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Dokumentenidentifikation DE19713676B4 19.04.2007
Titel Sekundärluftsystem
Anmelder Mann + Hummel GmbH, 71638 Ludwigsburg, DE
Erfinder Weber, Olaf, Dr., 71229 Leonberg, DE
DE-Anmeldedatum 03.04.1997
DE-Aktenzeichen 19713676
Offenlegungstag 06.11.1997
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 19.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.04.2007
IPC-Hauptklasse F01N 3/32(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Sekundärluftsystem für eine Brennkraftmaschine. Es ist bekannt, zur Verbesserung der Aufoxydation der Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxide sogenannte Sekundärluft, das heißt, zusätzliche Luft auf der Abgasseite der Brennkraftmaschine einzublasen.

Die DE 42 19 267 A1 beschreibt ein System zur Sekundärlufteinblasung für Brennkraftmaschinen, bei dem ein Verdichter von einer als Motor wirkenden Strömungsmaschine angetrieben wird. Die Strömungsmaschine ist parallel zu einem Leitungsabschnitt mit einer Drossel geschaltet, wobei der Leitungsabschnittsstrom auf einem Drosselstutzen zur Leistungssteuerung angeordnet ist. Die angesaugte Luftmenge wird durch ein Umschaltventil, entweder über die Drossel oder über die Strömungsmaschine geführt.

Ein Nachteil bei dem bekannten System besteht darin, daß durch die zusätzliche Drossel die dem Motor zugeführte Ansaugluft reduziert wird. Außerdem besteht im Ansaugluftstrang ein weiteres Element das in Abhängigkeit von dem Lastzustand des Motors geregelt werden muß.

Aus der DE 23 03 150 A1 ist ein Auspuffluftinjektionssystem für eine Brennkraftmaschine bekannt. Dieses besteht aus einer Leitung zum Einblasen der zugeführten Luft in das Abgasrohr der Brennkraftmaschine, einer Förderpumpe und einem Antrieb für die Förderpumpe sowie eine Zuführleitung für die zuzuführende Luft zur Förderpumpe. Der Antrieb erfolgt durch einen Kurbelwellennebenabtrieb. Damit ist eine mechanische Verbindung zwischen der Brennkraftmaschine und der Förderpumpe erforderlich.

Es ist auch bekannt zur Sekundärlufteinblasung bei Brennkraftmaschinen eine Membranpumpe zu verwenden. Nachteilig bei diesem System ist die erforderliche Anordnung eines Druckspeichers, der damit die Wirtschaftlichkeit des Systems beeinträchtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Systeme zu verbessern.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, daß nicht ein zusätzliches Drosselsystem für den Antrieb einer Turbine erforderlich ist, sondern bereits vorhandene, ungenutzte Energie zum Antrieb der Turbine genutzt wird.

Damit ist keine zusätzliche Energie für das Sekundärluftsystem bzw. für den Antrieb einer entsprechenden Förderpumpe erforderlich ist.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, eine Turbine, welche von der Ansaugluft beaufschlagt ist, als Antrieb zu nutzen. Dabei kann das Druckgefälle zwischen dem Druck der Ansaugluft der Brennkraftmaschine vor deren Drosselklappe und der Druck der Ansaugluft nach der Drosselklappe derart genutzt werden, daß die Turbine in einer Bypass-Leitung, welche um die Drosselklappe herumführt, angeordnet ist. Diese Turbine treibt unmittelbar eine Förderpumpe für die Sekundärluft an. Die Sekundärluft kann gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung auch von einem Elektromotor als Förderpumpe erzeugt werden.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, gefilterte Ansaugluft für die Sekundärlufteinblasung zu benutzen. Dies hat den Vorteil, daß der Verschmutzungsgrad des Antriebs der Sekundärluft verringert wird.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt

1 ein System zur Sekundärlufteinblasung gemäß dem Stand der Technik,

2 eine Prinzipskizze eines Sekundärluftsystems mit Sekundärluftlader

Das System der Sekundärlufteinblasung gemäß 1 zeigt eine schematisch dargestellte Brennkraftmaschine, an welcher reinluftseitig ein Ansaugrohr 11 vorgesehen ist, über die die gereinigte Ansaugluft der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Ausgangsseitig ist ein Auspuffkrümmer 12 mit Lambdasonden 20 bestückt. Es ist ferner eine elektrische Sekundärluftpumpe 21 vorgesehen. Diese Luftpumpe wird über ein elektronisches Steuergerät 22 und ein Relais 23 gesteuert. Der elektrischen Sekundärluftpumpe wird Reinluft über die Leitung 13 und ein Schaltventil 24 zugeführt. Diese Reinluft wird verdichtet und über die Leitung 14 an die Einblasstelle 15 geführt. Dort wird diese Reinluft mit dem Abgas vermischt und erzeugt damit eine Aufoxydation der Kohlenwasserstoffe.

2 zeigt ein Sekundärluftsystem mit einem Sekundärluftlader. Hier wird die Reinluft über die Leitung 13 an die Pumpe bzw. an den Verdichter 26 geführt. Der Verdichter 26 wird mittels einer Turbine 35, die Turbine mittels Ansaugluft gespeist, wobei der Druckunterschied zwischen dem Druck vor der Drosselklappe 33 und dem Saugrohrunterdruck nach der Drosselklappe 33 genutzt wird.

In das Luftversorgungssystem für die Turbine 35 kann selbstverständlich ein Sicherheitsventil 36 oder ein Abschaltventil integriert sein. Auch hier ist eine elektrische Ansteuerung der Ventile möglich, um bei bestimmten Betriebsbedingungen des Motors die Zuführung von Sekundärluft zu sperren.

Es besteht auch die Möglichkeit, die Turbine mittels Flüssigkeit, wie Wasser oder Öl, anzutreiben. Hierzu wird in geeigneter Weise der Wasserkreislauf bzw. der Ölkreislauf der Brennkraftmaschine genutzt.


Anspruch[de]
Sekundärluftsystem für eine Brennkraftmaschine, bestehend aus wenigstens einer Leitung zum Einblasen der Sekundärluft in das Abgasrohr der Brennkraftmaschine, einer Förderpumpe und einem Antrieb für die Förderpumpe sowie einer Zuführleitung für die Sekundärluft zur Förderpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb durch die an der Brennkraftmaschine (32) vorhandene Energie in Form einer von der Ansaugluft beaufschlagten Turbine (35) erfolgt, die das Druckgefälle zwischen dem Druck der Ansaugluft der Brennkraftmaschine (32) und dem Druck der Ansaugluft nach der Drosselklappe (33) nutzt. Sekundärluftsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitung (13) für die Sekundärluft gefilterte Reinluft zugeführt wird.






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