DE1088764B - Katalytischer Abgasreiniger fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Regelung der Temperatur des Katalysators ist bei der katalytischer! Abgasreinigung von Brennkraftmaschinen ein schwieriges Problem. Jeder Katalysator hat je nach dem verwendeten Werkstoff eine ganz bestimmte Temperatur bzw. einen Temperaturbereich, in dem er eine maximale Wirkung ausübt. Bei zu geringer Temperatur verringert sich die Wirkung beträchtlich. Wenn die Temperatur ausreichend ansteigt und der Katalysator voll wirksam ist, wird die erzeugte Wärme, die von den zuströmenden Abgasen und aus ,der katalytischen Reaktion herrührt, oft zu groß. Im allgemeinen wird die Wärme so groß, daß die Anlage betriebsunfähig wird, oder zum mindesten so groß, daß teure hochhitzebeständige Werkstoffe für den Katalysatorbehälter und teure und raumsperrige Isolationen erforderlich werden. Die Katalysatoren müssen, um arbeiten zu können und wirksam zu sein, auf einer Temperatur zwischen 315 und 815° C gehalten werden und sind bei Temperaturen zwischen 482 und 593° C am wirksamsten.

Es wurde gefunden, daß die günstigste Betriebstemperatur eingehalten und der Katalysator in einem praktisch brauchbaren Temperaturbereich gehalten wird, wenn erfindungsgemäß in der Katalysatorkammer ein mit einem Gas oder einer Flüssigkeit gefüllter Metallkolben angeordnet ist, der mit einer dehnbaren Dose, die die veränderliche Drosselklappe steuert, verbunden ist. Hierdurch kann die maximale Wirkung eingestellt werden.

An Hand der Zeichnungen wird die erfindungsgemäße Vorrichtung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine zum Teil geschnittene Seitenansicht eines katalytischen Abgasreinigers,

Fig. 2 eine nach der Linie 2-2 der Fig. 1 geschnittene Ansicht.

Die Anlage besteht aus einer von der nicht dargestellten Maschine kommenden Abgasleitung 2, einer Katalysatorkammer 4 und einer von dieser ins Freie führenden Abgasleitung 6. Die Kammer 4 hat eine Metallblechwandung 8 mit eingeschweißten Metallblechzwischenwänden 10 und 12, die mit Löchern für den Durchtritt der Abgase versehen sind. Im inneren Kammerteil 16 befindet sich ein Oxydationskatalysator. Die Abgase müssen daher von der Abgasleitung 2 über die Zwischenwand 12 durch den Kataly- satorraum 16 strömen, um aus dem Kammerteil 18 zur Abgasleitung 6 abzuströmen. Durch die Berührung mit dem Katalysator werden die Kohlenwasserstoffe und andere organische Verbindungen restlos oxydiert, so daß die unschädlichen Abgase ins Freie treten.

Neben der Verbindung der Abgasleitung 2 mit der Katalysatorkammer 4 ist ein Einlaßrohr 20 angeschlossen, durch das in bekannter Weise die für die katalytische Oxydation erforderliche Luft durch die

Katalytischer Abgasreiniger
für Brennkraftmaschinen

Anmelder:

General Motors Corporation,
Detroit, Mich. (V. St. A.)

. Vertreter: Dipl.-Ing. E. Vorwerk
und Dipl.-Ing. K. Walter, Patentanwälte,
Berlin-Charlottenburg 9, Bolivarallee 9

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 18. April 1958

George Joseph Nebel, Grosse Pointe, Mich.

(V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Wirkung einer Venturidüse 22 aus dem Freien angesaugt wird. Die Einlaßleitung 20 enthält eine veränderliche Drosselstelle 23 (Fig. 2), die aus einer in das Rohr eingeschweißten Metallblende 24 besteht, deren öffnung durch eine Verschlußplatte 26 regelbar ist. Die um eine Schraube 30 vor die Öffnung der Blende 24 schwenkbare Verschlußplatte 26 ragt durch einen Schlitz 28 nach außen. Die geregelte Drosselstelle 23 bestimmt somit zusammen mit dem von den Abgasen durchströmten Venturirohr 22 die Luftmenge, die den Abgasen zugeführt wird. Die Abschlußplatte 26 ist über einen Lenker 32, einen Winkelhebel 34 und einen Lenker 36 mit einer dichten, dehnbaren Dose 40, die an der Außen wandung 8 befestigt ist, verbunden, in die ein mit einem Gas oder einer Flüssigkeit gefüllter, in dem Katalysator eingebetteter Metallkolben 38 mündet. Das Gas oder die Flüssigkeit, z. B. Quecksilber, oder ein bei Wärme sich ausdehnendes Wachs dehnt sich bei Erwärmen des Kolbens 38 aus und bewegt die Dose 40 nach oben. Die Dose kann gepreßt oder sonstwie hergestellt sein und verhältnismäßig starke federnde Wände aus Gummi oder Metall haben, so daß ₍sie sich normalerweise zusammenzieht. Diese Wirkung kann auch durch eine leichte Feder innerhalb der Dose oder im Zuge des Gestänges erreicht werden. Bei zusammengezogener Dose 40 ist die betätigte Abschlußplatte 26 in Richtung auf die Schließlage bewegt.

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Die dehnbare Dose, das Gestänge und die Verschlußplatte sind so eingestellt, daß die gewünschte Temperatur in der Katalysatorkammer eingehalten wird. Die Arbeitsweise ist hierbei folgende: Ist der Katalysator kalt, so ist die Dose 40 zusammengezogen, und die Abschlußplatte 26 bewirkt eine maximale Drosselung der durch die Einlaßleitung 20 zuströmenden Luft. Es wird also verhältnismäßig wenig Kühlluft in den Abgasstrom eingeführt, so daß sich der Katalysator durch die Abgaswärme ziemlich schnell erwärmt. Erreicht der Katalysator die gewünschte Temperatur, etwa 538° C, so dehnt sich die Dose 40 und bewegt über das Gestänge die Abschlußplatte 26., so daß diese die Drosselstelle öffnet und den Abgasen mehr Kühlluft zuströmen kann. Es wird ein Gleichgewichtszustand erreicht, bei dem der Katalysator auf der gewünschten Temperatur bzw. in dem gewünschten Temperaturbereich gehalten wird.

Die Einrichtung soll vorzugsweise in einem Temperaturbereich zwischen 315 und 815° C arbeiten und eine genügend große mechanische Stellkraft erzeugen, um die Verschlußplatte 26 ohne Verstärkung verstellen zu können. Die Drosselung der eintretenden Luft ist wegen ihres einfachen Aufbaues vorteilhaft und hat nur geringe Reibungswiderstände, so daß eine nur geringe Kraft zur Betätigung benötigt wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Katalytischer Abgasreiniger für Kraftfahrzeuge mit einer einen Oxydationskatalysator enthaltenden Kammer, der die Abgase über eine Leitung, die eine Venturidüse und eine durch eine veränderliche Drosselklappe regelbare Lufteinlaßleitung enthält, zugeführt und von der sie nach der Reinigung über eine Leitung abgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in der Katalysatorkammer (4) ein mit einem Gas oder einer Flüssigkeit gefüllter Metallkolben (38) angeordnet ist, der mit einer dehnbaren Dose (40), die die veränderliche Drosselklappe (23) steuert, verbunden ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 470 389, 563 757,
   284.

   Hierzu 1* Blatt Zeichnungen

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