper befestigt. Die Ausbildung mit Ausnahme des befestigten Tempera­ tursensors 19 ist identisch mit der nach Ausführungs­ beispiel 4. Mit dem Temperatursensor 19 kann durch eine Steuereinheit eine Steuerung in bezug auf eine angemessene Temperatur im Zusatzluft-Zuführgerät er­ folgen in Abhängigkeit von einer Temperaturerfassung des exothermen Körpers, wie im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben ist.

Beispiel 7

Anhand von Fig. 14 erfolgt eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels eines Gaserwärmungsgeräts nach dem zehnten Aspekt. Detaillierte Strukturen wie eine Leistungsquelle für das Gaserwärmungsgerät oder eine Struktur und die Arbeitsweise eines Zusatzluft-Zu­ führgeräts, bei welchem das Gaserwärmungsgerät ver­ wendet wird, sind identisch mit denen beim Ausfüh­ rungsbeispiel 1. Daher werden gegebenenfalls dieselben Bezugszeichen verwendet und auf deren Darstellung und Beschreibung wird hier verzichtet.

Das Gaserwärmungsgerät nach dem Ausführungsbeispiel 7 enthält ein Gehäuse 120, Elektroden 121 und 122 sowie einen exothermen Körper 123. Das Gehäuse 120 hat eine hohle und zylindrische Form und ist im Verlauf einer Zusatzluft-Zuführleitung 11 angeordnet. Es wird eine Flanschkupplung, ein Leitungseinführungsverfahren oder dergleichen als typisches Verbindungsverfahren verwendet, das jedoch in Fig. 14 nicht gezeigt ist. Die Elektroden 121 und 122 sind positive und negative Elektroden entsprechend den Elektroden 21 und 22 beim Ausführungsbeispiel 1, und sie sind mit dem exother­ men Körper 123 verbunden. Das Gehäuse 120 enthält den exothermen Körper 123 und der exotherme Körper 123 enthält einen elektrischen Widerstand (beispielsweise eine rostfreie Platte), der im wesentlichen eine blu­ menblattförmige Gestalt aufweist und einen vorbe­ stimmten Widerstandswert hat, wie in Fig. 14 gezeigt ist. Weiterhin sind Zwischenräume 124a und 124b auf der Innenseite und der Außenseite des blumenblattför­ migen exothermen Körpers 123 gebildet und als Luft­ pfade bestimmt.

In dem Gaserwärmungsgerät ist es möglich, das Reini­ gungsvermögen zu verbessern, indem die Temperatur der Zuluft wie beim Betrieb nach dem Ausführungsbeispiel 1 erhöht wird. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, leicht eine exotherme Fläche zu gewährleisten, um die strömende Luft ausreichend zu erwärmen, da Luftpfade sowohl auf der Innenseite als auch auf der Außenseite des im wesentlichen blumenblattförmigen exothermen Körpers 123 vorhanden sind.

Beispiel 8

Bezugnehmend auf die Fig. 15 und 16 erfolgt nun eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels eines Gaser­ wärmungsgeräts nach dem elften Aspekt. In diesem Aus­ führungsbeispiel 8 enthält ein Gehäuse 120 einen exo­ thermen Körper 123, und beide Enden des exothermen Körpers 123 werden gestützt von und sind angeordnet zwischen wärmeresistenten Isolatoren 125 mit im we­ sentlichen wabenförmigen Durchgangslöchern. Die Aus­ bildung des exothermen Körpers 123 ist identisch mit der nach Ausführungsbeispiel 7.

In dem Gaserwärmungsgerät nach Ausführungsbeispiel 8 kann der exotherme Körper 123 sicher von den wärmere­ sistenten Isolatoren 125 gehalten werden, so daß der den exothermen Körper 123 bildende, im wesentlichen blumenblattformige elektrische Widerstand eine dünne­ re Ausbildung haben kann als der beim Ausführungsbei­ spiel 7 nach Fig. 14, während die Vibrationswider­ standsfähigkeit oder dergleichen beibehalten wird. Dadurch ist es möglich, die Oberfläche zu erhöhen und denselben Widerstandswert vorzusehen, indem eine dün­ nere Form für den exothermen Körper 123 gebildet wird und beispielsweise eine Erstreckung in axialer Rich­ tung erfolgt. Als Folge hiervon kann durch Vergröße­ rung der Kontaktfläche mit der Luft die Erwärmungs­ wirkung erhöht werden und die Vibrationswiderstands­ fähigkeit oder dergleichen kann ebenfalls verbessert werden durch Verformung des elektrischen Widerstandes oder durch Herabsetzung der Vibrationen oder derglei­ chen.

Beispiel 9

Anhand der Fig. 17 und 18 erfolgt eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels eines Gaserwärmungsgeräts nach dem zwölften Aspekt. In diesem Ausführungsbei­ spiel haben mehrere exotherme Körper 123a, 123b und 123c jeweils eine unterschiedliche Breite (d. h. eine axiale Länge) und sind in Reihe miteinander verbun­ den, und die jeweiligen exothermen Körper werden an ihren Endflächen durch wärmeresistente Isolatoren 125a, 125b, 125c und 125d gestützt.

Fig. 18 zeigt die in axialer Richtung betrachtete Darstellung des Gaserwärmungsgeräts nach diesem Aus­ führungsbeispiel. Eine Einsatznut 126 ist in einer Seitenfläche jedes wärmeresistenten Isolators an ei­ ner Position, an der sich der exotherme Körper befin­ det, vorgesehen. Beide Enden jeden exothermen Körpers in jeder Schicht sind in die in den wärmeresistenten Isolatoren vorgesehenen Einsatznuten 126 eingesetzt und werden von diesen gehalten.

Obgleich die Ausbildungen der jeweiligen exothermen Körper im Gaserwärmungsgerät identisch mit denen nach dem Ausführungsbeispiel 7 sind, kann ein den exother­ men Körper bildender elektrischer Widerstand dicker sein als im Ausführungsbeispiel 7. Das heißt, das Gaserwärmungsgerät in Fig. 14 enthält einen exother­ men Körper, so daß der elektrische Widerstand eine sehr dünne Form aufweisen muß, um einen vorbestimmten Wärmewert zu gewährleisten. Im Gegensatz hierzu wer­ den beim Ausführungsbeispiel 9 drei exotherme Körper verwendet, so daß jeder exotherme Körper eine relativ dicke Form aufweisen kann, selbst wenn jeder exother­ me Körper dieselbe Gesamtoberfläche hat, und ein vor­ bestimmter elektrischer Widerstand (von etwa 100 mΩ) kann insgesamt vorgesehen werden.

Da im Ausführungsbeispiel 9 die exothermen Körper jeweils eine unterschiedliche Breite haben, kann selbst bei gleicher Dicke jeder Widerstandswert jedes exothermen Körpers ausgedrückt werden als der exo­ therme Körper 123a < der exotherme Körper 123b < der exotherme Körper 123c. Demgemäß kann selbst bei dem­ selben Leistungsverbrauch (d. h. demselben Gesamtwi­ derstandswert) jeder Wärmewert jedes exothermen Kör­ pers ausgedrückt werden als der exotherme Körper 123a < der exotherme Körper 123b < der exotherme Körper 123c. Somit erreicht der exotherme Körper 123c die höchste Temperatur, so daß die Zusatzluft wirksam erwärmt werden kann.

Für den Fall, daß die exothermen Körper mit demselben Widerstandswert in Reihe in bezug auf eine Strömungs­ richtung der Luft angeordnet sind, ist die Gastempe­ ratur auf der Stromaufwärtsseite (d. h. auf der Ein­ laßseite) des Gaserwärmungsgeräts typischerweise nie­ drig. Somit wird die Luft aufeinanderfolgend erwärmt, wann sie durch den exothermen Körper hindurchgeht, wodurch sich eine erhöhte Temperatur ergibt. Zu die­ ser Zeit nimmt die Differenz zwischen der Einlaßgas­ temperatur jedes exothermen Körpers und der Tempera­ tur des exothermen Körpers selbst immer mehr ab, je weiter die Luft zu den nachfolgenden Stufen strömt. Das heißt, da die Temperaturdifferenz immer mehr ab­ nimmt, nimmt die Wärmeleitung vom exothermen Körper zum Gas mehr ab und die Wirksamkeit der Wärmeübertra­ gung wird weiter reduziert, so daß der exotherme Kör­ per auf der Stromabwärtsseite nicht wirksam verwendet werden kann. Da jedoch bei dem Gaserwärmungsgerät nach diesem Ausführungsbeispiel der Wärmeerzeugung des exothermen Körpers auf der Stromabwärtsseite ver­ größert wird, ist es möglich, die Wirksamkeit der Wärmeübertragung zu erhöhen, insbesondere eine An­ sprechcharakteristik (d. h. eine Temperaturanstiegs­ geschwindigkeit). Obgleich in diesem Ausführungsbei­ spiel die Größe des Widerstandswertes jedes exother­ men Körpers definiert ist als der exotherme Körper 123a < der exotherme Körper 123b < der exotherme Kör­ per 123c, ist festzustellen, daß die vorliegende Er­ findung nicht auf diese Reihenfolge beschränkt ist.

Weiterhin ist in dem Gaserwärmungsgerät jeder exo­ therme Körper teilweise in einen im wesentlichen wa­ benförmigen wärmeresistenten Isolator eingesetzt und durch diesen befestigt. Demgemäß kann der exotherme Körper Vibrationen und Stößen widerstehen, selbst wenn er dünner ausgebildet ist, um seine Oberfläche zu erhöhen. Als Folge kann die Erwärmungswirkung wei­ ter erhöht werden.

Beispiel 10

Anhand von Fig. 19 erfolgt eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels eines Gaserwärmungsgeräts nach dem dreizehnten Aspekt. In diesem Ausführungsbeispiel 10 gehen Poren 127 durch die gesamte Oberfläche eines exothermen Körpers 123 hindurch. Die andere Ausbil­ dung des Gaserwärmungsgeräts ist identisch mit der nach Ausführungsbeispiel 7 und auf die Darstellung und Beschreibung desselben wird verzichtet. In diesem Gaserwärmungsgerät passiert ein Gas den exothermen Körper 123 durch die Poren 127 in einem im wesentli­ chen turbulenten Zustand. Als Folge wird die Wirksam­ keit der Wärmeübertragung verbessert, um eine wirksa­ mere Erwärmung der Zusatzluft zu ermöglichen.

Beispiel 11

Bezugnehmend auf Fig. 20 erfolgt nun eine Beschrei­ bung eines Ausführungsbeispiels eines Gaserwärmungs­ geräts nach dem vierzehnten Aspekt. In diesem Ausfüh­ rungsbeispiel 11 enthält das Gaserwärmungsgerät exo­ therme Körper 123a, 123b, 123c und 123d, deren beide Enden durch wärmeresistente Isolatoren 125a, 125b, 125c und 125d gestützt werden und die elektrisch in Reihe geschaltet sind. Der wärmeresistente Isolator 125a ist auf der einzigen Endseite des Gaserwärmungs­ geräts angeordnet, um in Kontakt mit einem vorstehen­ den Teil eines Gehäuses 120 zu treten, und beispiels­ weise ein konischer federartiger elastischer Körper 128 ist zwischen dem wärmeresistenten Isolator 125a und dem vorstehenden Teil des Gehäuses 120 angeord­ net.

Da in dem Gaserwärmungsgerät jeder exotherme Körper in axialer Richtung elastisch im Gehäuse 120 gesi­ chert ist, ist es möglich, axiale Vibrationen glatt zu unterdrücken und eine axiale thermische Ausdehnung jedes exothermen Körpers zu absorbieren. Daher ist es möglich, den exothermen Körper vor Vibrationen oder thermischer Beanspruchung zu schützen, so daß dessen Lebensdauer oder dergleichen vergrößert wird. Der elastische Körper 128 ist vorzugsweise auf der Gas­ einlaßseite befestigt, das heißt auf der Seite mit der niedrigeren Gastemperatur.

Beispiel 12

Anhand von Fig. 21 erfolgt nun eine Beschreibung ei­ nes Ausführungsbeispiels eines Gaserwärmungsgeräts nach dem fünfzehnten Aspekt. In diesem Ausführungs­ beispiel 12 ist ein anorganischer faserartiger wärme­ resistenter Isolator 129 zwischen dem Außenumfang jedes exothermen Körpers und wärmeresistenten Isola­ tors und dem Innenumfang eines Gehäuses 120 angeord­ net. In diesem Fall ist der wärmeresistente Isolator 129 für die Innenwand des Gehäuses 120 in einer im wesentlichen zylindrischen Form vorgesehen.

In diesem Gaserwärmungsgerät ist der wärmeresistente Isolator 129 dazwischengefügt, um eine Wärmeübertra­ gung vom exothermen Körper im Innern des Gehäuses 120 zu unterbinden, so daß die Wärmeübertragung zum Ge­ häuse 120 verringert wird. Als Folge hiervon ist es möglich, die Wirksamkeit der Wärmeübertragung auf die Zusatzluft zu erhöhen, so daß eine wirksamere Erwär­ mung ermöglicht wird.

Beispiel 13

Anhand der Fig. 22 und 23 erfolgt nun eine Beschrei­ bung eines Ausführungsbeispiels gemäß dem sechzehnten und dem siebzehnten Aspekt. Fig. 22 zeigt ein Zusatz­ luft-Zuführgerät nach diesem Ausführungsbeispiel. Fig. 22 zeigt eine Motorpumpe (eine Zuführvorrich­ tung) 213, die einen Motor mit einer Antriebseinheit wie einen bürstenlosen Motor enthält, eine Motoran­ triebseinheit 214 zum Steuern der Motorpumpe 213, eine Computereinheit 215 zur Ausgabe eines Befehls­ signals zur Motorantriebseinheit 214 durch Bestimmung eines Betriebszustands einer Verbrennungsmaschine, ein Betriebszustands-Erfassungsgerät 216, ein Rück­ schlagventil 217 zur Verhinderung einer Rückströmung eines Abgases, und ein Verteilerventil zur Einführung von Luft in mehrere Leitungen. Es ist jedoch festzu­ stellen, daß das Verteilerventil nicht benötigt wird, wenn die Luft nur zu einem Bereich geführt wird. Ein Ansaug/Auslaßsystem der Verbrennungsmaschine, bei dem das Gerät angewendet wird, hat dieselbe Struktur wie beim Ausführungsbeispiel 1 (Fig. 3). Daher werden in Fig. 22 dieselben Bezugszeichen für diese Struktur verwendet und auf ihre Beschreibung wird verzichtet. In diesem Fall werden anders als beim Ausführungsbei­ spiel 1 zwei katalytische Geräte 9 hintereinander vorgesehen.

Es ist möglich, die Umdrehung der Motorantriebsein­ heit 214 zu verändern, um die Motorpumpe 213 mit kon­ stanter Amplitude und für eine konstante Periode zu treiben. Das Änderungsmuster ist in Fig. 23 gezeigt. Hierin bestimmt, die horizontale Achse die Zeit und die Ordinatenachse bestimmt die Umdrehung, eine Ände­ rungsperiode beträgt Δt(S/∞), und die Veränderungs­ amplitude hat eine vertikale Amplitude von Δ mit einer bestimmten Steuerumdrehung N als Mitte und wird angemessen durch die Motorantriebseinheit 214 gesteu­ ert. Das Steuermuster kann entweder entlang der aus­ gezogenen Linie oder der gestrichelten Linie in Fig. 23 beschrieben werden.

Es erfolgt nun eine Beschreibung der Arbeitsweise. Bei dem Zusatzluft-Zuführgerät ist es möglich, selbst unter der Bedingung, daß die Funktion des katalyti­ schen Geräts 9 leicht verschlechtert ist, die Zusatz­ luft durch die Motorpumpe 213 zwangsweise zuzuführen und die Sauerstoffkonzentration im Abgas zu erhöhen, um eine verbesserte Reinigungsfunktion darzustellen. Dies ergibt sich daraus, daß das katalytische Gerät 9 kaum eine Abgasreinigungsfunktion (der Entfernung von HC, CO oder dergleichen) wiedergibt, wenn die Abgas­ temperatur sinkt, und die Reinigungsfunktion nimmt weiter ab, wenn die Sauerstoffkonzentration im Abgas verringert wird. Das katalytische Gerät zeigt keine ausreichende Reaktion und mehr HC, CO und dergleichen werden herausgeführt, insbesondere in einem Zustand, in dem die Verbrennungsmaschine noch nicht ausrei­ chend erwärmt ist, wie in einem Zustand unmittelbar nach dem Starten, einem Zustand, in dem die Verbren­ nungsmaschine nicht erwärmt ist aufgrund einer niedrigen Temperatur der Außenluft, oder in einem Zustand, in dem die Kraftstoff/Luft-Mischung der Ma­ schine 1 übermäßig Kraftstoff enthält (d. h. kraft­ stoffreich). Jedoch kann bei dem Zusatzluft-Zuführ­ gerät nach Ausführungsbeispiel 13 die Motorpumpe 213 Zusatzluft liefern, um das Abgas mit Sauerstoff zu mischen, so daß die katalytische Reaktion selbst bei den vorgenannten Betriebsbedingungen aktiviert wird.

Zusätzlich wird die Motorpumpe 213 von der Motoran­ triebseinheit 214 gesteuert, um eine angemessene Am­ plitude und eine konstante Periode in der Drehung zu erhalten. Daher wird die Änderung der in den Auslaß­ krümmer 8 eingeführten Zusatzluft in gleicher Weise in einem angemessenen Strömungsbereich und für eine konstante Periode wiederholt. Als Folge hiervon ist es möglich, die Reinigungswirkung für HC, CO und der­ gleichen zu verbessern, da sich das katalytische Ge­ rät 9 abwechselnd in einem sauerstoffreichen Zustand und einem sauerstoffarmen Zustand für eine konstante Periode befindet.

Beispiel 14

Unter Bezugnahme auf die Fig. 24, 25 und 26 erfolgt nun eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels ge­ mäß dem achtzehnten Aspekt. Das Ausführungsbeispiel 13 wurde beschrieben mit Bezug auf ein Zusatzluft- Zuführgerät, das einen durch einen bürstenlosen Motor dargestellten Motor mit einer Antriebseinheit verwen­ det. Das Ausführungsbeispiel 14 wird erörtert mit Bezug auf ein anderes Zusatzluft-Zuführgerät, das einen Motor ohne die Antriebseinheit verwendet, und eine Ausbildung desselben wird mit Bezug auf Fig. 24 beschrieben. Fig. 24 zeigt eine mechanische oder elektrische Pumpe, die in einer Nebenschlußleitung zur Einführung von Zusatzluft angeordnet ist, und eine Durchfluß-Steuereinheit 220, die von einer Com­ putereinheit 215 gesteuert ist zur Bestimmung in Ab­ hängigkeit von- einem Signal eines Sensors, der den Betriebszustand, der Verbrennungsmaschine 1 erfaßt.

Anhand von Fig. 25 erfolgt nun eine Beschreibung ei­ nes besonderen Ausführungsbeispiels der Durchfluß- Steuereinheit 220. Fig. 25 zeigt die Durchfluß-Steu­ ereinheit 220, die ein typisches pneumatisches Ventil und ein kleines Solenoidventil enthält. Fig. 25 zeigt ein pneumatisches Ventil 220a, das als Schaltventil dient, eine Membran 220b des pneumatischen Ventils, eine Unterdruckkammer 220c des pneumatischen Ventils, Nippel 220d, 220e und 220f, die jeweils durch Gummi­ schläuche verbunden sind, eine Spule 220g des kleinen Solenoidventils und einen Kolben 220h des kleinen Solenoidventils.

Die in Fig. 25 gezeigte Durchfluß-Steuereinheit 220 wird durch eine Unterdruckquelle eines Auffangraums 6 angetrieben. Die jeweiligen Nippel 220d bis 22f sind wie in Fig. 25 gezeigt verbunden und ein EIN/AUS-Be­ trieb des Kolbens 220h des Solenoidventils kann den Druck in der Unterdruckkammer 220c des pneumatischen Ventils verändern. Daher wird die Divergenz des Schaltventils 220a entsprechend der Volumenverände­ rung der Unterdruckkammer 220c derart gesteuert, daß eine von der Pumpe 219 abgegebene Luftmenge eine kon­ stante Periode und eine konstante Amplitude hat, und die Luft wird als Zusatzluft zu einer Abgasleitung geliefert. Der EIN/AUS-Betrieb des Solenoidventils wird von der Computereinheit 215 gesteuert in Abhän­ gigkeit von der Bestimmung des Betriebszustands der Maschine und ist in dem Flußdiagramm nach Fig. 26 wiedergegeben.

Beispiel 15

Anhand von Fig. 27 erfolgt eine Beschreibung eines anderen Ausführungsbeispiels nach dem achtzehnten Aspekt. In der Durchfluß-Steuereinheit 220 nach Aus­ führungsbeispiel 15 ist ein Schaltventil 220a am ent­ fernten Ende des Kolbens 220h befestigt. Weiterhin ist eine Feder 220i gezeigt. Eine Computereinheit 215 bestimmt einen Betriebszustand der Maschine 1 zur Steuerung eines zu der Spule 220g geführten Leitsi­ gnals. Wenn die Spule 220g beispielsweise erregt ist, wird der Kolben 220h angezogen zur Erweiterung der Divergenz des Schaltventils 220a. Eine Steuerung er­ folgt zur graduellen Veränderung eines Schaltverhält­ nisses (das Verhältnis der Einschaltzeit zur Aus­ schaltzeit), um die Divergenz des Schaltventils 220a periodisch zu verändern. Obgleich im Ausführungsbei­ spiel nach Fig. 27 die Durchfluß-Steuereinheit 220 stromabwärts der. Pumpe 219 angeordnet ist, ist fest­ zustellen, daß die Durchfluß-Steuereinheit auch stromaufwärts von dieser angeordnet sein kann.

Beispiel 16

Unter Bezugnahme auf Fig. 28 erfolgt nun eine Be­ schreibung eines Ausführungsbeispiels gemäß dem neun­ zehnten Aspekt. Wie hierin gezeigt ist, ist ein Gerät nach Ausführungsbeispiel 16 mit einer Durchfluß-Steu­ ereinheit 220 versehen, die identisch ist mit der nach Ausführungsbeispiel 14, und ein Entlastungsme­ chanismus 221 ist zwischen der Durchfluß-Steuerein­ heit 220 und der Pumpe 219 angeordnet. Der Entla­ stungsmechanismus 221 wird von der Computereinheit 215 gesteuert und nachfolgend im einzelnen beschrie­ ben.

Fig. 29 zeigt den Entlastungsmechanismus 221, der ein typisches pneumatisches Ventil und ein kleines So­ lenoidventil enthält. Fig. 29 zeigt ein Schaltventil 221a des pneumatischen Ventils, eine Membran 221b des pneumatischen Ventils, eine Unterdruckkammer 221c des pneumatischen Ventils, Nippel 221d, 221e und 221f, die jeweils durch Gummischläuche verbunden sind, eine Spule 221g des kleinen Solenoidventils und einen Kol­ ben 221h des kleinen Solenoidventils.

Die in Fig. 29 gezeigte Durchfluß-Steuereinheit 221 wird von einer Unterdruckquelle des Auffangraums 6 angetrieben. Die jeweiligen Nippel sind wie darge­ stellt verbunden und ein EIN/AUS-Betrieb des Kolbens 221h des Solenoidventils kann den Druck in der Unter­ druckkammer 221c verändern. Daher wird die Divergenz des Schaltventils 221a entsprechend der Veränderung des Volumens der Unterdruckkammer 221c derart gesteu­ ert, daß die von der Pumpe 219 ausgegebene Luft zum Luftfilter 3 hin entspannt wird.

Daher ist es bei dem Zusatzluft-Zuführgerät möglich, die Sicherheit und Haltbarkeit des Geräts zu verbes­ sern, indem ein übermäßiger Druckanstieg auf der För­ derseite der Pumpe 219 im Schließzustand der Durch­ fluß-Steuereinheit 220 vermieden wird. Weiterhin wird der EIN/AUS-Betrieb des Solenoidventils durch die Computereinheit 215 gesteuert in Abhängigkeit von der Bestimmung eines Betriebszustands der Verbrennungs­ maschine 1.

Beispiel 17

Es folgt nun eine Beschreibung eines anderen Ausfüh­ rungsbeispiels gemäß dem neunzehnten Aspekt. Fig. 30 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel des Entla­ stungsmechanismus 221. Im Entlastungsmechanismus 221 ist das Schaltventil 221a am entfernten Ende des Kol­ bens 221h angeordnet. Weiterhin ist eine Feder 221i gezeigt.

Im Ausführungsbeispiel 17 steuert, wenn die Durch­ fluß-Steuereinheit 220 im Ventilöffnungszustand ist, die Computereinheit 215 ein zur Spule 221g geführtes Leitsignal. Wenn die Spule 221g beispielsweise erregt ist, wird der Kolben 221h angezogen, um das Schalt­ ventil 221a zu öffnen, wodurch sich eine Entspannung zum Luftfilter 3 hin ergibt.

Beispiel 18

Anhand von Fig. 31 wird nun ein anderes Ausführungs­ beispiel nach dem neunzehnten Aspekt beschrieben. Der Entlastungsmechanismus 221 im Ausführungsbeispiel 18 ist mit einem Pfad 221j versehen, der durch das Schaltventil 221a geöffnet und geschlossen wird und mit der Außenluft in Verbindung steht. Die Feder 221i spannt das Schaltventil in Öffnungsrichtung vor.

Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel die Durchfluß- Steuereinheit 220 geschlossen und die Pumpe 219 in Betrieb ist, wird eine Kraft in der Ventilöffnungs­ richtung auf das Schaltventil 221a ausgeübt, wenn der Druck zwischen der Durchfluß-Steuereinheit 220 und der Pumpe 219 einen hohen Wert erreicht. Danach wird, wenn die Kraft größer als die Vorspannkraft der Feder 221i wird, das Ventil geöffnet, so daß die Hochdruck- Zusatzluft durch den Luftfilter 3 zur Atmosphäre hin entspannt wird.

Beispiel 19

Unter Bezugnahme auf Fig. 32 erfolgt nun eine Be­ schreibung eines Ausführungsbeispiel nach dem zwan­ zigsten Aspekt. Ein Zusatzluft-Zuführgerät nach Aus­ führungsbeispiel 19 ist mit einer kombinierten Durch­ flußsteuer-Entlastungs-Einheit 222 versehen, die die Funktion sowohl der Durchfluß-Steuereinheit 220 nach Ausführungsbeispiel 14 als auch die des Entlastungs­ mechanismus 221 nach Ausführungsbeispiel 16 ausübt. Die Durchflußsteuer-Entlastungs-Einheit 222 wird von der Computereinheit 215 gesteuert und nachfolgend im einzelnen beschrieben.

Fig. 33 zeigt die Durchflußsteuer-Entlastungs-Einheit 222, die ein pneumatisches Ventil und ein kleines Solenoidventil enthält. Fig. 33 zeigt ein Schaltven­ til 222a, eine Membran 222b des pneumatischen Ven­ tils, eine Unterdruckkammer 222c des pneumatischen Ventils, Nippel 222d, 222e und 222f, die jeweils durch Gummischläuche verbunden sind, eine Spule 222g des kleinen Solenoidventils, einen Kolben 222h des kleinen Solenoidventils und eine Feder 222i des pneu­ matischen Ventils.

Die Durchflußsteuer-Entlastungs-Einheit 222 nach Aus­ führungsbeispiel 19 wird von einer Unterdruckquelle des Auffangraums 6 angetrieben. Die jeweiligen Nippel sind wie in Fig. 33 gezeigt verbunden und eine EIN/- AUS-Betrieb des Kolbens 222h des Solenoidventils kann den Druck in der Unterdruckkammer 222c verändern. Daher wird der Betrieb des Schaltventils 222a gemäß der Volumenänderung der Unterdruckkammer 222c gesteu­ ert. Wenn das Solenoidventil eingeschaltet ist, wird das Volumen der Unterdruckkammer 222c verringert, so daß sich das Schaltventil 222a in der durch den Pfeil A in Fig. 33 angezeigten Richtung bewegt und ein Pfad von der Pumpe 219 mit einem anderen Pfad zu einer Abgasleitung (Auslaßkrümmer 8) verbunden wird. Somit wird die von der Pumpe 219 geförderte Zusatzluft zur Abgasleitung geliefert.

Wenn das Solenoidventil ausgeschaltet ist, bewegt die Kraft der Feder 222i das Schaltventil 222a in die in Fig. 33 gezeigte Stellung, so daß der Pfad von der Pumpe 219 mit einem anderen Pfad zum Luftfilter 3 verbunden ist. Danach wird die von der Pumpe 219 ge­ förderte Luft zum Luftfilter 3 hin entspannt. Wie vorstehend dargestellt ist, kann bei dem obigen Zu­ satzluft-Zuführgerät die Funktion der Durchfluß-Steu­ ereinheit mit der des Entlastungsmechanismus kombi­ niert werden, wodurch sich ein Gerät von geringerer Größe und eine Kostensenkung ergibt.

Beispiel 20

Anhand von Fig. 34 erfolgt eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels gemäß dem einundzwanzigsten Aspekt. In dem Gerät nach Ausführungsbeispiel 20 ist ein elektrisches Gaserwärmungsgerät 226 im Endbereich des Zusatzluft-Zuführpfades 11 angeordnet. Der EIN/- AUS-Betrieb eines Schaltventils 227 und das Gaserwär­ mungsgerät 226 werden von der Computereinheit 215 gesteuert.

Bei dem Gerät nach Ausführungsbeispiel 20 wird die Zusatzluft am Ende des Zusatzluft-Zuführpfades 11 erwärmt und in einem Temperaturanstiegszustand in die Abgasleitung geliefert. Als Folge hiervon ist es mög­ lich, die Abgastemperatur zu erhöhen und die Reini­ gungswirkung im katalytischen Gerät beträchtlich zu verbessern.

Beispiel 21

Bezugnehmend auf die Fig. 35 bis 37 erfolgt die Be­ schreibung eines Ausführungsbeispiels nach den zwei­ undzwanzigsten und dreiundzwanzigsten Aspekt. Fig. 35 zeigt ein Zusatzluft-Zuführgerät nach Ausführungsbei­ spiel 21. Das Gerät ist mit einer Pumpe 213, die ei­ nen Motor mit einer Antriebseinheit 214 wie im Aus­ führungsbeispiel 13 verwendet, und einem Gaserwär­ mungsgerät 226, das im Ausführungsbeispiel 20 be­ schrieben ist, versehen.

In dem Ausführungsbeispiel wird ein elektrisches Ga­ serwärmungsgerät 226 verwendet, wie es in den Fig. 36 oder 37 gezeigt ist. Das Gaserwärmungsgerät nach Fig. 36 wird kommerziell als ein keramisches Heizge­ rät hergestellt. Fig. 36 zeigt einen Quellenanschluß 226a, ein Heizblech 226b, eine Elektrode 226c und einen keramischen Halbleiterwiderstand 226d. Weiter­ hin zeigen

Fig. 35 ein Leitungsheizgerät und Fig. 37 einen wärmeresistenten Isolator 226e, einen exother­ men Körper 226f und ein Beschichtungsmaterial 226g wie keramisches Material.

Bei dem vorstehenden Gerät ist es möglich, die Zufüh­ rungsgeschwindigkeit der Zusatzluft periodisch zu ändern, so daß diese zwangsweise zugeführt wird, und die erwärmte Zusatzluft so zuzuführen, daß das Reini­ gungsvermögen im katalytischen Gerät 9 beträchtlich verbessert wird.

Wie vorbeschrieben ist, wird nach dem ersten Aspekt oder dem zweiten Aspekt der Erfindung die Zusatzluft durch den exothermen Körper des für den Zusatzluft- Einführungspfad vorgesehenen Gaserwärmungsgeräts er­ wärmt und die erwärmte Zusatzluft wird mit dem Abgas gemischt, um zum Katalysator zu strömen. Es ist mög­ lich, HC, CO oder dergleichen, die im Abgas reichlich vorhanden sind, wirksam zu entfernen, insbesondere während einer Niedrigtemperatur-Startzeit der Maschi­ ne, wodurch sich ein Beitrag zur Verhinderung der Luftverschmutzung ergibt.

Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung wird die Tem­ peratur des exothermen Körpers durch den Temperatur­ sensor erfaßt und die Leistungszuführung wird ent­ sprechend der erfaßten Temperatur durch die Steuer­ einheit gesteuert. Als Ergebnis ist es möglich, kon­ tinuierlich Zusatzluft mit einer angemessenen Tempe­ ratur zuzuführen und das Reinigungsvermögen des kata­ lytischen Geräts weiter zu verbessern.

Nach dem vierten Aspekt der Erfindung wird der exo­ therme Körper durch spiralförmiges Wickeln des elek­ trischen Widerstands gebildet und ist so im Gehäuse angeordnet, daß er einen Luftpfad bildet, der sich in Längsrichtung des Gehäuses erstreckt, wodurch die Zusatzluft durch eine größere exotherme Fläche wirk­ sam erwärmt wird. Somit besteht eine Wirkung darin, daß beispielsweise die zum Erwärmen benötigte elek­ trische Leistung gespart werden kann.

Gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung ist es mög­ lich, da der exotherme Körper in Blattform vorgesehen ist, eine größere Fläche zu erhalten, an der die durch das Gaserwärmungsgerät strömende Zusatzluft den exothermen Körper berühren kann, wodurch weiterhin die Erwärmungswirkung verbessert wird.

Nach dem sechsten Aspekt der Erfindung sind mehrere exotherme Körper vorgesehen, die einen vorbestimmten elektrischen Widerstand gewährleisten, das heißt ei­ nen Erwärmungswert, ohne daß jeder elektrische Wider­ stand extrem dünn ausgebildet sein muß. Als Folge hiervon ergibt sich die Wirkung, daß der Freiheits­ grad für die Gestaltung erhöht und die Herstellung des exothermen Körpers erleichtert werden.

Nach dem siebenten Aspekt der Erfindung sind die ge­ genüberliegenden exothermen Körper gegenseitig ver­ setzt, so daß ihre Luftpfade nicht gegeneinander aus­ gerichtet sind. Demgemäß geht Luft durch einen Mit­ telbereich des Luftpfades eines exothermen Körpers hindurch, um um einen elektrischen Widerstand des nächsten exothermen Körpers herum zu strömen. Als Ergebnis ist es möglich, die durch das Gaserwärmungs­ gerät strömende Luft gleichförmig zu erwärmen und die Erwärmungswirksamkeit zu erhöhen.

Nach dem achten Aspekt der Erfindung werden die meh­ reren exothermen Körper durch die Stange zum gegen­ seitigen Koppeln von deren Mittelbereichen gestützt und die Stange wird durch den Halter an den beiden Enden des Gehäuses gestützt. Dadurch ist es möglich, das Zusammensetzen des exothermen Körpers zu erleich­ tern und den zusammengesetzten Zustand zu stabilisie­ ren.

Gemäß dem neunten Aspekt der Erfindung hat die Luft die Neigung, im Zwischenbereich im Gaserwärmungsgerät konzentriert zu werden, und das Kegelglied verteilt die Luft zum Umfangsbereich hin. Es ist dadurch mög­ lich, ein gleichförmiges Einströmen der Luft in das gesamte Gaserwärmungsgerät zu erreichen und dem Um­ fangsbereich des exothermen Körpers eine große Menge von Luft zuzuführen, welcher eine besonders große exotherme Fläche aufweist, so daß sich eine weitere Verbesserung der Erwärmungswirksamkeit ergibt.

Entsprechend dem zehnten Aspekt der Erfindung ist das Gaserwärmungsgerät für den Zusatzluft-Einführungspfad vorgesehen und der blumenblattförmige exotherme Kör­ per des Gaserwärmungsgeräts kann die durch den Zu­ satzluft-Einführungspfad hindurchgehende Zusatzluft besonders wirksam erwärmen. Nachfolgend wird die er­ wärmte Sekundärluft mit dem Abgas gemischt, um zum katalytischen Gerät zu strömen. Es ist hierdurch mög­ lich, die katalytische Reaktion zu fördern und bei­ spielsweise HC oder CO, die im Abgas reichlich vor­ handen sind, wirksam zu entfernen, insbesondere wäh­ rend der Niedrigtemperatur-Startzeit der Maschine, wodurch sich ein Beitrag zur Verhinderung der Luft­ verschmutzung ergibt. Da der exotherme Körper blumen­ blattförmig ausgebildet ist, kann eine ausreichende exotherme Fläche leicht gewährleistet werden, um die strömende Luft zu erwärmen.

Gemäß dem elften Aspekt der Erfindung werden die bei­ den Enden des blattförmigen exothermen Körpers durch den wärmeresistenten Isolator mit dem Durchgangsloch gestützt. Es ist hierdurch möglich, die Widerstands­ fähigkeit gegen Vibrationen zu verbessern, eine Be­ rührung zwischen dem exothermen Körper und dem Gehäu­ se aufgrund von Vibrationen, Stößen oder dergleichen zu verhindern, um beispielsweise einen Kurzschluß oder eine Beschädigung des exothermen Körpers zu ver­ hindern, wodurch sich ein verbessertes Widerstands­ verhalten gegen Vibrationen ergibt.

Nach dem zwölften Aspekt der Erfindung werden die exothermen Körper in mehrere Schichten aufgeteilt, um unterschiedliche Widerstandswerte für jede Schicht zu erhalten. Es ist hierdurch möglich, den exothermen Körper dicker auszubilden, die Wirksamkeit der Wärme­ übertragung auf die Luft zu verbessern und weiterhin die Erwärmungswirksamkeit zu vergrößern, um die für den Anstieg der Temperatur der Sekundärluft erforder­ liche Zeit zu reduzieren.

Gemäß dem dreizehnten Aspekt der Erfindung ist eine Vielzahl von Durchgangslöchern im exothermen Körper vorgesehen, so daß das Gas häufiger auf der Rück- und Vorderseite des exothermen Körpers ein- und austritt. Als Folge hiervon ist es möglich, die Wirksamkeit der Wärmeübertragung weiter zu verbessern.

Nach dem vierzehnten Aspekt der Erfindung ist der elastische Körper an einem Ende des wärmeresistenten Isolators zum Stützen des exothermen Körpers ange­ bracht, wodurch eine thermische Ausdehnung des exo­ thermen Körpers absorbiert wird. Da kontinuierlich Druck in der Schichtungsrichtung des exothermen Kör­ pers ausgeübt wird, ist es weiterhin möglich, mit hoher Zuverlässigkeit eine Geräuscherzeugung, Schäden oder dergleichen aufgrund von Vibrationen des exo­ thermen Körpers zu vermeiden.

Nach dem fünfzehnten Aspekt der Erfindung ist der elastische wärmeresistente Isolator zwischen dem exo­ thermen Körper und dem wärmeresistenten Isolator und dem den exothermen Körper und den wärmeresistenten Isolator enthaltenden Gehäuse angeordnet. Daher ist es möglich, die Wärmeübertragung auf das Gehäuse ge­ ring wie möglich zu halten und den Wärmeverlust im exothermen Körper zu reduzieren, so daß die Erwär­ mungswirksamkeit erhöht wird, und beispielsweise ei­ nen Schaden des exothermen Körpers aufgrund von Vi­ brationen, Stößen oder dergleichen zu verhindern.

Gemäß dem sechzehnten bis achtzehnten Aspekt der Er­ findung können ein sauerstoffreicher Zustand und ein sauerstoffarmer Zustand in der Abgasleitung periodisch wiederholt werden, indem die Zuführungs­ geschwindigkeit von in die Abgasleitung stromaufwärts des katalytischen Geräts gelieferter Luft mit einer vorbestimmten Amplitude und für eine konstante Peri­ ode verändert wird. Es ist hierdurch möglich, die Reaktionswirksamkeit des Katalysators und damit die Reinigungsfunktion zu verbessern.

Gemäß dem neunzehnten Aspekt der Erfindung ist es möglich, einen übermäßigen Anstieg des Drucks auf der Pumpenförderseite zu verhindern, wenn die Durchfluß- Steuereinheit im Schließzustand ist, und einen Tempe­ raturanstieg der Pumpe zu verhindern, um die Haltbar­ keit und Sicherheit des Geräts zu verbessern.

Nach dem zwanzigsten Aspekt der Erfindung ist die Durchfluß-Steuereinheit mit dem Entlastungsmechanis­ mus kombiniert. Als Folge hiervon kann ein Gerät mit kleinerer und kostengünstigerer Ausbildung erhalten werden.

Nach dem einundzwanzigsten Aspekt der Erfindung ist es möglich, die Zusatzluft zwangsweise zu liefern und eine ausreichende Menge von Zusatzluft zu erwärmen und zum katalytischen Gerät zu führen. Es ist hier­ durch möglich, die Temperaturbedingung und die Menge von Sauerstoff im katalytischen Gerät zu optimieren und die Reinigungsfunktion beträchtlich zu verbes­ sern, selbst während der Startzeit der Maschine, wo­ durch sich ein großer Beitrag zur Verhinderung der Luftverschmutzung ergibt.

Nach dem zweiundzwanzigsten Aspekt der Erfindung er­ höht, während die Zuführungsgeschwindigkeit der in die Abgasleitung gelieferten Luft mit vorbestimmter Amplitude und für eine konstante Periode verändert wird, das Gaserwärmungsgerät die Temperatur der Zu­ satzluft auf einen angemessenen Wert, um die Zusatz­ luft zuzuführen. Dadurch ist es möglich, die Reini­ gungsfunktion im katalytischen Gerät beträchtlich zu verbessern.

Gemäß dem dreiundzwanzigsten Aspekt der Erfindung steuert die Computereinheit automatisch den Betrieb des Sekundärluft-Zuführgeräts nach dem sechzehnten bis zweiundzwanzigsten Aspekt der Erfindung in Abhän­ gigkeit vom Betriebszustand der Verbrennungsmaschine. Als Folge hiervon ist es möglich, den optimalen Be­ trieb des Geräts zu erreichen ohne eine Betätigung durch den Fahrer in einem Fahrzeug.

Claims (23)

1. Zusatzluft-Zuführgerät für eine Verbrennungsma­ schine, gekennzeichnet durch ein Gaserwärmungsgerät (17) mit einem exothermen Körper (23), das für einen Zusatzluft-Zuführpfad (11) zur Verbindung der Ansaugseite der Verbren­ nungsmaschine (1) mit einem Katalysator (9) vor­ gesehen ist.

2. Zuführgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der exotherme Körper (23) einen elektrischen Widerstand (28) enthält, dem von einer Leistungsquelle (18) Energie zur Erzeugung von Wärme zugeführt wird.

3. Zuführgerät nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Temperatursensor (19) am exo­ thermen Körper (23) befestigt ist, und daß die Energiezuführung zum exothermen Körper (23) durch eine Steuereinheit (14) entsprechend der vom Temperatursensor (19) erfaßten Temperatur des exothermen Körpers (23) gesteuert wird.

4. Gaserwärmungsgerät, gekennzeichnet durch ein hohles und zylindrisches Gehäuse (20), eine positive und eine negative Elektrode (21, 22), die am Gehäuse (20) befestigt sind, und einen zwischen die Elektroden (21, 22) gekoppel­ ten exothermen Körper (23), der durch spiralför­ mige Wicklung eines elektrischen Widerstands (28) gebildet und im Gehäuse (20) so angeordnet ist, daß er einen sich in Axialrichtung des Ge­ häuses (20) erstreckenden Luftpfad bildet.

5. Gaserwärmungsgerät nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der exotherme Körper (23) blattformig ist.

6. Gaserwärmungsgerät nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mehrere exotherme Körper (23c bis 23f) in gegenseitigen Abständen in Serie axial im Gehäuse (20) angeordnet sind, und daß die exothermen Körper (23c bis 23f) durch ein Kupplungsglied (29) gegenseitig gekoppelt sind.

7. Gaserwärmungsgerät nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die einander gegenüberliegen­ den exothermen Körper (23c bis 23f) so angeord­ net sind, daß ihre Luftpfade nicht zueinander ausgerichtet sind.

8. Gaserwärmungsgerät nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Kupplungsglied (29) eine Stange (32) enthält zum Koppeln gegenseitiger Mittelbereiche der exothermen Körper (23c bis 23f), wobei beide Enden der Stange (32) von ei­ nem am Gehäuse (20) befestigten Halter (33) ge­ stützt werden, der mit einem Fensterloch (34) für den Durchlaß von Luft versehen ist.

9. Gaserwärmungsgerät nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein konvexes Kegelglied (36) im Mittelbereich eine Öffnung auf der Luftein­ laßseite im Gehäuse (20) angeordnet ist, um der Öffnung zugewandt zu sein.

10. Gaserwärmungsgerät, gekennzeichnet durch ein hohles und zylindrisches Gehäuse (120), eine positive und negative Elektrode (121, 122), die am Gehäuse (20) befestigt sind, und einen zwischen die Elektroden (121, 122) gekop­ pelten exothermen Körper (123), der in einer gewellten und ringförmig gekrümmten Gestalt der­ art, daß ein blattförmiger Widerstand einen blu­ menblattförmigen Abschnitt hat, vorgesehen und axial so im Gehäuse (120) angeordnet ist, daß er einen Luftpfad in diesem bildet.

11. Gaserwärmungsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß beide Enden des exothermen Körpers (123) durch einen wärmeresistenten Iso­ lator (125) mit vielen Durchgangslöchern zur Befestigung am Gehäuse (120) gestützt sind.

12. Gaserwärmungsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren exothermen Kör­ per (123a bis 123c) in Reihe axial im Gehäuse (120) angeordnet sind und die jeweiligen exo­ thermen Körper (123a bis 123c) unterschiedliche Widerstandswerte haben.

13. Gaserwärmungsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der exotherme Körper (123) mit einer Vielzahl von Poren (127) versehen ist, durch welche ein Gas frei ein- und austritt.

14. Gaserwärmungsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein elastischer Körper (128) zwischen einem wärmeresistenten Isolator (125a), der von den wärmeresistenten Isolatoren (125a bis 125d) am weitesten stromaufwärts liegt, und dem Gehäuse (120) angeordnet ist.

15. Gaserwärmungsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein elastischer wärmeresi­ stenter Isolator (129) zwischen dem Außenumfang des exothermen Körpers (123) und des wärmeresi­ stenten Isolators (125) und dem Innenumfang des Gehäuses (120) angeordnet ist.

16. Zusatzluft-Zuführgerät für eine Verbrennungsma­ schine, gekennzeichnet durch ein Zuführgerät zum Ermöglichen einer periodischen Änderung der zu der Einlaßseite der Verbrennungsmaschine gelie­ ferten Zusatzluft.

17. Zuführgerät nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es eine Pumpe (213) enthält, die für einen Zusatzluft-Zuführpfad (11) zur Verbin­ dung der Ansaugseite der Verbrennungsmaschine (1) mit einem Katalysator (9) befestigt ist und eine periodische Veränderung der Drehung mit konstanter Amplitude ermöglicht.

18. Zuführgerät nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es eine Pumpe (213), die für einen Zusatzluft-Zuführpfad (11) zur Verbindung der Ansaugseite der Verbrennungsmaschine (1) mit einem Katalysator (9) befestigt ist, und eine Durchfluß-Steuereinheit (220) enthält, die für den Zusatzluft-Zuführpfad (11) vorgesehen ist, um diesen periodisch mit konstanter Amplitude zu schalten.

19. Zuführgerät nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Entlastungsmechanismus (221) zwischen der Pumpe (219) und der Durchfluß-Steu­ ereinheit (220) im Zusatzluft-Zuführpfad (11) befestigt ist.

20. Zuführgerät nach Anspruch 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Durchfluß-Steuereinheit ein­ stückig mit dem Entlastungsmechanismus ausgebil­ det ist.

21. Zusatzluft-Zuführgerät für eine Verbrennungsma­ schine, gekennzeichnet durch eine Pumpe und ein Gaserwärmungsgerät bei einem die Ansaugseite der Verbrennungsmaschine und einen Katalysator ver­ bindenden Zusatzluft-Zuführpfad.

22. Zusatzluft-Zuführgerät für eine Verbrennungsma­ schine, gekennzeichnet durch ein Gaserwärmungs­ gerät und ein Zuführgerät, das eine periodische Änderung von einem Katalysator gelieferter Zu­ satzluft bei einem Zusatzluft-Zuführpfad zur Verbindung der Ansaugseite der Verbrennungsma­ schine mit dem Katalysator ermöglicht.

23. Zusatzluft-Zuführgerät nach einem der Ansprüche 16 bis 22, gekennzeichnet durch eine Computer­ einheit zum Bestimmen in Abhängigkeit von einem erfaßten, einen Betriebszustand der Verbren­ nungsmaschine anzeigenden Wert wie Ansaugluft­ temperatur, Wassertemperatur, Umdrehung oder Vorverdichtung, um das Zuführgerät, die Pumpe, die Durchfluß-Steuereinheit oder das Gaserwär­ mungsgerät zu steuern.