DE2558357A1

DE2558357A1 - Abgasnachverbrennungsvorrichtung fuer eine brennkraftmaschine und damit ausgeruestete brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2558357A1
Application number: DE19752558357
Authority: DE
Inventors: Akio Isobe; Kenichi Matsuda; Suzuo Suzuki
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1974-12-23
Filing date: 1975-12-23
Publication date: 1976-07-08
Also published as: US4077209A; FR2296089B1; JPS5174111A; FR2296089A1; GB1525500A

Description

PATENTANWÄLTE

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8 MGKCHEH 22 ■ MA'/it: uasstr. 43

23. Dezember 1975 P 9897

HISSAM" MOTOR COMPANY, LTD,
No. 2, Takara-machi,
Kanagawa-ku,
Yokohama City, Japan

Abgasiiachverbrennungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine und damit ausgerüstete Brennkraftmaschine

Die Erfindung betrifft eine Abgasnachverbrennungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine und eine, damit ausgerüstete
Brennkraftmaschine.

Die Erfindung ist insbesondere gerichtet auf eine Abgasreinigungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, bei welcher eine erste Brennkainmergruppe mit einem fetten Luft-Kraftstoffgemisch gefüllt wird, dessen Luft-Kraftstoffverhältnis kleiner als das stöchiometrische Luft-Kraftstoffverhältnis ist,
und bei welcher eine weitere Brennkammergruppe mit einem mageren Luft-Kraftstoffgemisch gefüllt wird, dessen Luft-Kraft-

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Stoffverhältnis größer als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff verhältnis ist. Die Erfindung betrifft ferner einen verbesserten thermischen Abgasreaktor für eine Brennkraftmaschine der vorgenannten Art, bei welcher zwei voneinander unabhängige Reaktionskammern entsprechend mit Abgasen mit hohen HC- und CO-Anteilen gespeist werden, wobei die Abgase bei der Verbrennung des fetten Luft-Kraftstoffgemisches erzeugt werden, bzw. mit Abgasen mit niedrigen HC- und CO-Anteilen_r wobei die Abgase bei der Verbrennung des mageren Luft-Kraftstoff gemisches erzeugt werden, so daß nach der bis zu einem gewissen Grade in einer Reaktionskammer stattfindenden Reaktion der Abgase mit den hohen HC- und CO-Anteilen das erzeugte Abgas mit den Abgasen mit den niedrigen HC- und CO-Bestandteilen in der anderen Reaktionskammer gemischt wird, damit die übrigen HC- und CO-Bestandteile des Abgasgemisches verbrannt werden.

Es ist an sich bekannt, daß es sehr schwierig ist, die von einer Brennkraftmaschine in die Umgebungsluft ausgestoßenen Stickoxyde zu verbrennen. Eine Abgasnachverbrennungsvorrichtung, wie z.B. ein thermischer Reaktor, der in das Abgassystem einer Brennkraftmaschine eingebaut ist, bewirkt praktisch keine große Verringerung der Stickoxydanteile, die in dem von der Brennkraftmaschine ausgestoßenen Abgasen enthalten sind. Es ist daher zur Verringerung der in dem Abgas der Brennkraftmaschine enthaltenen Stickoxydanteile zweckmäßig, die Bildung von Stickoxyden bei der Verbrennung innerhalb der Brennkammer der Brennkraftmaschine auf einem möglichst niedrigen Wert zu halten.

Es wurde bemerkt, daß der bei der Verbrennung erzeugte Stickoxydanteil zunimmt, je besser die Verbrennung abläuft. Das heißt mit anderen Worten, daß die Stickoxydproduktion maximal ist, wenn das Luft-Kraftstoff verhältnis des in der Brennkammer des Motors verbrannten Luft-Kraftstoffgemisches

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gleich oder beinahe gleich dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff verhältnis ist. Um also den Anteil der bei der Verbrennung erzeugten Stickoxyde zu verringern, ist es erwünscht, daß der Motor mit einem fetten oder mageren Luft-Kraftstoffgemisch gefahren wird, dessen Luft-Kraftstoffverhältnis kleiner oder größer als das stöchiometrische Luft-Kraftstoffverhältnis ist.

Wenn der Motor mit dem fetten oder mageren Luft-Kraftstoffgemisch gefahren wird, dann enthalten die bei der Verbrennung des fetten Luft-Kraftstoffgemisches entstehenden Abgase große Mengen von Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxyden, während die bei -der Verbrennung des mageren Luft-Kraftstoffgemisches erzeugten Abgase relativ große; Mengen von Kohlenwasserstoffen und relativ kleine Mengen von Kohlenmonoxyden. enthalten. Diese Kohlenwasserstoffe und Kohlennonoxyde können relativ leicht unschädlich gemacht werden, indem sie in einer Abgasnachverbrennungsvorrichtung oxydiert werden.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Erkenntnisse wurde vorgeschlagen, die Brennkraftmaschine mit einem fetten oder mageren Luft-Kraftstoffgemisch zu versorgen, damit die Herstellung von Stickoxyden bei der Verbrennung verringert wird, und es wurde ferner vorgeschlagen, eine Abgasnachverbrennungsvorrichtung, wie z.B. einen thermischen Reaktor im Abgassystem der Brennkraftmaschine vorzusehen, welche die in den Motorabgasen enthaltenen Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde verbrennt oder oxydiert und sie dadurch harmlos macht.

Dieser Vorschlag beinhaltet jedoch einen Nachteil, der darin besteht, daß die Oxydation der Kohlenmonoxyde in der Abgasnachverbrennungsvorrichtung umso schwieriger durchzuführen ist, je niedriger die Reaktionstemperatur ist und umso niedriger der Kohlenmonoxydgehalt der Motorabgase ist.

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Um die in den Abgasen enthaltenen gesamten Stickoxyde, Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde zu beseitigen, ist vorgeschlagen worden, den Motor mit einem fetten Luft-Kraftstoffgemisch zu speisen, so daß Abgase mit einer hohen Temperaturerzeugt werden, die große Kohlenwasserstoff- und Kohlenmonoxydanteile enthalten, um anschließend diese Luftverunreinigungen in der Abgasnachverbrennungsvorrichtung und Herzuführung von Zusatzluft zu verbrennen. Diese Lösung v/eist jedoch den Nachteil auf, daß der Kraftstoffverbrauch ansteigt, da der Motor nur mit einem fetten Luft-Kraftstoffgemisch gespeist wird. Wenn der Motor dagegen nur mit einem mageren Luft-Kraftstoff gemisch gespeist wird, ergibt sich der Nachteil, daß die Verbrennung der Kohlenmonoxyde Schwierigkeiten bereitet, wie dies bereits ausgeführt wurde, und daß die Leistung des Motors verringert wird.

Es wurde nun vorgeschlagen, eine oder einige Brennkammern mit einem fetten Luft-Kraftstoffgemisch zu versorgen und die übrige oder übrigen Brennkammern mit dem mageren Luft-Kraftstoffgemisch zu versorgen und dann die unterschiedlichen Abgassorten, die sich bei der Verbrennung des fetten Luft-Kraftstoffgemisches und des mageren Luft-Kraftstoffgemisches ergeben, miteinander zu vermischen und diese Abgase in der Abgasnachverbrennungsvorrichtung zu verbrennen, damit sowohl die Kohlenwasserstoffe als auch die Kohlenmonoxyde wirksam behandelt werden und sowohl eine Verringerung des Kraftstoffverbrauches als auch eine Verringerung der Erzeugung von Stickoxyden erreicht wird.. Diese Lösung weist jedoch den Nachteil auf, daß die Kohlenmonoxyde mit der Abgasnachverbrennungsvorrichtung ausreichend und effektiv verbrannt werden können, so daß der Kc-hlenmonoxydgehalt der ausgestoßenen Abgase zunimmt, wenn die Motorabgase während einer niedrigen Drehzahl des Motors und einem Betrieb mit niedriger Last oder während des Anfahrens des Motors eine relativ niedrige Temperatur aufweisen.

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Dies ist dadurch begründet, daß zwei unterschiedlich zusammengesetzte Abgase des fetten und des mageren Luft-Kraftstoffgemisches unmittelbar miteinander in der Abgasnachverbrennungsvorrichtung vermischt werden, so daß große Mengen der in den Abgasen des fetten Luft-Kraftstoffgemisches enthaltenen Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde durch die Abgase des mageren Luft-Kraftstoffgemisches verdünnt werden, was zu einer Verringerung der Temperatur dieser beiden schädlichen brennbaren Komponenten führt und damit zu einer Abnahme der Zündfähigkeit der brennbaren Komponenten und der Aufrechterhaltung einer Flamme. Um dieses Phänomen zu verhindern, hat man daran gedacht, die Erzeugung von Kohlenironoxyden durch eine Anreicherung des fetten Luft-Kraftstoffgemisches zu steigern und die Wärmespeicherfähigkeit der Abgasnachverbrennungsvorrichtung zu verbessern. Diese Lösung besitzt jedoch den Nachteil, daß der Kraftstoffverbrauch unwirtschaftlich ist und daß die Konstruktion der Abgasnachverbrennungsvorrichtung kompliziert ist.

Die Erfindung ist deshalb darauf gerichtet, ein Abgasnachverbrennungssystem zu schaffen, welches die vorbeschriebenen Nachteile nicht aufweist.

Die Erfindung besteht darin, daß die Abgasnachverbrennungsvorrichtung eine erste Reaktionskammer zur Aufnahme von Abgasen aufweist, die hohe HC- und CO-Anteile besitzen und bei der Verbrennung eines fetten Luft-Kraftstoffgemisches in einer ersten Brennkammergruppe einer Brennkraftmaschine entstehen, dessen Luft-Kraftstoffverhältnis kleiner als das stöchiometrische Luft-Kraftstoffverhältnis ist, und zur Aufnahme von Zusatzluft zur Verbrennung der hohen HC- und CO-Anteile der in der Reaktionskammer enthaltenen Abgase, daß eine zweite Reaktionskammer vorgesehen ist, die mit einer Trennwand von der ersten Reaktionskammer abgetrennt ist,

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daß die Trennwand einen ersten Auslaß aufweist, über welchen die erste Reaktionskammer mit der zweiten Reaktionskammer in einer Strömungsverbindung steht, so daß die in der ersten Reaktionskammer enthaltenen Motorabgase in die zweite Reaktionskammer einströmen können, daß die zweite Reaktionskammer einerseits zur Aufnahme von Motorabgasen mit niedrigen HC- und CO-Anteilen dient, die bei der Verbrennung eines mageren Luft-Kraftstoffgemisches in einer zweiten Brennkammergruppe der Brennkraftmaschine entstehen, dessen Luft-Kraftstoffverhältnis größer als das stöchiometrische Luft-Kraftstoffverhältnis ist, und andererseits zur Aufnahme der Abgase aus der ersten Reaktionskammer, so daß diese beiden Abgassorten vermischt und die HC- und CO-Bestandteile des Abgasgemisches durch die Wärme der von der ersten Reaktionskammer kommenden Abgase in der zweiten Reaktionskammer verbrannt werden, und daß die Abgasnachverbrennungsvorrichtung einen Gehäuseaustritt aufweist, der in der zweiten Reaktionskammer angeordnet ist und ein Austreten der in der zweiten Reaktionskammer nachverbrannten Abgase in den Raum außerhalb der Abgasnachverbrennungsvorrichtung ermöglicht.

Durch die Erfindung wird also eine Abgasnachverbrennungsvorrichtung vorgeschlagen, die eine erste Reaktionskammer aufweist, in webhe die bei der Verbrennung des fetten Luft- . Kraftstoff gemisches erzeugten Abgase mit den hohen HC- und CO-Anteilen zusammen mit Zusatzluft eingeleitet werden, so daß die in den Abgasen enthaltenen HC- und CO-Werte bis zu einem bestimmten Grad verbrannt werden. Die Abgasnachverbrennungsvorrichtung weist ferner eine zweite Reaktionskammer auf, welche sowohl mit den Abgasen aus der ersten Reaktionskammer, als auch mit den bei der Verbrennung des mageren Luft-Kraftstoffgemisches erzeugten und geringe HC- und CO-Anteile aufweisenden Abgasen gespeist wird, so daß aus diesen beiden Abgassorten ein Gemisch hergestellt wird und

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dadurch verhindert wird, daß die Abgase mit den hohen HC- und CO-Anteilen durch die Abgase mit den niedrigen HC- und CO-Anteilen verdünnt werden, so daß sich infolgedessen eine bessere Zündfähigkeit der brennbaren Komponenten der Abgase und damit eine verbesserte Aufrechterhaltung der Flammenfront ergeben. Dies führt in vorteilhafter Weise dazu, daß die Kohlenmonoxyde in der zweiten Reaktionskammer selbst dann genügend verbrannt werden, wenn die Motorabgase eine relativ niedrige Temperatur aufweisen, was während niedriger Drehzahlen oder einem Motorbetrieb mit niedriger Last oder während des Anfahrens des Motors vorkommt.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig.l eine schematische Ansicht eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Abgasnachverbrennungsvorrichtung, die einen Teil des erfindungsgemäßen Abgasnachverbrennungssystems bildet;

Fig.2 eine schematische Ansicht eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Abgasnachverbrennungsvorrichtung, die einen Teil des erfindungsgemäßen Abgasnachverbrennungssystems bildet;

Fig.3 eine schematische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Zusatzluftsteuereinrichtung, die einen Teil des erfindungsgemäßen Abgasnachverbrennungssystems bildet, und ι

Fig.4 eine schematische Ansicht eines Strömungsreglerventils, welche einen Teil der in der Fig.3 gezeigten ZusatzluftSteuereinrichtung bildet.

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In der Fig.l der Zeichnung ist eine Abgasnachverbrennungsvorrichtung oder ein thermischer Reaktor 10 dargestellt, welche einen Teil des erfindungsgemäßen Abgasnachverbrennungssystems bildet, sowie eine Brennkraftmaschine 12, an welche der thermische Abgasreaktor 10 angeschlossen ist. Die dargestellte Brennkraftmaschine weist vier Zylinder oder Brennkammern C₁, Cy, C-. und C. auf, sowie Ansaugkanäle 14, 16, 18 und 20, die entsprechend mit nicht dargestellten Ansauganschlüssen der einzelnen Brennkammern C₁ bis C. verbunden sind, und schließlich Abgaskanäle oder -leitungen 22, 24, 26 und 28, die entsprechend mit nicht dargestellten Abgasanschlüssen der einzelnen Brennkammern C, bis C. verbunden sind. Die Brennkammern C bis C. sind in eine von den Brennkammern C₁ und C₂ gebildete erste Gruppe und eine von den Brennkammern C₃ und C₄ gebildete zweite Gruppe unterteilt. Die Brennkammern C₁ und C„ werden mit einem fetten Luft-Kraftstoffgemisch versorgt oder gefüllt, dessen Luft-Kraftstoffverhältnis unter einem vorbestimmten Luft-Kraftstoffverhältnis liegt, welches bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoffverhältnis entspricht, während die Brennkammern C, und C₄ mit einem mageren Luft-Kraftstoffgemisch versorgt oder gefüllt werden, dessen Luft-Kraftstoffverhältnis größer als das stöchiometrische Luft-Kraftstoffverhältnis ist.

Der thermische Abgasreaktor 10 weist ein Gehäuse 30 auf, in welchem eine, erste Reaktionskammer 32 und eine davon getrennte zweite Reaktionskammer 34 angeordnet sind und in welche die Einlasse 38,-40, 42 und 44 einmünden. Die Einlasse 38 und 40 stehen entsprechend mit den Abgaskanälen 22 und 24 der Brennkraftmaschine 12 in Verbindung und münden in die erste Reaktionskammer 32 ein, um in diese die Abgase der Verbrennung des fetten Luft-Kraftstoffgemisches innerhalb der Brennkammern C₁ und C₂ einzuleiten, wobei diese Gase relativ große. Mengen von Kohlenwasserstoffen (HC) und Kohlenmonoxy-

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den (CO) enthalten. Die Einlasse 42 und 44 stehen entsprechend mit den Abgaskanälen 26 und 28 der Brennkraftmaschine 12 in Verbindung und münden in die zweite Reaktionskammer 34, um in diese die Abgase der Verbrennung des mageren Luft-Kraftstoffgemisches innerhalb der Brennkammern C₃ und C₄ einzuleiten, wobei diese Gase relativ kleine Mengen an Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxyden enthalten. In dem Gehäuse 30 ist eine Trennwand 46 vorgesehen, welche sich senkrecht zur Längserstreckung des thermischen Abgasreaktors 10 erstreckt und die erste Reaktionskammer 32 von der zweiten Reaktionskammer 34 abteilt. In der zweiten Reaktionskammer 34 ist an einer im Bereich der Einlasse 42 und 44 liegenden Stelle eine Trennwand 47 vorgesehen, die sich parallel zur Längserstreckung des thermischen Abgasreaktors 10 von der Innenfläche einer Wand der Reaktionskammer 34 zur Trennwand 46 erstreckt, um die Reaktionskammer 34 in eine Nebenreaktionskammer 48 und eine Hauptreaktionskammer 49 zu unterteilen. Die Nebenreaktionskammer 48 besitzt die Form eines Kanals, in welchem die Einlasse 42 und 44 einmünden, so daß dieser Nebenreaktionskammer die Motorabgase aus den Brennkammern C₃ und C, unmittelbar zugeleitet werden. Die Trennwand 47 besitzt an einem Ende im Bereich der Trennwand 46 oder an einer dieser Trennwand gegenüberliegenden Stelle einen Auslaß 50, so daß eine Strömung sverbindu ng zwischen der Nebenreaktionskammer 48 und der Hauptreaktionskammer 49 hergestellt wird und alle durch die Einlasse 42 und 44 in die Nebenreaktionskammer 48 eingeleiteten Motorabgase durch den Auslaß 50 in die Hauptreaktionskammer 49 einströmen. Die Trennwand 46 besitzt im Bereich des Auslasses 50 einen Auslaß 52, durch welchen eine Strömungsverbindung zwischen der ersten Reaktionskammer 3 2 und der Hauptreaktionskainmer 49 hergestellt wird, so daß die von der ersten Reaktionskammer 32. in die Hauptreaktionskammer eingeleiteten Abgase auf die durch den Austritt 50 austretenden Motorabgase auftreffen und mit diesen innig gemischt werden. Das Gehäuse 30 weist ferner einen Gehäuseaustritt

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auf, welcher die Hauptreaktionskammer 49 an einer am weitesten entfernt von den Auslassen 50 und 52 gelegenen Stelle mit der Umgebung des Gehäuses 30 verbindet und durch welchen die in der Hauptreaktionskammer 49 behandelten Motorabgase aus der Vorrichtung 10 austreten. Der Gehäuseaustritt 54 kann an einen Auspuff oder an eine nicht dargestellte Leitung angeschlossen sein, welche über einen Schalldämpfer in die Atmosphäre mündet. Die Wandung des Gehäuses 30 wird von einer Außenwand 55 und einer Innenwand 56 gebildet, zwischen denen ein Wärmedämmstoff 57 angeordnet ist.

Es ist erwünscht oder notwendig, daß die Einlasse 38, 40, und 44 des thermischen Abgasreaktors 10 entsprechend mit den Abgaskanälen der Brennkammern C₁, C₂, C, und C, der Brennkraftmaschine 12 unmittelbar stromab der Abgasanschlüsse verbunden sind, wie dies in der Zeichnung deutlich dargestellt ist. Der Grund besteht darin, daß die in den Motorabgasen enthaltene Wärme zur Verbrennung der Abgase in den Reaktionskammern 32, 48 und 49 möglichst wirkungsvoll ausgenutzt werden soll, so daß Heiz einrichtungen, wie z.B. eine Zündkerze, v/eggelassen werden können. Da der thermische Abgasreaktor 10 derart konstruiert ist, daß die Einlasse 38, 40, 42 und 44 entsprechend mit den Abgaskanälen der Brennkraftmaschine 12 verbunden sind, erstreckt sich der thermische Abgasreaktor 10 in Längsrichtung parallel zur Längsachse der Brennkraftmaschine 12, oder die Einlasse 38, 40, 42 und 44 sind parallel zur Längsachse der Brennkraftmaschine 12 angeordnet.

Das Abgasnachverbrennungssystem weist ferner eine Zusatzluftsteuereinrichtung 59 auf, die Zusatzluftdüsen 60, 62, 64 und 66 besitzt, welche entsprechend in die Abgaskanäle 22, 24, 26 und 28 an im Bereich der Abgasanschlüsse liegenden Stellen einmünden, um Zusatzluft in die Motorabgase einzublasen, so daß die Nachverbrennung der Abgase in den Reaktionskammern

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32, 48 und 49 verbessert wird.

Je niedriger die Drehzahl und die Last des Motors sind, umso niedriger ist die Temperatur der Motorabgase, und die Abgastemperatur steigt mit zunehmender Drehzahl und Last des Motors. Da also die Reaktion oder Nachverbrennung der Motorabgase in einem thermischen Reaktor während niedriger Drehzahlen und einer niedrigen Last des laufenden Motors schwierig durchzuführen ist, ist es notwendig, das fette Luft-Kraftstoff gemisch eines Motors, wie z.B. der Brennkraftmaschine 12, während des Betriebes mit niedrigen Drehzahlen oder einer niedrigen Last anzureichern. Dies wird z.B. bei einem mit einem Vergaser ausgestatteten Motor dadurch erreicht, daß das Leerlaufsystem oder das für niedrige Drehzahlen vorgesehene System derart eingestellt wird, daß ein Luft-Kraftstoffgemisch erzeugt wird, welches fetter als das von dem Hauptsystem oder dem für hohe Drehzahlen vorgesehenen System des Vergasers erzeugte fette Luft-Kraftstoffgemisch ist, da das Luft-Kraftstoffgemisch eines Motors während des Leerlaufs mit niedriger Drehzahl und einer niedrigen Last des Motors von dem Leerlaufsystem erzeugt wird, wenn die Drosselklappe nur um einen kleinen Betrag geöffnet ist. Wegen einer solchen Anreicherung des fetten Luft-Kraftstoffgemisches ist es notwendig, die Menge der in die Motorabgase eingeleiteten Zusatzluft zu vergrößern, wobei die Motorabgase durch die Verbrennung des während des Leerlaufs oder einer niedrigen Last des Motors angereicherten fetten Luft-Kraftstoffgemisches erzeugt werden. Wenn dagegen die Reaktion der Motorabgase in dem thermischen Reaktor während einer hohen Drehzahl und einer großen Last des Motors von allein abläuft, dann ist es nicht notwendig, das fette Luft-Kraftstoffgemisch anzureichern und die Menge der in dieser Zeit zugeführten Zusatzluft zu steigern.

Zur Erzielung der vorbeschriebenen Steuerung sind die Zu-

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satzluftdüsen 60, 62, 6 4 und 66 über ein Strömungsreglerventil 74 (siehe Fig.3) an eine Luftpumpe 68 angeschlossen, wobei das Strömungsreglerventil 74 die Menge der in die Motorabgase in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Motors 12 eingeleiteten Zusatzluft steuert. Wie dies am besten aus der Fig.4 zu entnehmen ist, weist das Strömungsreglerventil 74 ein Ventilgehäuse 76 auf, welches einen Einlaß 78, Auslässe 80, 82, 84 und 86, einen an den Einlaß 78 angeschlossenen Kanal 88, einen ersten Kanalzweig 90 und einen zweiten Kanalzweig 92, die an den Kanal 88 angeschlossen sind und diesen entsprechend mit den Auslassen 80 und 84 verbinden, und einen dritten Kanalzweig 9 4 und einen vierten Kanalzweig 9 6 besitzt, die von einem mittleren Teil des Kanalzweiges 92 abgehen und entsprechend mit den Auslässen 82 und 86 verbunden sind. Der Einlaß 78 ist mit dem Auslaß oder dem Druckanschluß der Luftpumpe 68 verbunden und wird mit von der Luftpumpe 68 geförderter Zusatzluft gespeist. Die Auslässe 80 und 82 sind über einen Zusatzluftverteiler 98 mit den Zusatzluftdüsen 60 und 62 verbunden, während die Auslässe 84 und 86 über einen Zusatzluftverteiler 100 mit den Zusatzluftdüsen 64 und 66 verbunden sind. Der zweite Kanalzweig 92 steht wechselweise mit dem dritten oder vierten Kanalzweig 94 bzw. 96 in Verbindung. Das Strömungsreglerventil 74 besitzt einen Ventilkörper 102, der zu diesem Zweck in den Kanalzweigen 94 und 96 beweglich gelagert ist. Der Ventilkörper 102 nimmt eine erste Stellung ein, in welcher er den Kanalzweig 96 verschließt und den Kanalzweig 94 öffnet, so daß der Kanalzweig 92 bei niedriger Drehzahl und einem Motorbetrieb mit niedriger Last mit dem Kanalzweig 94 verbunden ist, sowie eine zweite Stellung, in welcher er den Kanalzweig 94 verschließt und den Kanalzweig 96 öffnet, so daß der Kanalzweig 92 während einer !,hohen Drehzahl und einem Betrieb mit hoher Last der Brennkraftmaschine 12 mit dem Kanalzweig 96 verbunden ist. An dem Ventilkörper 102 ist ein Ventilschaft 104 befestigt, welcher bis aus dem Ventilgehäuse 76 herausragt und

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an dem nicht dargestellten Kern eines Elektromagneten 106 befestigt ist, der zur Betätigung des Strömungsreglerventils 74 vorgesehen ist. Der Elektromagnet 106 ist mit einem elektrischen Steuerkreis 108 verbunden, welcher eine elektrische Energiequelle, wie z.B. eine Batterie 110 aufweist sowie einen dazwischengeschalteten Schalter 112. Der Schalter reagiert auf die Temperatur der Motorabgase und damit auf die sich durch die Reaktion der Abgase mit der Zusatzluft in dem thermischen Reaktor 10 ergebende Temperatur und schließt nur dann, wenn die Temperatur der Motorabgase über einem vorbestimmten Niveau liegt. In der ersten Reaktionskammer 32 ist ein Temperatursensor 114 angeordnet, welcher auf die in der Reaktionskammer 32 herrschende Temperatur anspricht, wenn diese ein vorbestimmtes Niveau übersteigt, und dann ein elektrisches Ausgangssignal abgibt. Der Temperatursensor 114 ist mit dem Schalter 112 elektrisch verbunden und gibt an diesen das Ausgangssignal ab, damit der Schalter 112 schließt. Der Elektromagnet 106 wird entregt und hält das Strömungsreglerventil 74 in der ersten Position, wenn der Schalter 112 geöffnet ist und wird erregt, um das Strömungsreglerventil 74 in die zweite Position zu bewegen, wenn der Schalter 112 geschlossen ist.

Der vorbeschriebene thermische Reaktor 10 arbeitet folgendermaßen:

Die Abgase, die relativ hohe Anteile an Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxyden enthalten, werden von den Brennkammern C₁ und C₂ der Brennkraftmaschine 12 in die erste Reaktionskammer 32 geleitet. Zusatzluft wird durch die Zusatzluftdüsen 60 bzw. 62 in die Abgaskanäle 22 und 24 eingeleitet. Ein relativ großer Teil der in den Motorabgasen enthaltenen Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde wird in der Reaktionskaitmer 32 durch den in der Zusatzluft enthaltenen Sauerstoff verbrannt, so daß die Temperatur der Abgase auf ein

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höheres Niveau ansteigt. Die durch diese Verbrennung entstehenden Motorabgase gelangen dann durch den Auslaß 52 in die Hauptreaktionskammer 49. Andererseits werden die relativ kleine Mengen Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde enthaltenden Abgase von den Brennkammern C₃ und C. in die Nebenreaktionskammer 48 eingeleitet. Zusatzluft wird durch die Zusatzluftdüsen 64 bzw. 66 in die Abgaskanäle 26 und 28 eingeblasen. Ein kleiner Teil der in den Motorabgasen enthaltenen Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde verbrennt aufgrund des in der Zusatzluft enthaltenen Sauerstoffs in der Nebenreaktionskammer 48. In diesem Zustand werden die in der Nebenreaktionskammer 43 enthaltenen Motorabgase durch den Auslaß 50 in die Hauptreaktionskammer 49 eingeleitet und treffen auf die aus der ersten Reaktionskammer 32 austretenden Motorabgase und werden mit diesen innig vermischt. Infolgedessen werden die Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde, die in dem aus der Reaktionskammer 32 austretenden Abgasen noch unverbrannt enthalten sind, durch den in der überschüssigen Luft der Motorabgase aus der Nebenreaktionskammer 48 enthaltenen Sauerstoff verbrannt, so daß die Temperatur der Motorabgase in der Hauptreaktionskammer 49 auf ein höheres Niveau ansteigt. Die heißen Motorabgase verbrennen die Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde, die mit dem Abgas aus der Nebenreaktionskammer 48 austreten. Der erfindungsgemäße thermische Abgasreaktor 10 erzeugt daher gereinigte Motorabgase, die einen extrem niedrigen Anteil an Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxyden und einen kleinen Anteil an Stickoxyden aufweisen, wenn sie aus dem Gehäuseaustritt 54 aus dem thermischen Reaktor 10 austreten.

um Zusatzluft zuzuführen, wenn der Motor 12 mit einer niedrigen Drehzahl und einer niedrigen Last läuft und die Abgastemperatur relativ niedrig ist, öffnet der Schalter 112, so daß der Elektromagnet 106 entregt wird und das Strömungsreglerventil 74 den dritten Kanalzweig 94 öffnet und den

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vierten Kanalzweig 96 schließt. Infolgedessen wird die Menge der in die Abgaskanäle 22 und 24 eingeleiteten Zusatzluft gesteigert, damit die Nachverbrennung der Abgase verbessert wird, die bei der Verbrennung des angereicherten fetten Luft-Kraftstoffgemisch in den Brennkammern C, und C~ der Brennkraftmaschine entstehen. Wenn die Brennkraftmaschine mit einer hohen Drehzahl und unter einer großen Last läuft, wobei die Abgase eine relativ hohe Temperatur aufweisen, dann schließt der Schalter 112, so daß dasStrömungsreglerventil durch die Erregung des Elektromagneten 106 den Kanalzweig verschließt und den Kanalzweig 96 öffnet. Infolgedessen wird die Menge der in die Abgaskanäle 22 und 24 eingeleiteten Zusatzluft zur Vermeidung einer überhitzung des thermischen Reaktors 10 verringert, obwohl die in die Abgaskanäle 26 und 28 eingeleitete Zusatzmenge vergrößert wird.

In der Fig.2 der Zeichnung ist ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines thermischen Abgasreaktors gemäß der Erfindung dargestellt. Gleiche Bauteile sind in der Fig.2 mit gleichen Bezugszeichen wie in der Fig.l bezeichnet. Wie dies aus der Fig.2 zu entnehmen ist, unterscheidet sich der thermische Abgasreaktor 116 von dem in der Fig.l gezeigten thermischen Abgasreaktor 10 im wesentlichen dadurch, daß eine Trennwand 118 im Bereich der Einlasse 38 und 40 in der ersten Reaktionskammer 32 angeordnet ist und sich von der Trennwand 46 parallel zur Längsrichtung des Gehäuses 30 zu einer Wand der Reaktionskammer 32 erstreckt, um die Reaktionskammer 32 in eine Nebenreaktionskammer 120 und eine Hauptreaktionskammer 122 zu unterteilen. Die Einlasse 38 und 40 münden in die Nebenreaktionskammer 120. Die Trennwand 118 besitzt an dem der Wand der Reaktionskammer 32 gegenüberliegenden Ende oder an dem im. Bereich dieser Wand liegenden Ende, das von der Trennwand 46 am weitesten entfernt ist, einen Auslaß 124, über welchen eine Strömungsverbindung zwi-

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sehen der Nebenreaktionskammer 120 und der Hauptreaktionskammer 122 hergestellt wird. Durch diese Konstruktion besitzt der thermische Reaktor 116 den Vorteil, daß alle aus den Brennkammern C, und C₂ in die Nebenreaktionskammer 120 eingeleiteten Motorabgase durch den Auslaß 124 in die Hauptreaktionskammer 122 strömen, so daß die Motorabgase des Einlasses 40 nicht direkt entlang der Trennwand 46 durch den Auslaß 52 in die Hauptreaktionskammer 49 strömen können und dadurch die Nachverbrennung der Motorabgase in der ersten Reaktionskammer 32 verbessert wird.

Da die bei der Verbrennung des mageren Luft-Kraftstoffgemisches entstehenden Abgase zunächst überschüssige Luft oder Sauerstoff enthalten, braucht keine Zusatzluft in die Abgase eingeleitet zu werden. Dennoch ist es erwünscht oder notwendig, Zusatzluft in die bei der Verbrennung des mageren Luft-Kraftstoffgemisches entstehenden Abgase einzuleiten, damit in der Reaktionskammer 48 wenigstens teilweise eine Verbrennung stattfindet und damit die Gesamtmenge Luft oder Sauerstoff in diesen beiden Abgassorten auf einem bestimmten Wert gehalten wird, wenn die Motorabgase aus der Reaktionskammer 32 mit den Motorabgasen aus der Reaktionskammer 48 in der Reaktionskammer 49 gemischt werden. Infolgedessen kann die Einleitung von Zusatzluft inudie Abgase, welche bei der Verbrennung des mageren Luft-Kraftstoffgemisches entstehen, vermieden werden, wenn die Luft-Kraftstoff Verhältnisse des fetten und mageren Luft-Kraftstoffgemisches und die Menge der Zusatzluft, die in die bei der Verbrennung des fetten Luft-Kraftstoffgemisches entstehenden Abgase eingeleitet wird, entsprechend gewählt werden. Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel die Brennkraftmaschine 12 mit einem Vergaser ausgestattet ist, der derart eingestellt ist, daß das Luft-Kraftstoffverhältnis des fetten Luft-Kraftstoffgemisches vergrößert wird, wenn die Drehzahl und die Last des Motors zu-

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nehmen, dann kann die Menge der Zusatzluft, welche in die bei der Verbrennung des mageren Luft-Kraftstoffgemisches entstehenden Abgase eingeleitet wird, dadurch verringert werden, daß der Auslaß 86 des Ventilgehäuses 76 des Strömungsreglerventils 74 weggelassen wird oder daß der Auslaß 86 in die freie Atmosphäre mündet.

Obwohl bisher ausgeführt wurde, daß die Erfindung bei einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine oder Verbrennungsmotor Verwendung findet, kann sie auch bei anderen Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen, wie z.B. Sechszylinder-Maschinen oder Achtzylinder-Maschinen verwendet werden, wobei nur geringfügige Änderungen erforderlich sind.

Durch die Erfindung wird ein Abgasnachverbrennungssystem vorgeschlagen, welches mit einer Abgasnachverbrennungsvorrichtung ausgestattet ist, in welcher nur fette, HC- und CO enthaltende Motorabgase, die bei der Verbrennung des fetten Luft-Kraftstoffgemisches entstehen, zusammen mit Zusatzluft in eine erste Reaktionskammer eingeleitet und darin verbrannt werden, um die Temperatur des Motorabgases auf ein höheres Niveau zu bringen, während die übrigen HC-und CO-Bestandteile in den Motorabgasen aus der ersten Reaktionskammer und kleine HC- und CO-Anteile des nur geringe HC- und CO-Anteile enthaltenden, bei. der Verbrennung des mageren Luft-Kraftstoffgemisches erzeugten Abgases in einer zweiten Reaktionskammer mit einem hohen Wirkungsgrad durch die Wärme der aus der ersten Reaktionskammer austretenden Abgase und mit Hilfe des in dem nur geringe Bestandteile von HC und CO aufweisenden Abgases enthaltenen Sauerstoffs verbrannt werden, so daß die HC- und CO-Bestandteile der Motorabgase verbrannt werden und die Motorabgase wirksam gereinigt werden, d.h. daß die NOx-, HC- und CO-Bestandteile der Motorabgase selbst dann verringert werden, wenn die Motor-

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abgase während des Leerlaufs oder bei niedriger Last oder
beim Anfahren des Motors eine niedrige Temperatur aufweisen.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht ferner hervor, daß
durch die Erfindung ein Abgasnachverbrennungssystem vorgeschlagen wird, welches eine Zusatzluftsteuereinrichtung aufweist, mit welcher die Einleitung von Zusatzluft in das fette, HC- und CO-Bestandteile enthaltende Motorabgas mit einer Anreicherung des fetten Luft-Kraftstoffgemisches verstärkt
wird, so daß die Temperatur des Motorabgases in der ersten
Reaktionskammer augenblicklich auf eine Temperatur angehoben wird, bei welcher die Reaktion aufrecht gehalten und verbessert und ferner die Zündfähigkeit der brennbaren Bestandteile des Motorabgases verbessert werden und bei welcher die
Verbrennung oder Flammenbildung in der Äbgasnachverbrennungsvorrichtung aufrecht erhalten wird, wenn die Motorabgase eine relativ niedrige Temperatur aufweisen, wie dies während
» einer niedrigen Motordrehzahl und einer niedrigen Motorlast oder beim Anfahren des Motors der Fall ist, während die Einleitung von Zusatzluft in das fette, HC- und CO-Bestandteile enthaltende Motorabgas verringert wird und dadurch eine örtliche überhitzung infolge zusätzlicher Reaktionen verhindert wird, wenn der Motor mit einer hohen Drehzahl und unter hoher Last läuft.

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Claims

Patentansprüche

Abgasnachverbrennungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet , daß eine erste Reaktionskammer (32) zur Aufnahme von Abgasen vorgesehen ist, die hohe HC- (Kohlenwasserstoff-) und CO- (Kohlenmonoxyd-) Anteile aufweisen und bei der Verbrennung eines fetten Luft-Kraftstoffgemisches in einer ersten Brennkammergruppe (C., C₂) einer Brennkraftmaschine (12) entstehen, dessen Luft-Kraftstoffverhältnis kleiner als das stöchiometrische Luft-Kraftstoffverhältnis ist, und zur Aufnahme von Zusatzluft zur Verbrennung der hohen HC- und CO-Anteile der in der Reaktionskammer enthaltenen Abgase, daß eine zweite Reaktionskammer (34) vorgesehen ist, die mit einer Trennwand 46 von der ersten Reaktionskammer abgetrennt ist, daß die Trennwand einen ersten Auslaß (52) aufweist, über welchen die erste Reaktionskammer mit der zweiten Reaktionskammer in einer Strömungsverbindung steht, so daß die in der ersten Reaktionskammer enthaltenen Motorabgase in die zweite Reaktionskammer einströmen können, daß die zweite Reaktionskammer einerseits zur Aufnahme von Motorabgasen mit niedrigen HC- und CO-Anteilen dient, die bei der Verbrennung eines mageren Luft-Kraftstoffgemisches in einer zweiten Brennkammergruppe (C^, C^) der Brennkraftmaschine entstehen, dessen Luft-Kraftstoffverhältnis größer als das stöchiometrische Luft-Kraftstoffverhältnis ist, und andererseits zur Aufnahme der Abgase aus der ersten Reaktions-

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kammer, so daß diese beiden Abgassorten vermischt und die HC- und CO-Bestandteile des Abgasgemisches durch die Wärme der von der ersten Reaktionskammer kommenden Abgase in der zweiten Reaktionskammer verbrannt werden, und daß die Abgasnachverbrennungsvorrichtung einen Gehäuseaustritt (54) aufweist, der in der zweiten Reaktionskammer angeordnet ist und ein Austreten der in der zweiten Reaktionskammer nachverbrannten Abgase in den Raum außerhalb der Abgasnachverbrennungsvorrichtung ermöglicht.
2. Abgasnachverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in der zweiten Reaktionskammer (34) eine Trennwand (47) vorgesehen ist, welche sich von der Innenfläche einer Wand der zweiten Reaktionskammer (34) zur ersten Trennwand (46) erstreckt und die zweite -Reaktionskammer in einer Hauptreaktionskammer (49) und eine Nebenreaktionskammer (48) unterteilt, daß in die Hauptreaktionskammer die in der zweiten Brennkammergruppe (C₃,C₄) erzeugten Abgase mit den niedrigen HC- und CO-Bestandteilen eingeleitet werden und daß die Trennwand (47) an ihrem im Bereich der ersten Trennwand (46) gele-V genen Ende einen zweiten Auslaß (50) aufweist, über welchen eine Strömungsverbindung zwischen der Hauptreaktionskammer und der Nebenreaktionskammer hergestellt wird, so daß die Abgase aus der Nebenreaktionskammer in die Hauptreaktion skammer einströmen können.
3. Abgasnachverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in der ersten Reaktionskammer (32) eine zweite Trennwand (118) vorgesehen ist, welche sich von der ersten Trennwand (46) zu einer Wand der ersten Reaktionskammer erstreckt und die erste Reaktionskammer in eine Hauptreaktionskammer (122) und eine Nebenreaktionskammer (120) unterteilt,

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daß in die Hauptreaktionskammer die in der ersten Brennkammergruppe (C, ,Cj) erzeugten Abgase mit den hohen HC- und CO-Bestandteilen eingeleitet werden und daß die zweite Trennwand (118) an ihrem im Bereich der Wand der ersten Reaktionskammer gelegenen Ende an einer am weitesten von der ersten Trennwand (46) entfernten Stelle einen dritten Auslaß (124) aufweist, über welchen eine Strömungsverbindung zwischen der Hauptreaktionskammer und der Nebenreaktionskammer hergestellt wird, so daß die Abgase aus der Nebenreaktionskammer· in die Hauptreaktionskammer einströmen können.
4. Abgasnachverbrennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Gehäuseaustritt (54) in einer Wand der Hauptreaktionskammer (49) an einer von dem ersten Auslaß (52) und dem zweiten Auslaß (124) entfernt gelegenen Stelle angeordnet ist.
5. Abgasnachverbrennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß vier Einlasse (38,40,42,44) vorgesehen sind, die in eine erste Gruppe mit zwei Einlassen (38,40) und eine zweite Gruppe mit zwei Einlassen (42,44) unterteilt sind, daß die erste Gruppe der zwei Einlasse in die erste Reaktionskammer (32) einmündet und in diese die Abgase mit den hohen HC- und CO-Anteilen einleitet, die in zwei Brennkammern der ersten Brennkammergruppe (C.,,C₂) erzeugt werden, und daß die zweite Gruppe der zwei Einlasse in die zweite Reaktionskammer (34) einmündet und in diese die Abgase mit den niedrigen HC- und CO-Anteilen einleitet, die in zwei Brennkammern der zweiten Brennkammergruppe (C₃,C₄) der Brennkraftmaschine erzeugt v/erden.

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6. Abgasnachverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die vier Einlasse (38,40,42,44) im wesentlichen parallel zu der Längsachse der Brennkraftmaschine (12) angeordnet sind.
7. Abgasnachverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß die vier Einlasse (38,40,42,44) unmittelbar stromab von den entsprechenden Auslassen (22,24,26,28) der zugeordneten Brennkammern (C₁^C₃,C₃,C₄) der Brennkraftmaschine (12) angeordnet sind.
8. Abgasnachverbrennungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet , daß eine Zusatzluftsteu-ereinrichtung (59) vorgesehen ist, welche Zusatzluft in die hohe HC- (Kohlenwasserstoff-) und CO- (Kohlenmonoxyd-) Anteile aufweisenden Abgase einleitet, welche in einer ersten Brennkammergruppe (C,,C-) der Brennkraftmaschine (12) durch die Verbrennung eines fetten Luft-Kraftstoffgemisches mit einem Luft-Kraftstoff verhältnis erzeugt werden, das kleiner als das stöchiometrische Luft-Kraftstoffverhältnis ist, daß die Abgasnachverbrennungsvörrichtung eine erste Reaktionskammer (32) besitzt, in welche die hohe HC- und CO-Anteile aufweisenden Motorabgase mit Zusatzluft eingeleitet werden, um die in den Motorabgasen enthaltenen HC- und CO-Anteile in der Reakt-ionskammer zu verbrennen, daß eine zweite Reaktionskammer (34) vorgesehen ist, die mit einer Trennwand (46) von der ersten Reaktionskammer abgetrennt ist, j daß die Trennwand einen ersten Auslaß (52) aufweist, über welchen die erste Reaktionskammer mit der zweiten Reaktionskammer in einer Strömungsverbindung steht, so daß die in der ersten Reaktionskammer enthaltenen Motorabgase in die zweite Reaktionskammer einströmen können,

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daß die zweite Reaktio ns kammer einerseits zur Aufnahme von Motorabgasen mit niedrigen HC- und CO-Anteilen dient/ die bei der Verbrennung eines mageren Luft-Kraftstoffgemisches in einer zweiten Brennkammergruppe (C₃,C.) der Brennkraftmaschine entstehen, dessen Luft-Kraftstoffverhältnis größer als das stöchiometrische Luft-Kraftstoffverhältnis ist, und andererseits zur Aufnahme der Abgase aus der ersten Reaktionskammer, so daß diese beiden Abgassorten vermischt und die HC- und CO-Bestandteile des Abgasgemisches durch die Wärme der von der ersten Reaktionskammer kommenden Abgase in der zweiten Reaktionskammer verbrannt werden, und daß die Abgasnachverbrennungsvorrichtung einen Gehäuseaustritt . (54) aufweist, der in der, zweiten Reaktionskammer angeordnet ist und ein Austreten der in der zweiten Reaktionskammer nachverbrannten Abgase in den Raum außerhalb der Abgasnachverbrennungsvorrichtung ermöglicht.
9. Abgasnachverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Zusatzluftsteuereinrichtung (59) Zusatzluft in die Motorabgase einleitet, die niedrige HC- und CO-Anteile enthalten.
10. Abgasnachverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennz eichne.t , daß die Zusatzluftsteuereinrichtung (59) erste und zweite Zusatzluftdüsen (60,62,64,66) aufweist, die stromauf von der Abgasnachverbrennungsvorrichtung in die Abgasströme mit hohen bzw. niedrigen HC- und CO-Anteilen einmünden und Zusatzluft in die Abgase mit den hohen bzw. niedrigen HC- und CO-Anteilen einleiten, daß eine Zusatzdruckluftquelle (68) vorgesehen ist, die mit den Zusatzluftdüsen verbunden ist, sowie ein Strömungsreglerventil (74) , welches zwischen der Zusatzdruckluftquelle und den Zusatzluftdüsen angeordnet und derart betätigbar ist, daß die in die

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Abgasströme mit den hohen bzw. niedrigen HC- und CO-Anteilen eingeleitete Zusatzluftströmung vergrößert oder verringert wird, wenn die Temperatur der Motorabgase unter bzw. über einem vorbestimmten Niveau liegt.
11. Abgasnachverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß das Strömungsreglerventil (74) ein Ventilgehäuse (76) mit einem Einlaß (78) aufweist, der mit der Zusatzdruckluftquelle (68) verbunden ist, daß das Ventilgehäuse einen ersten und einen zweiten Auslaß (80,82) aufweist, die mit der ersten Zusatzluftdüse verbunden sind, sowie einen dritten Auslaß (84), der mit der zweiten Zusatzluftdüse verbunden ist, daß in dem Gehäuse ein mit dem Einlaß (78) in Verbindung stehender Kanal (88) vorgesehen ist, von dem ein erster Kanalzweig (90) und ein zweiter Kanalzweig (92) abzweigen, die entsprechend mit dem ersten und mit dem dritten Auslaß in Verbindung stehen, daß ein dritter Zweigkanal (94) vorgesehen ist, der von dem zweiten Zweigkanal abzweigt und mit dem zweiten Auslaß in Verbindung steht, daß ein Ventilkörper (102) vorgesehen ist, der zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung zum Öffnen bzw. zum Schließen des dritten Zweigkanals verschiebbar ist, und daß eine Betätigungseinrichtung (106) vorgesehen ist, welche den Ventilkörper in Abhängigkeit von einer unter einem vorgegebenen Niveau liegenden Temperatur der Motorabgase in die erste Stellung bewegt und bei einer über dem vorgegebenen Niveau liegenden Temperatur der Motorabgase in die zweite Stellung bewegt.
12*. Abgasnachverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Ventilgehäuse (76) einen vierten Auslaß (86) aufweist, der mit der zweiten Zusatζluftdüse in Verbindung steht, sowie einen vierten Kanalzweig (96), der von dem zweiten Kanal-

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zweig (92) abzweigt und mit dem vierten Auslaß verbunden ist, und daß der Ventilkörper (102) den vierten Kanalzweig verschließt bzw. öffnet, wenn er sich in seiner ersten bzw. zweiten Stellung befindet.
13. Brennkraftmaschine mit einem Abgasnachverbrennungssystem, dadurch gekennzeichnet , daß eine erste Gruppe Brennkammern (C₁,C₂) vorgesehen ist,die jeweils mit einem fetten Luft-Kraftstoffgemisch gefüllt werden, dessen Luft-Kraftstoffverhältnis kleiner als das stöchiometrische Luft-Kraftstoffverhältnis ist, und die jeweils einen Abgaskanal zum Ausstoßen von bei der Verbrennung des fetten Luft-Kraftstoffgemisches erzeugten Abgasen mit hohen HC-(Kohlenwasserstoff-) und CO- (Kohlenmonoxyd-) Anteilen aufweisen, daß eine zweite Gruppe Brennkammern (Cg ,C^) vorgesehen ist, die jeweils mit einem mageren Lut-Kraftstoffgemisch gefüllt werden, dessen Luft-Kraftstoffverhältnis größer als das stöchiometrische Luft-Kraftstoffverhältnis ist, und die jeweils einen Abgaskanal zum Ausstoßen von bei der Verbrennung des mageren Luft-Kraftstoffgemisches erzeugten Abgasen mit niedrigen HC- und CO-Anteilen aufweisen, daß eine Zusatzluftsteuereinrichtung (59) vorgesehen ist, welche Zusatzluft in die hohe HC- und CO-Anteile aufweisenden Abgase einleitet, daß eine Abgasnachverbrennungsvorrichtung vorgesehen ist, die eine erste Reaktionskammer (3 2) aufweist, welche mit den Auslässen der ersten Brennkammergruppe verbunden ist, so daß die Abgase mit den hohen HC- und CO-Anteilen und der Zusatzluft in die Reaktionskammer . eingeleitet werden, um die in den Abgasen enthaltenen HC- und CO-Anteile in der Reaktionskammer zu verbrennen, daß die Abgasnachverbrennungsvorrichtung eine zweite Reaktionskammer (34) aufweist, welche mit den Auslässen der zweiten Brennkammergruppe verbunden ist, daß eine Trennwand (46) vorgesehen ist, die die zweite Reaktionskammer an der er-

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sten Reaktionskammer abtrennt, daß die Trennwand einen ersten Auslaß (52) aufweist, über welchen die erste Reaktionskammer mit der zweiten Reaktionskammer in einer Strömungsverbindung steht, so daß die in der ersten Reaktionskammer enthaltenen Motorabgase in die zweite Reaktionskammer einströmen können, daß die zweite Reaktionskammer einerseits zur Aufnahme von Motorabgasen mit niedrigen HC- und CO-Anteilen dient und andererseits zur Aufnahme der Abgase aus der ersten Reaktionskammer, so daß diese beiden Abgassorten vermischt und die HC- und CO-Bestandteile des Abgasgemisches durch die Wärme der von der ersten Reaktionskammer kommenden Abgase in der zweiten Reaktionskammer verbrannt werden, und daß die Abgasnachverbrennungsvorrichtung einen Gehäuseaustritt (54) auf v/eist, der in der zweiten Reaktionskammer angeordnet ist und ein Austreten der in der zweiten Reaktionskammer nach verbrannt en Abgase in den Raum außerhalb der Abgasnachverbrennungsvorrichtung ermöglicht.
14. Brennkraftmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Abgasnachverbrennungsvorrichtung eine Trennwand (47) aufweist, die in der zweiten Reaktionskammer (34) angeordnet ist und sich von der Innenfläche einer Wand der zweiten Reaktionskammer (34) zur ersten Trennwand (46) erstreckt und die zweite Reaktionskammer in eine Hauptreaktionskammer (49) und eine Nebenreaktionskammer (48) unterteilt, daß die Nebenreaktionskammer direkt mit den Auslassen der Brennkammern der zweiten Brennkammergruppe (C₃,C₄) verbunden ist und mit Abgasen mit den niedrigen HC - und CO-Anteilen gespeist wird, und daß die Trennwand (47) an ihrem im Bereich der ersten Trennwand (46) gelegenen Ende einen zweiten Auslaß (50) aufweist, über welchen eine Strömungsverbindung zwischen der Hauptreaktionskammer und der Neben-

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reaktionskammer hergestellt wird, so daß die Abgase aus der Nebenreaktionskammer in die Hauptreaktionskammer einströmen können.
15. Brennkraftmaschine nach Anspruch 13 oder 14, dadurch g e kennzeichnet , daß die Abgasnachverbrennungs-Vorrichtung eine zweite Trennwand (118) aufweist, die in der ersten Reaktionskammer (32) angeordnet ist und sich von der ersten Trennwand (46) zu einer Wand der ersten Reaktionskammer erstreckt und die erste Reaktionskammer in eine Hauptreaktionskammer(122) und eine Nebenreaktionskammer (120) unterteilt, daß die Hauptreaktionskammer direkt mit den Auslässen der Brennkammern der ersten Brennkämmergruppe (C,,G₂) verbunden ist und mit Abgasen mit den hohen HC- und CO-Anteilen gespeist wird, und daß die zweite Trennwand (118) an ihrem im Bereich der Wand der ersten Reaktionskammer gelegenen Ende an einer am weitesten von der ersten Trennwand (46) entfernten Stelle einen dritten Auslaß (124) aufweist, über welchen eine Strömungsverbindung zwischen der Hauptreaktionskammer und der Nebenreaktionskammer hergestellt wird, so daß die Abgase aus der Nebenreaktionskammer in die Hauptreaktionskammer einströmen können.
16. Brennkraftmaschine nach Anspruch 14, dadurch g e kenn ζ eic hnet , daß der Gehäuseaustritt (54) in einer Wand der Hauptreaktionskammer (49) an einer von dem ersten Auslaß (52) und dem zweiten Auslaß (124) entfernt gelegenen Stelle angeordnet ist.
17. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet , daß vier Brennkammern (C₁,C₂,C₃,C₄) vorgesehen sind mit einer ersten Gruppe mit zwei Brennkammern (C₁ZC₂) und einer zweiten

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Gruppe mit zwei Brennkammern (CU,C,) , daß die Abgasnachverbrennungsvorrichtung vier Einlasse (38,40,42,44) aufweist, die in eine erste Gruppe mit zwei Einlassen (38,40) und eine zweite Gruppe mit zwei Einlassen (42,44) unterteilt sind, daß die erste Gruppe der zwei Einlasse in die erste Reaktionskammer (32) einmündet und entsprechend mit den Auslassen der beiden Brennkammern der ersten Brennkammergruppe verbunden ist, und daß die zweite Gruppe der zwei Einlasse in die zweite Reaktionskammer (34) einmündet und entsprechend mit den Auslassen der beiden Brennkammern der zweiten Brennkammergruppe verbunden ist.
18. Brennkraftmaschine nach Anspruch 17, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die vier Einlasse (38,40,42,44) im wesentlichen parallel zur Längsachse der Brennkraftmaschine (12) angeordnet sind.
19. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet , daß die vier Einlasse (38,40,42,44) unmittelbar stromab von den entsprechenden Auslässen (22,24,26,28) der zugeordneten Brennkammern (C₁ ,C-,C₃ ,C₄) der Brennkraftmaschine (12) angeordnet sind.
20. Brennkraftmaschine nach Anspruch 13, dadurch g e kennz eichnet , daß die Zusatzluftsteuereinrichtung .(59) Zusatzluft in die Motorabgase einleitet, die niedrige HC- und CO-Anteile enthalten.
21. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet , daß die Zusatzluft st euer einrichtung (59) erste und zweite Zusatzluftdüsen (60,62,64,66) aufweist, die stromauf von der Abgasnachverbrennungsvorrichtung in die Abgasströme mit hohen bzw. niedrigen HC- und CO-Anteilen einmünden und

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Zusatzluft in die Abgase mit den hohen bzw. niedrigen
HC- und CO-Anteilen einleiten, daß eine Zusatzdruckluftquelle (68) vorgesehen ist_r die mit den Zusatzluftdüsen verbunden ist, sowie ein Strömungsreglerventil (74), welches zwischen der Zusatzdruckluftquelle und den Zusatzluftdüsen angeordnet und derart betätigbar ist, daß die in die Abgasströme mit den hohen bzw. niedrigen HC- und CO-Anteilen eingeleitete Zusatzluftströmung vergrößert
oder verringert wird, wenn die Temperatur der Motorabgase unter bzw. über einem vorbestimmten Niveau liegt.
22. Brennkraftmaschine nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , daß das Strömungsreglerventil (74) ein Ventilgehäuse (76) mit einem Einlaß (78)
aufweist, der mit der Zusatzdruckluftquelle (68) verbunden ist, daß das Ventilgehäuse einen ersten und einen
zweiten Auslaß (80,82) aufweist, die mit der ersten Zusatzluftdüse verbunden sind, sowie einen dritten Auslaß (84) , der mit der zweiten Zusatzluftdüse verbunden ist, daß in dem Gehäuse ein mit dem Einlaß (78) in Verbindung stehender Kanal (88) vorgesehen ist, von dem ein erster Kanalzweig (90) und ein zweiter Kanalzweig (92) abzweigen, die entsprechend mit dem ersten und mit dem dritten Auslaß in Verbindung stehen, daß ein dritter Zweig-' kanal (94) vorgesehen ist, der von dem zweiten Zweigkanal abzweigt und mit dem zweiten Auslaß in Verbindung
steht, daß ein Ventilkörper (102) vorgesehen ist, der
zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung zum öffnen bzw. zum Schließen des dritten Zweigkanals verschiebbar ist, und daß eine Betätigungseinrichtung (106) vorgesehen ist, welche den Ventilkörper in
Abhängigkeit von einer unter einem vorgegebenen Niveau
liegenden Temperatur der Motorabgase in die erste Stellung bewegt und bei einer über dem vorgegebenen Niveau

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liegenden Temperatur der Motorabgase in die zweite Stellung bewegt.
23. Brennkraftmaschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , daß das Ventilgehäuse (76) einen vierten Auslaß (86) aufweist, der mit der zweiten Zusatzluftdüse in Verbindung steht, sowie einen vierten Kanalzweig (96), der von dem zweiten Kanalzweig (92) abzweigt und mit dem vierten Auslaß verbunden ist und daß der Ventilkörper (102) den vierten Kanalzweig verschließt bzw. öffnet, wenn er sich in seiner ersten bzw. zweiten Stellung befindet.

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