EP0980966A1 - Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit einem Speichervolumen - Google Patents

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EP0980966A1
EP0980966A1 EP99115344A EP99115344A EP0980966A1 EP 0980966 A1 EP0980966 A1 EP 0980966A1 EP 99115344 A EP99115344 A EP 99115344A EP 99115344 A EP99115344 A EP 99115344A EP 0980966 A1 EP0980966 A1 EP 0980966A1
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EP
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internal combustion
combustion engine
exhaust gas
storage volume
exhaust
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Rainer Dr. Zimmer
Joachim Bettendorf
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Bayerische Motoren Werke AG
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Definitions

  • the invention relates to an exhaust system of an internal combustion engine with a Exhaust gas cleaning device and with an evacuable storage volume, in particular after a start of the internal combustion engine for a certain period of time at least part of the internal combustion engine exhaust gas flow can be initiated.
  • a Exhaust gas cleaning device and with an evacuable storage volume, in particular after a start of the internal combustion engine for a certain period of time at least part of the internal combustion engine exhaust gas flow can be initiated.
  • DE 43 42 296 C1 or DE 40 25 565 A1 in particular to the GB 1 349 051.
  • the exhaust gases of a motor vehicle internal combustion engine have to be cleaned, ie at least partially freed from harmful components, for which exhaust gas catalysts are used in particular.
  • these catalytic converters require a certain operating temperature so that they can perform their function of converting harmful exhaust gas components.
  • Modern so-called catalytic converters reach this so-called light-off temperature directly after a (cold) start of the internal combustion engine in conventional exhaust-gas test cycles only after about 25 seconds, so that during this period, which is also referred to below critical "period of time is referred to, that the internal combustion engine exhaust gas enters the environment virtually unpurified.
  • a vacuum pump for generating the storage vacuum.
  • a vacuum can generally be generated in the storage volume and held by means of the shut-off valve, so that the internal combustion engine exhaust gas is conveyed safely and efficiently into the storage volume during this critical time period by means of this vacuum.
  • a vacuum pump of this type can be used in a safe manner to generate the vacuum required in the storage volume even before the internal combustion engine is started, even if the internal combustion engine has to be started repeatedly or after relatively long downtimes.
  • a control valve for metered filling of the storage volume can be provided in a branch line leading the internal combustion engine exhaust gas flow to the storage volume, so that after starting the internal combustion engine with the desired filling of the storage volume associated therewith, the negative pressure initially present therein is not abruptly reduced, but quasi-metered .
  • a control unit which suitably controls the vacuum pump and / or the control valve on the basis of the pressure sensor signals is provided in addition to a pressure sensor which detects the pressure value in the storage volume.
  • a suitable adsorber material can be stored in the storage volume an undesirable exhaust gas component may be provided, so that in the Storage volume introduced exhaust gases at least partially cleaned at the same time before they expire after the desired or required storage period back into the exhaust pipe of the internal combustion engine be delivered.
  • the exhaust system partially double-walled, so that two essentially Exhaust gas lines running coaxially to one another are present Via the first, preferably inner exhaust pipe, the exhaust gas from the internal combustion engine led away and via the second, preferably outer exhaust pipe is led to the storage volume.
  • an exhaust system according to the invention is that the regionally double-walled exhaust system itself forms part of the storage volume, with a minimal additional space requirement, so that the actual storage volume can be made correspondingly smaller.
  • a relatively simple exhaust gas routing to the storage volume arranged near the internal combustion engine is advantageously possible .
  • Reference number 1 thus designates an (here four-cylinder reciprocating piston) internal combustion engine, the exhaust gases of which are first passed via exhaust manifolds 2 into (here two parallel side by side) electrically heated pre-catalysts 3.
  • exhaust pipes 4 referred to as first exhaust pipe in FIG. 2
  • exhaust pipes 4 ′ FIG. 1
  • the internal combustion engine exhaust gases then enter a main catalytic converter 5 and from there through an exhaust pipe 4, which has at least one silencer 19, finally into the Surroundings.
  • a shutoff flap 6 is provided in the exhaust line 4 downstream of the sound damper 19, by means of which the exhaust line 4 can be shut off essentially completely, ie when the shutoff flap 6 is closed, the exhaust gas flow flowing through the muffler 19 cannot get into the environment.
  • the exhaust gas flow conducted in the exhaust gas line 4 ′ is conducted via a branch line 7 branching off upstream of the main catalytic converter 5 into a storage volume 8.
  • the exhaust gas flow with the shut-off flap 6 closed can also be taken downstream of the main catalytic converter 5 or - as shown here via the branch line 7 ′ shown in dashed lines - downstream of the silencer 19 from the exhaust line 4 and fed to the storage volume 8.
  • both a control valve 9 provided in the branch line 7 and a further shut-off valve 10a designed as a three-way valve 10 must be suitably connected for this purpose, ie these two valves 9, 10a, the function of which will be discussed in more detail later, must flow through the exhaust gas release the branch line 7 at least partially.
  • the introduction of the exhaust gas flow into the storage volume 8 just described is intended to be harmful, particularly after a (cold) start of the internal combustion engine 1, if the pre-catalysts 3 and the main catalyst 5 have not yet reached their light-off temperature and are therefore not able Convert exhaust gas components (especially hydrocarbons) for a certain period of time (for example. 25 seconds).
  • the shut-off flap 6 is opened so that the exhaust gas stream is then cleaned, ie freed from at least the essential pollutant components, and discharged into the environment.
  • the storage volume 8 can be emptied in order to be able to start (cold) the internal combustion engine 1 again at a later (renewed) start, or the exhaust gas flow expelled during the aforementioned period of, for example, 25 seconds to record.
  • This necessary emptying of the storage volume 8 can take place either into the intake system 11 of the internal combustion engine 1 or into the exhaust gas line 4 '.
  • a drain line 17 branching off from the storage volume 8 is provided for this purpose, which branches in a branch valve 20 into a first line branch 17 ′ opening into the suction system 11 and into a second line branch 17 ′′ opening into the exhaust line 4 ′.
  • the amount of exhaust gas initially stored in the storage volume 8 thus becomes either Cleaning "(or aftertreatment) through the then functional main catalytic converter 5, or alternatively introduced into the intake system 11 of the internal combustion engine 1.
  • the amount of exhaust gas previously stored in the storage volume 8 is thus suitably dosed when the storage volume 8 is emptied for further post-combustion Internal combustion engine combustion chambers added to the fresh gas flow supplied for combustion, preferably in those operating points of the internal combustion engine 1 in which this addition is not a hindrance to the smooth running of the internal combustion engine 1.
  • FIG. 1 the further elements shown in FIG. 1 in the periphery of the internal combustion engine 1 are briefly explained:
  • the (here four) combustion chambers of the internal combustion engine 1 are supplied with fresh gas via the suction system 11 already mentioned.
  • a throttle valve 13 is provided in an intake line 12 leading to the intake system 11 for controlling the power of the internal combustion engine 1.
  • a conventional intake air filter 14 At the free end of the intake line 12 there is a conventional intake air filter 14.
  • a secondary air line 15 which opens into the exhaust manifold 2 and is known to the person skilled in the art, branches off, in which, as usual, a secondary air pump 16 is provided, but for the present invention is immaterial.
  • a vacuum pump 18 can be seen in this in addition to a shut-off valve 10b, which in turn is part of the three-way valve 10 already mentioned or forms this three-way valve 10 together with the other already mentioned shut-off valve 10a . If the shut-off valve 10a is now closed and the shut-off valve 10b is open, i.e. if the three-way valve 10 assumes the switch position shown in FIG. 1 , the storage volume 8 is sucked empty and thus evacuated when this vacuum pump 18 is operated at the same time, since this vacuum pump 18 has its suction side against the Storage volume 8 is connected. As already mentioned, the vacuum pump 18 then conveys the amount of exhaust gas located in the storage volume 8 via the emptying line 17 either into the suction system 11 or into the exhaust line 4 '.
  • a feed pump (already shown in the aforementioned prior art) can also be provided which stores the amount of exhaust gas generated in the storage volume 8 below Overpressure enables this storage volume 8 to be dimensioned smaller.
  • a feed pump of this type is shown in the usual way in FIG. 2 , which will be explained later, under the reference number 24.
  • a lower-performing feed pump (24 ) can be used or - as in DE 43 42 296 C1, which has also already been mentioned, internal combustion engine 1 can be used to compress the exhaust gas by adapting its valve timing, after having initially (ie when starting the internal combustion engine ft machine 1) vacuum prevailing in the storage volume 8 ensures an absolutely safe introduction of the exhaust gas flow into the storage volume 8.
  • control valve 9 For the described filling of the storage volume 8 by means of the vacuum originally prevailing therein, previously generated by the vacuum pump 18 and held by the shut-off valves 10a, 10b, the control valve 9 already briefly mentioned, which is arranged in the branch line 7, can now be particularly advantageous: In order to prevent the vacuum in the storage volume 8 from being abruptly reduced when the shut-off valve 10a is opened, this control valve 9 can be suitably controlled to form a throttle point which is only a gradual one, over a longer period of time, ie in particular over the period of time mentioned, for example. 25 seconds during the vacuum reduction in the storage volume 8 enables.
  • an electronic control unit in particular, which, among other things, positions the shut-off flap 6 and the three-way valve 10, ie the shut-off valves 10a and 10b, according to the respective requirements.
  • This control unit can also take over the suitable control of the control valve 9 and the vacuum pump 18, preferably using the signals of a pressure sensor provided in particular in the storage volume 8 and detecting the respective current pressure value therein.
  • this control unit When filling the storage volume 8 during the critical "period of time, this control unit (possibly using other signals or boundary conditions) can suitably control the control valve 9 in the mouth area of the branch line 7 or 7" into the exhaust line 4 'or 4, an approximately constant negative pressure of, for example, 0.75 bar
  • this control unit can ensure that this emptying and the associated admixture of the amount of exhaust gas collected in the storage volume 8 to the fresh gas flow supplied to the internal combustion engine combustion chambers only takes place in those operating points of the internal combustion engine 1 in which this addition is carried out for one perfect running of the internal combustion engine is not a hindrance.
  • control unit operates the vacuum pump Monitor 18 such that the desired negative pressure in the storage volume 8 is generated in the desired order.
  • the control unit operates the vacuum pump Monitor 18 such that the desired negative pressure in the storage volume 8 is generated in the desired order.
  • the vacuum in the storage volume 8 it is also possible to set the vacuum in the storage volume 8 to be continuously monitored and also when the internal combustion engine is at a standstill 1 to ensure by temporarily operating the vacuum pump 18, that in the storage volume 8 always for a restart of the internal combustion engine 1 desired (or in view of the reduction that can be achieved with this of the exhaust gas emissions) is present.
  • the conveying side should be connected to the environment are, for example, via the drain line 17 '' and the exhaust line 4.
  • the delivery side of the vacuum pump 18 with the suction system 11 Internal combustion engine 1 is connectable, requires a reduced pump output if, in addition - as is known to the person skilled in the art - in the Suction system 11 at a variety of engine operating points (and particularly intensively at idle) prevailing negative pressure becomes.
  • the control unit already mentioned can be the vacuum pump 18 operate appropriately.
  • the detailed structure of the storage volume 8 is not to be discussed in detail. In essence, this can be a suitable vacuum storage that is stable when the evacuation is complete.
  • an absolute tightness is required not only of the vacuum accumulator or the accumulator volume 8, but also of the check valves 10a, 10b (or the three-way valve 10) as well as the drain line 17 and the branch line 7.
  • an adsorber material can also be provided in the storage volume 8, which itself stores at least one undesired exhaust gas component for a certain period of time or, as known to the person skilled in the art, for example, as activated carbon, has an adsorbent effect on pollutants.
  • FIG. 2 and the essential differences of this second exemplary embodiment compared to that according to FIG. 1 are now described: While in normal continuous engine operation the internal combustion engine exhaust gases ultimately reach the environment through the so-called first exhaust pipe 4, as shown by the flow arrow, via the main catalytic converter 5 and via the muffler 19, the internal combustion engine will also start during this 1 subsequent critical "time period during which neither the pre-catalysts 3 nor the main catalyst 5 have reached their starting or operating temperature, the shutoff valve 6 provided downstream of the muffler 19 in the exhaust line 4 is closed, so that the first exhaust line 4 essentially at this point When the shut-off flap 6 is closed, the exhaust gas flow flowing through the muffler 19 cannot get into the environment, but is directed into a storage volume 8.
  • a transition 21 is provided in the first exhaust line 4 into a second exhaust line 22, into which the exhaust gas flow - as shown by flow arrows - enters with the shut-off valve 6 closed.
  • This second exhaust line 22 is arranged coaxially or concentrically to the first exhaust line 4 or envelops the first exhaust line 4, an annular space (not specified in more detail) being present between the outer wall of the first exhaust line 4 and the inner wall of the second exhaust line 22, through which the internal combustion engine exhaust gases then be guided in the second exhaust line 22.
  • This second exhaust line 22 extends from the transfer line 21 in the direction of the internal combustion engine 1 (back) to a so-called diversion 23, which is upstream of the pre-catalytic converter 3 here on the left-hand side with respect to the flow direction in the second exhaust-gas line 22, and for the pre-catalytic converter here on the right-hand side 3 is provided between this pre-catalyst 3 and the internal combustion engine 1.
  • the internal combustion engine exhaust system shown is thus double-walled, with not only the exhaust line 4 but also the exhaust gas purification devices in the form of the main catalytic converter 5 and the pre-catalytic converter 3 on the right being encased by the exhaust gas line 22.
  • the shut-off flap 6 When the shut-off flap 6 is closed, the internal combustion engine exhaust gases are thus introduced into the storage volume 8 via the second exhaust line 22 and the adjoining branch line 7.
  • the check valve 10a provided in the branch line 7 and designed as a three-way valve 10 must also be suitably connected, ie this check valve 10a must release the flow of the exhaust gas flow through the branch line 7.
  • the introduction of the exhaust gas flow into the storage volume 8 just described is intended to be harmful, particularly after a (cold) start of the internal combustion engine 1, if the pre-catalysts 3 and the main catalyst 5 have not yet reached their light-off temperature and are therefore not able Convert exhaust gas components (especially hydrocarbons) for a certain period of time (for example. 25 seconds).
  • the shut-off flap 6 is opened so that the exhaust gas stream is then cleaned, ie freed from at least the essential pollutant components, and discharged into the environment.
  • the storage volume can 8 to be emptied for a later (new) start or cold start the internal combustion engine 1 to be able to again during the said Time span of, for example, 25 seconds of exhaust gas flow to record.
  • This required emptying of the storage volume 8 takes place in this second exemplary embodiment, only in the suction system 11 the internal combustion engine 1, namely via the drain line 17, wherein a targeted quantity control of those taken from the storage volume 8 and the suction system 11 fed and thus recirculated exhaust gas amount by means of a control valve provided in the drain line 17 25 takes place.
  • the vacuum pump 18 In the emptying line 17 there is also the vacuum pump 18 already explained in connection with the exemplary embodiment according to FIG. 1.
  • the pre-catalysts 3 generally an exhaust gas cleaning device
  • the amount of exhaust gas previously collected in the storage volume 8 was removed from the storage volume 8 - an essentially absolute vacuum was created with this vacuum pump 18 in the storage volume 8.
  • the exhaust gas stream is hereby simultaneously cooled, as a result of which the volume of the amount of exhaust gas to be stored (according to the physical equation of state for gases) is reduced, so that a larger amount of exhaust gas, ie exhaust gas mass, can thus be stored in a storage volume 8 predetermined in terms of its volume.
  • the exhaust system is partially double-walled is, so that the engine exhaust gas in this area in one first exhaust pipe 4, which contains the exhaust gas purification device (s), led away from the internal combustion engine 1 and coaxially in a second this first extending exhaust pipe 22 in the manner of a counterflow heat exchanger returned in the direction of the internal combustion engine 1, ultimately, however, is introduced into the storage volume 8.
  • the first exhaust pipe 4 is the inner one and the second one Exhaust line 22 around the outer exhaust line of the double-walled, an exhaust system having an annular space. Rather can also the first exhaust line 4 on the outside and the second exhaust line 22 be provided on the inside, the latter then the exhaust gas purification devices, i.e. the main catalytic converter 5 and the precatalyst (s) 3 would penetrate.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine (1) mit einer Abgasreinigungsvorrichtung (3, 5) sowie mit einem evakuierbaren Speichervolumen (8), in das insbesondere nach einem Start der Brennkraftmaschine für eine gewissen Zeitspanne zumindest ein Teil des Brennkraftmaschinen-Abgasstromes einleitbar ist. Erfindungsgemäß ist neben einem bei stillstehender Brennkraftmaschine das Vakuum im Speichervolumen haltenden Sperrventil (10) eine Unterdruckpumpe (18) zur Evakuierung des Speichervolumens vorgesehen. Dabei kann neben einer in der Abgasanlage stromab der Abgasreinigungsvorrichtung vorgesehenen Sperrklappe (6) in einer den Brennkraftmaschinen-Abgasstrom zum Speichervolumen führenden Zweigleitung (7) ein Regelventil (9) zur dosierten Befüllung des Speichervolumens vorgesehen sein. Ferner kann die Abgasanlage bereichsweise doppelwandig ausgeführt, sein, so daß zwei im wesentlichen koaxial zueinander verlaufende Abgasleitungen vorliegen, wobei über die erste, vorzugsweise innere Abgasleitung das Abgas von der Brennkraftmaschine weggeführt und über die zweite, vorzugsweise äußere Abgasleitung zum Speichervolumen hingeführt wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit einer Abgasreinigungsvorrichtung sowie mit einem evakuierbaren Speichervolumen, in das insbesondere nach einem Start der Brennkraftmaschine für eine gewisse Zeitspanne zumindest ein Teil des Brennkraftmaschinen-Abgasstromes einleitbar ist. Zum bekannten Stand der Technik wird neben der DE 43 42 296 C1 oder der DE 40 25 565 A1 insbesondere auf die GB 1 349 051 verwiesen.
Bekanntlich müssen die Abgase einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine gereinigt werden, d.h. zumindest teilweise von schädlichen Komponenten befreit werden, wofür insbesondere Abgaskatalysatoren zum Einsatz kommen. Bekanntlich benötigen diese Abgaskatalysatoren eine gewisse Betriebstemperatur, damit sie ihre Funktion, schädliche Abgaskomponenten zu konvertieren, erfüllen können. Diese sog. Anspringtemperatur erreichen moderne Abgaskatalysatoren direkt im Anschluß an einen (Kalt)-Start der Brennkraftmaschine in üblichen Abgas-Testzyklen erst nach ca. 25 Sekunden, so daß während dieses Zeitraumes, die im folgenden auch als
Figure 00010001
kritische" Zeitspanne bezeichnet wird, das Brennkraftmaschinen-Abgas quasi ungereinigt in die Umgebung gelangt.
Als Abhilfemaßnahme für diese Problematik wurde bereits vorgeschlagen, das Brennkraftmaschinen-Abgas während dieser genannten (kritischen) Zeitspanne von bspw. 25 Sekunden in ein Speichervolumen zu fördern und dort solange zu speichern, bis der Abgaskatalysator seine Anspringtemperatur erreicht hat bzw. allgemein bis die Abgasreinigungsvorrichtung betriebsbereit ist. Danach kann die sich im Speichervolumen befindende Abgasmenge der dann funktionsbereiten Abgasreinigungsvorrichtung zur Reinigung und/oder der Brennkraftmaschine (bzw. deren Brennräumen) zur nochmaligen Verbrennung zugeführt werden.
In der Praxis benötigt man für die Speicherung der während der genannten kritischen" Zeitspanne von der Brennkraftmaschine selbst bei Niedriglast (wie Leerlauf oder dgl.) ausgestoßenen Abgasmenge neben einem relativ großen Speichervolumen eine leistungsstarke und bei einem Start der Brennkraftmaschine schlagartig vollständig aktive Förderpumpe, mit Hilfe derer die in dieser Zeitspanne anfallende Abgasmenge dann unter Druck in das Speichervolumen gefördert wird.
Die eingangs genannte GB 1,349,051 enthält den Hinweis, daß das einmal befüllte Speichervolumen optimal entleert werden kann, wenn eine Evakuierung desselben erfolgt, wodurch gleichzeitig die Speicherkapazität für den nächsten Kaltstart erhöht werden soll, jedoch erscheint der letztgenannte Aspekt wenig plausibel.
Verbesserungen gegenüber diesem bekannten Stand der Technik aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß neben einem bei stillstehender Brennkraftmaschine das Vakuum im Speichervolumen haltenden Sperrventil eine Unterdruckpumpe zur Erzeugung des Speicher-Unterdruckes vorgesehen ist. Mit einer derartigen Unterdruckpumpe läßt sich generell im Speichervolumen ein Unterdruck erzeugen und mittels des Sperrventiles halten, so daß während der genannten kritischen Zeitspanne mittels dieses Unterdruckes das Brennkraftmaschinen-Abgas sicher und effizient in das Speichervolumen gefördert wird. Insbesondere läßt sich mit einer derartigen Unterdruckpumpe auch im Falle eines eventuell erforderlichen Wiederholstarts der Brennkraftmaschine oder nach relativ langen Stillstandszeiten derselben auf sichere Weise der im Speichervolumen gewünschte Unterdruck erzeugen, noch ehe die Brennkraftmaschine gestartet wird.
Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
So kann in einer den Brennkraftmaschinen-Abgasstrom zum Speichervolumen führenden Zweigleitung ein Regelventil zur dosierten Befüllung des Speichervolumens vorgesehen sein, wodurch anschließend an einen Start der Brennkraftmaschine bei der damit gewünschterweise einhergehenden Befüllung des Speichervolumens der darin zunächst vorliegende Unterdruck nicht schlagartig, sondern quasi dosiert abgebaut wird. Hierdurch ist ein Absaugen von Brennkraftmaschinen-Abgas aus der Brennkraftmaschinen-Abgasleitung über einen längeren Zeitraum möglich. Bevorzugt ist zur bestmöglichen Umsetzung dieses Verfahrens neben einem den Druckwert im Speichervolumen erfassenden Druckfühler eine die Unterdruckpumpe und/oder das Regelventil anhand der Druckfühler-Signale geeignet steuernde Steuereinheit vorgesehen.
Im übrigen kann im Speichervolumen ein geeignetes Adsorbermaterial für eine unerwünschte Abgaskomponente vorgesehen sein, so daß die in das Speichervolumen eingebrachten Abgase zugleich zumindest teilweise gereinigt werden, ehe sie nach Ablauf der gewünschten bzw. erforderlichen Speicherungs-Zeitspanne wieder in die Abgasleitung der Brennkraftmaschine abgegeben werden.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform kann die Abgasanlage bereichsweise doppelwandig ausgeführt sein, so daß zwei im wesentlichen koaxial zueinander verlaufende Abgasleitungen vorliegen, wobei über die erste, vorzugsweise innere Abgasleitung das Abgas von der Brennkraftmaschine weggeführt und über die zweite, vorzugsweise äußere Abgasleitung zum Speichervolumen hingeführt wird.
Mit einer bereichsweise doppelwandig ausgebildeten Abgasanlage - eine solche ist bspw. in der DE-AS 22 22 498 gezeigt - werden die Brennkraftmaschinen-Abgase somit zunächst in einer ersten Abgasleitung von der Brennkraftmaschine weggeführt und danach in einer koaxial bzw. konzentrisch zu dieser ersten Abgasleitung verlaufenden zweiten Abgasleitung zum Speichervolumen geleitet, und zwar zurück in Richtung zur Brennkraftmaschine. Dieser doppelwandige Abschnitt der Abgasanlage gleicht somit einem Gegenstrom-Wärmetauscher. Durch diese Maßnahme wird die Abgasanlage im doppelwandigen Abschnitt verstärkt erwärmt, was einem schnelleren Anspringen des oder der Abkaskatalysatoren förderlich ist, d.h. die Abgasreinigungsvorrichtung erreicht mit dieser Maßnahme ihre Betriebstemperatur früher.
Mit dieser verstärkten Erwärmung einher geht eine verstärkte Abkühlung des zum Speichervolumen geführten Abgasstromes, wodurch das Volumen der tatsächlich zu speichernden Abgasmenge bzw. Abgasmasse nach der physikalischen Zustandsgleichung für Gase verringert wird. Im räumlich begrenzeten Speichervolumen kann somit eine größere Abgasmenge bzw. Abgasmasse gespeichert werden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Überleitung zwischen der ersten und der zweiten Abgasleitung bezüglich der Brennkraftmaschine stromab der Abgasreinigungsvorrichtung vorgesehen ist, während sich eine Ausleitung aus der zweiten Abgasleitung in eine zum Speichervolumen führende Zweigleitung zwischen der Brennkraftmaschine und der Abgasreinigungsvorrichtung befindet. Dann ist nämlich die Abgasanlage auch im Bereich der Abgasreinigungsvorrichtung doppelwandig ausgebildet, wodurch letztere eine besonders intensive Erwärmung durch die Brennkraftmaschinen-Abgase erfährt.
Ein weiterer Vorteil einer erfindungsgemäßen Abgasanlage liegt darin, daß die bereichsweise doppelwandige Abgasanlage bereits selbst einen Teil des Speichervolumens bildet, und zwar mit minimalem zusätzlichem Raumbedarf, so daß das eigentliche Speichervolumen dementsprechend kleiner gestaltet werden kann. Im übrigen ist es besonders empfehlenswert, die zunächst während der sog kritischen" Zeitspanne gespeicherte Abgasmenge nach Erreichen der Funktionsbereitschaft der Abgasreinigungsvorrichtung der Brennkraftmaschine zur (nochmaligen) Nachverbrennung zuzuführen, so daß das Speichervolumen bevorzugt nahe der Brennkraftmaschine angeordnet werden sollte. Dann ist vorteilhafterweise mit einer erfindunsgemäßen Abgasanlage eine relativ einfache Abgasführung zum nahe der Brennkraftmaschine angeordneten Speichervolumen möglich.
Näher erläutert wird die Erfindung anhand zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele, welche in den beigefügten Figuren 1, 2 jeweils in Form einer Prinzipskizze dargestellt sind. Dabei sind gleiche Bauelemente stets mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
So ist mit der Bezugsziffer 1 eine (hier vierzylindrige Hubkolben-) Brennkraftmaschine bezeichnet, deren Abgase über Abgaskrümmer 2 zunächst in (hier zwei parallel nebeneinander vorgesehene) elektrisch beheizbare Vorkatalysatoren 3 geleitet werden. Über Abgasleitungen 4 (in Figur 2 als erste Abgasleitung bezeichnet) bzw. Abgasleitungen 4' (Figur 1) gelangen die Brennkraftmaschinen-Abgase danach in einen Hauptkatalysator 5 und von diesem aus durch eine Abgasleitung 4, die zumindest einen Schalldämpfer 19 aufweist, letztendlich in die Umgebung. Stromab des Schalldämpers 19 ist in der Abgasleitung 4 eine Sperrklappe 6 vorgesehen, mit Hilfe derer die Abgasleitung 4 im wesentlichen vollständig absperrbar ist, d.h. bei geschlossener Sperrklappe 6 kann der den Schalldämpfer 19 durchströmende Abgasstrom nicht in die Umgebung gelangen.
Im folgenden wird nun auf das Ausführungsbeispiel nach Figur 1 verwiesen. Hier wird bei geschlossener Sperrklappe 6 der in der Abgasleitung 4' geführte Abgasstrom über eine stromauf des Hauptkatalysators 5 von dieser abzweigenden Zweigleitung 7 in ein Speichervolumen 8 geleitet. Alternativ kann der Abgasstrom bei geschlossener Sperrklappe 6 auch stromab des Hauptkatalystors 5 oder - wie hier über die gestrichelt dargestellte Zweigleitung 7' - stromab des Schalldämpers 19 aus der Abgasleitung 4 entnommen und dem Speichervolumen 8 zugeführt werden. Selbstverständlich müssen hierfür sowohl ein in der Zweigleitung 7 vorgesehenes Regelventil 9 als auch ein weiteres, als Dreiwegeventil 10 ausgebildetes Sperrventil 10a geeignet geschaltet sein, d.h. diese beiden Ventile 9, 10a, auf deren Funktion später noch näher eingegangen wird, müssen den Fluß des Abgasstromes durch die Zweigleitung 7 zumindest teilweise freigeben.
Wie eingangs erläutert soll die soeben beschriebene Einleitung des Abgasstromes in das Speichervolumen 8 insbesondere nach einem (Kalt-)Start der Brennkraftmaschine 1, wenn also die Vorkatalysatoren 3 und der Hauptkatalysator 5 ihre Anspringtemperatur noch nicht erreicht haben und somit nicht in der Lage sind, schädliche Abgaskomponenten (insbesondere Kohlenwasserstoffe) zu konvertieren, für eine gewisse Zeitspanne (von bspw. 25 Sekunden) erfolgen. Haben nach Ablauf dieser sog. kritischen" Zeitspanne zumindest die Vorkatalysatoren 3 ihre Anspringtemperatur erreicht und können dann ihre Funktion erfüllen, so wird die Sperrklappe 6 geöffnet, so daß dann der Abgasstrom gereinigt, d.h. von zumindest den wesentlichen Schadstoffkomponenten befreit, in die Umgebung abgeführt wird.
Ist der soeben beschriebene Zustand erreicht, so kann das Speichervolumen 8 entleert werden, um für einen späteren (neuerlichen) Start bzw. Kalt-Start der Brennkraftmaschine 1 wieder in der Lage zu sein, den während der genannten Zeitspanne von bspw. 25 Sekunden ausgestoßenen Abgasstrom aufzunehmen. Diese erforderliche Entleerung des Speichervolumens 8 kann entweder in die Sauganlage 11 der Brennkraftmaschine 1 oder in die Abgasleitung 4' hinein erfolgen. Vorgesehen ist hierfür eine vom Speichervolumen 8 abzweigende Entleerungsleitung 17, die sich in einem Zweigventil 20 in einen ersten in der Sauganlage 11 mündenden Leitungszweig 17' sowie in einen zweiten in der Abgasleitung 4' mündenden Leitungszweig 17'' verzweigt. In Abhängigkeit von der Schaltstellung des Zweigventiles 20 wird die zunächst im Speichervolumen 8 gespeicherte Abgasmenge somit entweder zur Reinigung" (bzw. Nachbehandlung) durch den dann funktionsfähigen Hauptkatalysator 5 geführt, oder alternativ in die Sauganlage 11 der Brennkraftmaschine 1 eingeleitet. Im letztgenannten Fall wird die zuvor im Speichervolumen 8 gespeicherte Abgasmenge somit bei Entleerung dieses Speichervolumens 8 zur nochmaligen Nachverbrennung geeignet dosiert dem den Brennkraftmaschinen-Brennräumen zur Verbrennung zugeführten Frischgasstrom beigemengt, und zwar bevorzugt in solchen Betriebspunkten der Brennkraftmaschine 1, in denen diese Beimengung für einen einwandfreien Lauf der Brennkraftmaschine 1 nicht hinderlich ist.
In diesem Zusammenhang sollen kurz die weiteren in Figur 1 in der Peripherie der Brennkraftmaschine 1 dargestellten Elemente erläutert werden:
Über die bereits erwähnte Sauganlage 11 werden wie üblich die (hier vier) Brennräume der Brennkraftmaschine 1 mit Frischgas versorgt. Ebenfalls wie üblich ist in einer zur Sauganlage 11 führenden Ansaugleitung 12 eine Drosselklappe 13 zur Leistungssteuerung der Brennkraftmaschine 1 vorgesehen. Am freien Ende der Ansaugleitung 12 befindet sich ein übliches Ansaug-Luftfilter 14. Von diesem zweigt neben der Ansaugleitung 12 noch eine in den Abgaskrümmern 2 mündende, dem Fachmann bekannte Sekundärluftleitung 15 ab, in welcher wie üblich eine Sekundärluftpumpe 16 vorgesehen ist, was jedoch für die vorliegende Erfindung unwesentlich ist.
Zurückkommend auf die oben bereits erwähnte Entleerung des Speichervolumens 8 über die Entleerungsleitung 17 erkennt man in dieser neben einem Sperrventil 10b, das seinerseits Bestandteil des bereits erwähnten Dreiwegeventiles 10 ist bzw. zusammen mit dem anderen bereits erwähnten Sperrventil 10a dieses Dreiwegeventil 10 bildet, eine Unterdruckpumpe 18.
Ist nun das Sperrventil 10a geschlossen und das Sperrventil 10b geöffnet, d.h. nimmt das Dreiwegeventil 10 die in Figur 1 dargestellte Schaltstellung ein, so wird bei gleichzeitigem Betrieb dieser Unterdruckpumpe 18 das Speichervolumen 8 leergesaugt und somit evakuiert, da diese Unterdruckpumpe 18 mit ihrer Saugseite an das Speichervolumen 8 angeschlossen ist. Wie bereits erwähnt fördert die Unterdruckpumpe 18 dann die sich im Speichervolumen 8 befindende Abgasmenge über die Entleerungsleitung 17 entweder in die Sauganlage 11 oder in die Abgasleitung 4'.
Dieses soeben beschriebene Fördern der gespeicherten Abgasmenge aus dem Speichervolumen 8 in die Sauganlage 11 ist jedoch nicht die einzige Funktion der Unterdruckpumpe 18, da dies bei geöffnetem Sperrventil 10b aufgrund des - wie dem Fachmann bekannt ist - zumindest zeitweise in der Sauganlage 11 (bei zumindest teilweise geschlossener Drosselklappe 13) vorliegenden Unterdruckes auch quasi selbsttätig erfolgen würde. Eine weitere Funktion der Unterdruckpumpe 18 ist es vielmehr, im Speichervolumen 8 ein im wesentlichen absolutes Vakuum zu erzeugen, welches anschließend daran durch entsprechende Schaltung des Dreiwegeventiles 10 bzw. der beiden Sperrventile 10a, 10b gehalten wird.
Bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine 1 wird somit - nachdem zumindest die Vorkatalysatoren 3, allgemein eine Abgasreinigungsvorrichtung, ihre Betriebstemperatur erreicht haben/hat und nachdem die zuvor im Speichervolumen 8 gesammelte Abgasmenge aus dem Speichervolumen 8 entfernt wurde - im Speichervolumen 8 ein im wesentlichen absolutes Vakuum erzeugt, welches aufgrund der absolut dicht geschlossenen Sperrventile 10a, 10b auch nach einem Abstellen der Brennkraftmaschine 1 bis zu deren nächstem Start gehalten wird.
Wird nun nach einem - auch längerfristigen - Stillstand die Brennkraftmaschine 1 neu gestartet und werden dann gleichzeitig - wie weiter oben bereits beschrieben - die Sperrklappe 6 in der Abgasleitung 4 geschlossen sowie das Regelventil 9 und das Sperrventil 10a geöffnet, so wird aufgrund des im Speichervolumen 8 vorliegenden Vakuums der den Hauptkatalysator 5 verlassende Abgasstrom in das Speichervolumen 8 gesaugt. Selbstverständlich wird hierdurch das Vakuum im Speichervolumen 8 kontinuierlich abgebaut, jedoch ist aufgrund des zumindest anfänglich noch relativ hohen Unterdruckes im Speichervolumen sichergestellt, daß die in der bereits genannten kritischen" Zeitspanne anfallende Abgasmenge sicher in das Speichervolumen 8 gelangt.
Bei geeigneter Dimensionierung bzw. geeignetem Rauminhalt des Speichervolumens 8 kann sogar die gesamte während der kritischen" Zeitspanne anfallende Abgasmenge durch das genannte anfängliche Vakuum in das Speichervolumen 8 gefördert werden; abweichend vom hier gezeigten Ausführungsbeispiel kann jedoch zusätzlich eine (im eingangs genannten Stand der Technik bereits gezeigte) Förderpumpe vorgesehen sein, die eine Speicherung der anfallenden Abgasmenge im Speichervolumen 8 unter Überdruck ermöglicht, wodurch dieses Speichervolumen 8 kleiner dimensioniert werden kann. Eine derartige Förderpumpe ist im übigen in der später noch erläuterten Figur 2 unter der Bezugsziffer 24 dargestellt. Gegenüber dem bekannten Stand der Technik kann aufgrund der Unterdruckerzeugung im Speichervolumen 8 nun eine leistungsschwächere Förderpumpe (24) zum Einsatz kommen oder es kann - wie in der ebenfalls bereits erwähnten DE 43 42 296 C1 die Brennkraftmaschine 1 durch Anpassung von deren Ventilsteuerzeiten zur Komprimierung des Abgases verwendet werden, nachdem durch das zunächst (d.h. beim Start der Brennkraftmaschine 1) im Speichervolumen 8 herrschende Vakuum eine absolut sichere Einleitung des Abgasstromes in das Speichervolumen 8 gewährleistet ist.
Dieser erfindungsgemäße Effekt wird im folgenden in anderen Worten nochmals erläutert:
Es ist bekannt, daß die in der bereits mehrfach genannten, im Hinblick auf die Abgasemissionen der Brennkraftmaschine 1 anschließend an einen Start derselben sog. kritischen" Zeitspanne von bspw. 25 Sekunden anfallende Abgasmenge nur bei Erzeugung eines Druckgefälles gegenüber dem Umgebungsdruck bzw. Atmosphärendruck in einem Speichervolumen (hier mit der Bezugsziffer 8 bezeichnet) untergebracht werden kann. Bei der vorliegenden Erfindung wird nun dieses Druckgefälle durch das zunächst im Speichervolumen 8 vorliegende Vakuum hergestellt.
Für die beschriebene Befüllung des Speichervolumens 8 mittels des ursprünglich darin herrschenden, zuvor durch die Unterdruckpumpe 18 erzeugten und durch die Sperrventile 10a, 10b gehaltenen Vakuums kann nun das bereits kurz erwähnte Regelventil 9, welches in der Zweigleitung 7 angeordnet ist, von besonderem Vorteil sein:
Um nämlich zu verhindern, daß mit einem Öffnen des Sperrventiles 10a der Unterdruck im Speichervolumen 8 schlagartig abgebaut wird, kann dieses Regelventil 9 geeignet gesteuert eine Drosselstelle bilden, die nur einen allmählichen, über einen längeren Zeitraum, d.h. insbesondere über die genannte Zeitspanne von bspw. 25 Sekunden währenden Abbau des Unterdruckes im Speichervolumen 8 ermöglicht. Wäre hingegen eine derartige Drosselstelle bspw. in Form des geeignet gesteuerten Regelventiles 9 nicht vorhanden, so könnte über allgemein in der Abgasanlage bzw. insbesondere über an der Sperrklappe 6 unvermeidbar vorhandene Undichtigkeitsstellen auch Umgebungsluft in das Speichervolumen 8 gesaugt werden, wodurch dessen Speicherkapazität für die Abgasmenge herabgesetzt werden würde. Dieser unerwünschte Effekt kann durch das geeignet gesteuerte und hierbei als einstellbare Drosselstelle wirkende Regelventil 9 vermieden werden, wobei dieser Regelventil 9 bspw. derart eingestellt werden kann, daß im Mündungsbereich der Zweigleitung 7 in die Abgasleitung 4 während der genannten kritischen" Zeitspanne im wesentlichen gleichbleibend ein Unterdruck in der Größenordnung von bspw. 0,75 bar anliegt. Auf diese Weise kann der den Hauptkatalysator 5 verlassende Abgasstrom sicher und zuverlässig in das Speichervolumen 8 gefördert werden.
In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß in einer vereinfachten Ausführungsform auch eine einfache, starre Drosselstelle in der Zweigleitung 7 anstelle des hier gezeigten Regelventiles 9 ausreichend sein kann. Ferner sei in diesem Zusammenhang auf einen besonderen Vorteil einer erfindungsgemäßen Abgasanlage mit einem sozusagen als Unterdruckspeicher wirkenden Speichervolumen 8 hingewiesen:
Indem nämlich während der besagten kritischen" Zeitspanne von bspw. 25 Sekunden, während derer die anfallende Abgasmenge in das Speichervolumen 8 eingeleitet werden muß, diese Abgasmenge aus der Abgasleitung 4 bzw 4' aufgrund des im Speichervolumen 8 herrschenden Unterdruckes sicher abgesaugt wird, sind an die Dichtheit der Sperrklappe 6 keine so hohen Anforderungen zu stellen, wie im bekannten, eingangs genannten Stand der Technik.
Wenn nämlich gewährleistet sein muß, daß in der besagten kritischen Zeitspanne überhaupt kein Abgas in die Umgebung gelangt, so ist dies beim bekannten Stand der Technik nur dadurch möglich, daß eine in der Abgasleitung 4 erforderliche (und hier mit der Bezugsziffer 6 bezeichnete) Sperrklappe absolut dicht geschlossen ist. Bei der vorliegenden Erfindung hingegen ist dieses absolute Dichtheitserfordernis nicht gegeben, da aufgrund des - ggf. durch das Regelventil 9 gesteuerten - an der Abgasleitung 4 anliegenden Unterdruckes, der vom geöffnetem Speichervolumen 8 herrührt, das in dieser Abgasleitung 4 geführte Abgas stets sicher und zuverlässig in das Speichervolumen 8 abgesaugt wird.
Figürlich nicht dargestellt ist eine insbesondere elektronische Steuereinheit, die u.a. die Sperrklappe 6 sowie das Dreiwegeventil 10, d.h. die Sperrventile 10a und 10b den jeweiligen Anforderungen entsprechend positioniert. Diese Steuereinheit kann auch - vorzugsweise unter Rückgriff auf die Signale eines insbesondere im Speichervolumen 8 vorgesehenen und den jeweiligen aktuellen Druckwert hierin erfassenden Druckfühlers - die geeignete Ansteuerung des Regelventiles 9 sowie der Unterdruckpumpe 18 übernehmen. Bei einer Befüllung des Speichervolumens 8 während der kritischen" Zeitspanne kann dieses Steuergerät (ggf. zurückgreifend auf weitere Signale oder Randbedingungen) durch geeignete Ansteuerung des Regelventiles 9 im Mündungsbereich der Zweigleitung 7 bzw 7'' in die Abgasleitung 4' bzw. 4 einen annähernd konstanten Unterdruck von bspw. 0,75 bar einstellen. Bei einer späteren Entleerung des Speichervolumens 8 kann diese Steuereinheit sicherstellen, daß diese Entleerung und die damit verbundene Beimischung der im Speichervolumen 8 gesammelten Abgasmenge zum den Brennkraftmaschinen-Brennräumen zugeführten Frischgasstrom nur in denjenigen Betriebspunkten der Brennkraftmaschine 1 erfolgt, in denen diese Beimengung für einen einwandfreien Lauf der Brennkraftmaschine nicht hinderlich ist.
Weiterhin kann beim daraufhin folgenden Aufbau des Unterdruckes im Speichervolumen 8 die besagte Steuereinheit den Betrieb der Unterdruckpumpe 18 überwachen, derart, daß im Speichervolumen 8 der gewünschte Unterdruck in der gewünschten Größenordnung erzeugt wird. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß es grundsätzlich erwünscht ist, nach erfolgter Entleerung des Speichervolumens 8 während des Betriebes der Brennkraftmaschine 1 in diesem Speichervolumen 8 einmalig das gewünschte Vakuum aufzubauen und dieses dann durch Geschlossenhalten der Sperrventile 10a, 10b über einen langen Zeitraum - insbesondere auch nach einem Abstellen der Brennkraftmaschine 1 bis zu deren nächstem Start - zu halten. Es ist jedoch auch möglich, das Vakuum im Speichervolumen 8 laufend zu überwachen und auch bei stillstehender Brennkraftmaschine 1 durch zeitweisen Betrieb der Unterdruckpumpe 18 dafür Sorge zu tragen, daß im Speichervolumen 8 stets das für einen Neu-Start der Brennkraftmaschine 1 gewünschte (bzw. im Hinblick auf die hiermit erzielbare Verringerung der Abgasemissionen erforderliche) Vakuum vorliegt. Alternativ ist es auch möglich, einen Start der Brennkraftmaschine 1 überhaupt nur dann zu ermöglichen bzw. zuzulassen, wenn im Speichervolumen 8 das gewünschte Vakuum vorliegt. Ggf. muß also vor einem Start der Brennkraftmaschine 1 - ähnlich dem Vorglühen bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen - zunächst die Unterdruckpumpe 18 so lange betrieben werden, bis das Vakuum im Speichervolumen 8 erzeugt ist.
Wenn die Unterdruckpumpe 18 auch bei stillstehender Brennkraftmaschine 1 betrieben werden soll, so sollte deren Förderseite mit der Umgebung verbunden werden, bspw. über die Entleerungsleitung 17'' und die Abgasleitung 4. In diesem Zusammenhang sei noch darauf hingewiesen, daß dadurch, daß die Förderseite der Unterdruckpumpe 18 mit der Sauganlage 11 der Brennkraftmaschine 1 verbindbar ist, eine verringerte Pumpenleistung benötigt wird, wenn zusätzlich der - wie dies dem Fachmann bekannt ist - in der Sauganlage 11 bei einer Vielzahl von Brennkraftmaschinen-Betriebspunkten (und besonders intensiv im Leerlauf) herrschende Unterdruck mitgenutzt wird. Im Hinblick hierauf kann die bereits genannte Steuereinheit die Unterdruckpumpe 18 geeignet betreiben.
Unter Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel nach Figur 1 sei noch darauf hingewiesen, daß mit einer stromab des Schalldämpfers 5 von der Abgasleitung 4 abzweigenden Zweigleitung 7' anschließend an einen Start der Brennkraftmaschine 1 nicht nur der Hauptkatalysator 5 (sowie selbstverständlich auch die Vorkatalysatoren 3) durch den hindurchgeführten Abgasstrom in gewünschter Weise erwärmt wird, sondern gleichzeitig der Abgasstrom abgekühlt wird, wodurch das Volumen der zu speichernden Abgasmenge (nach der physikalischen Zustandsgleichung für Gase) verringert wird. Im Speichervolumen 8 kann somit eine größere Abgasmenge, genauer Abgasmasse gespeichert werden.
Nicht näher eingegangen werden soll auf den detaillierten Aufbau des Speichervolumens 8. Im wesentlichen kann es sich hierbei um einen geeigneten bei vollständiger Evakuierung stabilen Unterdruckspeicher handeln. Erforderlich ist selbstverständlich eine idealerweise absolute Dichtheit nicht nur des Unterdruckspeichers bzw. des Speichervolumens 8, sondern auch der Sperrventile 10a, 10b (bzw. des Dreiwegeventiles 10) sowie der Entleerungsleitung 17 und der Zweigleitung 7.
Schließlich kann im Speichervolumen 8 noch ein Adsorbermaterial vorgesehen sein, welches selbst zumindest eine unerwünschte Abgaskomponente für einen gewissen Zeitraum speichert, bzw. - wie dem Fachmann bspw. als Aktivkohle bekannt - schadstoffadsorbierend wirkt.
Im folgenden wird nun Figur 2 bzw. die wesentlichen Unterschiede dieses zweiten Ausführungsbeispieles gegenüber demjenigen nach Figur 1 beschrieben:
Während im üblichen Brennkraftmaschinen-Dauerbetrieb die Brennkraftmaschinen-Abgase durch die hier sog. erste Abgasleitung 4 wie durch den Strömungspfeil dargestellt über den Hauptkatalysator 5 sowie über den Schalldämpfer 19 letztendlich in die Umgebung gelangen, wird auch hier während der genannten sich an einen Start der Brennkraftmaschine 1 anschließenden kritischen" Zeitspanne, während derer weder die Vorkatalysatoren 3 noch der Hauptkatalysator 5 ihre bzw. seine Anspring- oder Betriebstemperatur erreicht haben, die stromab des Schalldämpfers 19 in der Abgasleitung 4 vorgesehene Sperrklappe 6 geschlossen, so daß die erste Abgasleitung 4 an dieser Stelle im wesentlichen vollständig abgesperrt ist. Bei geschlossener Sperrklappe 6 kann der den Schalldämpfer 19 durchströmende Abgasstrom nicht in die Umgebung gelangen, sondern wird in ein Speichervolumen 8 geleitet. Dies geschieht beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 auf folgende Weise:
Zwischen dem Schalldämper 19 und der Abgasklappe 6, d.h. stromauf derselben, ist in der ersten Abgasleitung 4 eine Überleitung 21 in eine zweite Abgasleitung 22 vorgesehen, in welche der Abgasstrom - wie durch Strömungspfeile dargestellt - bei geschlossener Sperrklappe 6 gelangt. Diese zweite Abgasleitung 22 ist koaxial bzw. konzentrisch zur ersten Abgasleitung 4 angeordnet bzw. umhüllt die erste Abgasleitung 4, wobei zwischen der Außenwand der ersten Abgasleitung 4 und der Innenwand der zweiten Abgasleitung 22 ein nicht näher bezeichneter Ringraum vorliegt, durch den die Brennkraftmaschinen-Abgase dann in der zweiten Abgasleitung 22 geführt werden. Diese zweite Abgasleitung 22 erstreckt sich dabei von der Überleitung 21 in Richtung zur Brennkraftmaschine 1 (zurück) bis zu einer sog. Ausleitung 23, die am hier linksseitigen Vorkatalysator 3 bezüglich der Strömungsrichtung in der zweiten Abgasleitung 22 stromauf desselben, und für den hier rechtsseitigen Vorkatalysator 3 zwischen diesem Vorkatalysator 3 und der Brennkraftmaschine 1 vorgesehen ist.
Im Bereich zwischen der Ausleitung 23 und der Überleitung 21 ist die gezeigte Brennkraftmaschinen-Abgasanlage somit doppelwandig ausgebildet, wobei nicht nur die Abgasleitung 4, sondern auch die Abgasreinigungsvorrichtungen in Form des Hauptkatalysators 5 sowie des hier rechten Vorkatalysators 3 von der Abgasleitung 22 umhüllt sind.
An die Ausleitung 23 bzw. an das Ende der die erste Abgasleitung 4 bevorzugt koaxial umhüllenden zweiten Abgasleitung 22 schließt sich nun die in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel bereits erläuterte Zweigleitung 7 an, die letzlich im ebenfalls bereits erläuterten Speichervolumen 8 mündet. Bei geschlossener Sperrklappe 6 werden somit die Brennkraftmaschinen-Abgase über die zweite Abgasleitung 22 sowie die sich daran anschließende Zweigleitung 7 in das Speichervolumen 8 eingeleitet. Selbstverständlich muß auch hier das in der Zweigleitung 7 vorgesehene als Dreiwegeventil 10 ausgebildete Sperrventil 10a geeignet geschaltet sein, d.h. dieses Sperrventil 10a muß den Fluß des Abgasstromes durch die Zweigleitung 7 freigeben. In diesem Zusammenhang sei noch auf die in der Zweigleitung 7 vorgesehene Förderpumpe 24 hingewiesen, mit Hilfe derer das in das Speichervolumen 8 eingeleitete Brennkraftmaschinen-Abgas im Speichervolumen 8 komprimiert werden kann, so daß dieses Speichervolumen 8 einen für die Speicherung der in der genannten kritischen" Zeitspanne anfallenden Abgasmenge noch vertretbaren Rauminhalt besitzt.
Wie eingangs erläutert soll die soeben beschriebene Einleitung des Abgasstromes in das Speichervolumen 8 insbesondere nach einem (Kalt-) Start der Brennkraftmaschine 1, wenn also die Vorkatalysatoren 3 und der Hauptkatalysator 5 ihre Anspringtemperatur noch nicht erreicht haben und somit nicht in der Lage sind, schädliche Abgaskomponenten (insbesondere Kohlenwasserstoffe) zu konvertieren, für eine gewisse Zeitspanne (von bspw. 25 Sekunden) erfolgen. Haben nach Ablauf dieser sog. kritischen" Zeitspanne zumindest die Vorkatalysatoren 3 ihre Anspringtemperatur erreicht und können dann ihre Funktion erfüllen, so wird die Sperrklappe 6 geöffnet, so daß dann der Abgasstrom gereinigt, d.h. von zumindest den wesentlichen Schadstoffkomponenten befreit, in die Umgebung abgeführt wird.
Ist der soeben beschriebene Zustand erreicht, so kann das Speichervolumen 8 entleert werden, um für einen späteren (neuerlichen) Start bzw. Kalt-Start der Brennkraftmaschine 1 wieder in der Lage zu sein, den während der genannten Zeitspanne von bspw. 25 Sekunden ausgestoßenen Abgasstrom aufzunehmen. Diese erforderliche Entleerung des Speichervolumens 8 erfolgt bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel lediglich in die Sauganlage 11 der Brennkraftmaschine 1, und zwar über die Entleerungsleitung 17, wobei eine gezielte Mengensteuerung der aus dem Speichervolumen 8 entnommenen und der Sauganlage 11 zugeführten und somit rückgeführten Abgasmenge mittels eines in der Entleerungsleitung 17 vorgesehenen Steuerventiles 25 erfolgt.
In der Entleerungsleitung 17 befindet sich auch hier die in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 bereits erläuterte Unterdruckpumpe 18. Bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine 1 wird somit - nachdem zumindest die Vorkatalysatoren 3, allgemein eine Abgasreinigungsvorrichtung, ihre Betriebstemperatur erreicht haben/hat und nachdem die zuvor im Speichervolumen 8 gesammelte Abgasmenge aus dem Speichervolumen 8 entfernt wurde - mit dieser Unterdruckpumpe 18 im Speichervolumen 8 ein im wesentlichen absolutes Vakuum erzeugt. Dieses wird aufgrund der absolut dicht geschlossenen Sperrventile 10a, 10b auch nach einem Abstellen der Brennkraftmaschine 1 bis zu deren nächstem Start gehalten oder ggf. vor einem Start der Brennkraftmaschine 1 durch Inbetriebnahme der Unterdruckpumpe 18 neuerlich erzeugt.
Zurückkommend auf die Einleitung des Brennkraftmaschinen-Abgases in das Speichervolumen 8 während der genannten, sich an einen Start der Brennkraftmaschine 1 anschließenden sog. kritischen" Zeitspanne seien abschließend nochmals kurz die wesentlichen Vorteile der erfindungsgemäß bereichsweise doppelwandig ausgeführten Abgasanlage wiederholt:
Indem das Brennkraftmaschinen-Abgas vor einer Einleitung in das Speichervolumen 8 zunächst über die erste Abgasleitung 4 durch die Vorkatalysatoren 3 und durch den Hauptkatalysator 5 hindurchströmt und anschließend daran - geführt in der zweiten Abgasleitung 22 - nicht nur diese Abgasreinigungsvorrichtungen (nämlich den Hauptkatalysator 5 sowie ggf. den Vorkatalysator 3), sondern auch die Abgasleitung 4 außenseitig umströmt, werden diese soeben genannten Elemente der Brennkraftmaschinen-Abgasanlage in gewünschter Weise beschleunigt erwärmt, so daß die Abgasreinigungsvorrichtung(en) seine/ihre Anspring- oder Betriebstemperatur schneller erreichen, wodurch die sog. kritische" Zeitspanne verkürzt und somit die im Speichervolumen 8 unterzubringende Abgasmenge reduziert wird.
Vorteilhafterweise wird hiermit gleichzeitig der Abgasstrom abgekühlt, wodurch das Volumen der zu speichernden Abgasmenge (nach der physikalischen Zustandsgleichung für Gase) verringert wird, so daß in einem in seinem Rauminhalt vorgegebenen Speichervolumen 8 somit eine größere Abgasmenge, d.h. Abgasmasse gespeichert werden kann.
Dabei sei ausdrücklich darauf hingeweisen, daß diese genannten Effekte dadurch auftreten, daß die Abgasanlage bereichsweise doppelwandig ausgeführt ist, so daß das Brennkraftmaschinen-Abgas in diesem Bereich in einer ersten Abgasleitung 4, die die Abgasreinigungsvorrichtung(en) enthält, von der Brennkraftmaschine 1 weggeführt und in einer zweiten koaxial zu dieser ersten verlaufenden Abgasleitung 22 nach Art eines Gegenstromwärmetauschers wieder in Richtung der Brennkraftmaschine 1 zurückgeführt, dabei letzendlich jedoch in das Speichervolumen 8 eingeleitet wird. Nicht unbedingt notwendig ist es zur Erzielung dieser vorteilhaften Effekte, daß es sich bei der ersten Abgasleitung 4 um die innere und bei der zweiten Abgasleitung 22 um die äußere Abgasleitung der bereichsweise doppelwandigen, einen Ringraum aufweisenden Abgasanlage handelt. Vielmehr kann auch die erste Abgasleitung 4 außenliegend und die zweite Abgasleitung 22 innenliegend vorgesehen sein, wobei die letztgenannte dann die Abgasreinigungsvorrichtungen, d.h. den Hauptkatalysator 5 und den oder die Vorkatalysator(en) 3 durchdringen würde.
Selbstverständlich sind eine Vielzahl weiterer Abwandlungen vom beschriebenen Ausführungsbeispiel möglich, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen. So kann die Überleitung 21 bzw. der Anfang der zweiten Abgasleitung 22 auch zwischen dem Schalldämpfer 19 und dem Hauptkatalysator 5, oder auch stromauf desselben liegen. Besonders vorteilhaft ist es stets, wenn ein bestimmter Bereich der Abgasanlage in der beschriebenen Weise doppelwandig ausgeführt ist, wobei noch darauf hingewiesen sei, daß auch dieser doppelwandige Bereich der Abgasanlage sozusagen ein Teilvolumen des Speichervolumens 8 bildet, so daß letzteres vorteilhafterweise einen dementsprechend verringerten Rauminhalt aufweisen kann.
Wenngleich auf den detaillierten Aufbau des Speichervolumens 8 nicht näher eingegangen wird - im wesentlichen kann es sich hierbei um einen geeigneten und in der hier dargestellten Ausführungsform in Verbindung mit der Unterdruckpumpe 18 auch bei vollständiger Evakuierung stabilen Unterdruckspeicher handeln - sei noch kurz eine hier nicht gezeigte besonders vorteilhafte Ausführungsform des Speichervolumens 8 erwähnt, wonach das Speichervolumen 8 quasi zweiteilig ausgebildet sein kann. Neben einem ersten Teilvolumen, das in der beschriebenen Weise evakuierbar ist, kann ein zweites Teilvolumen vorgesehen sein, in welchem das Brennkraftmaschinen-Abgas mit Hilfe der Förderpumpe 24 komprimiert gespeichert wird. Daneben können selbstverständlich eine Vielzahl weiterer Details insbesondere konstruktiver Art durchaus abweichend von den erläuterten Ausführungsbeispielen gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.
Bezugszeichenliste:
1
Brennkraftmaschine
2
Abgaskrümmer
3
Vorkatalysator
4
(erste) Abgasleitung
4'
Abgasleitung
5
Hauptkatalysator
6
Sperrklappe
7
Zweigleitung
7'
Zweigleitung (alternativ geführt)
8
Speichervolumen
9
Regelventil
10
Dreiwegeventil, bestehend aus10a, 10b
10a
Sperrventil
10b
Sperrventil
11
Sauganlage
12
Ansaugleitung
13
Drosselklappe
14
Ansaug-Luftfilter
15
Sekundärluftleitung
16
Sekundärluftpumpe
17
Entleerungsleitung
17'
erster Leitungszweig von 17, in 11 mündend
17''
zweiter Leitungszweig von 17, in 4' mündend
18
Unterdruckpumpe
19
Schalldämpfer
20
Zweigventil in 17
21
Überleitung (zwischen 4 und 22)
22
zweite Abgasleitung
23
Ausleitung = Übergang von 22 in 7
24
Förderpumpe
25
Steuerventil

Claims (9)

  1. Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit einer Abgasreinigungsvorrichtung (3, 5) sowie mit einem evakuierbaren Speichervolumen (8), in das insbesondere nach einem Start der Brennkraftmaschine (1) für eine gewisse Zeitspanne zumindest ein Teil des Brennkraftmaschinen-Abgasstromes einleitbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß neben einem bei stillstehender Brennkraftmaschine (1) das Vakuum im Speichervolumen (8) haltenden Sperrventil (10, 10a, 10b) eine Unterdruckpumpe (18) zur Evakuierung des Speichervolumens (8) vorgesehen ist.
  2. Brennkraftmaschinen-Abgasanlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die mit ihrer Saugseite an das Speichervolumen (8) angeschlossene Unterdruckpumpe (18) mit ihrer Förderseite mit der Sauganlage (11) der Brennkraftmaschine (1) und/oder mit der Abgasleitung (4') stromauf der Abgasreinigungsvorrichtung (Hauptkatalysator 5) verbindbar ist.
  3. Brennkraftmaschinen-Abgasanlage nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß neben einer in der Abgasanlage stromab der Abgasreinigungsvorrichtung (5) vorgesehenen Sperrklappe (6) in einer den Brennkraftmaschinen-Abgasstrom zum Speichervolumen (8) führenden Zweigleitung (7) ein Regelventil (9) zur dosierten Befüllung des Speichervolumens (8) vorgesehen ist.
  4. Brennkraftmaschinen-Abgasanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    gekennzeichnet durch einen den Druckwert im Speichervolumen (8) erfassenden Druckfühler sowie durch eine die Unterdruckpumpe (18) und/oder das Regelventil (9) anhand der Druckfühler-Signale geeignet steuernde Steuereinheit.
  5. Brennkraftmaschinen-Abgasanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß im Speichervolumen (8) zumindest ein Adsorbermaterial für eine unerwünschte Abgaskomponente vorgesehen ist.
  6. Abgasanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasanlage bereichsweise doppelwandig ausgeführt ist, so daß zwei im wesentlichen koaxial zueinander verlaufende Abgasleitungen (4, 22) vorliegen, wobei über die erste, vorzugsweise innere Abgasleitung (4) das Abgas von der Brennkraftmaschine (1) weggeführt und über die zweite, vorzugsweise äußere Abgasleitung (22) zum Speichervolumen (8) hingeführt wird.
  7. Brennkraftmaschinen-Abgasanlage nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß stromauf einer in der ersten, vorzugsweise inneren Abgasleitung (4) stromab der Abgasreinigungsvorrichtung (5) vorgesehenen Sperrklappe (6) eine Überleitung (21) in die zweite, vorzugsweise äußere Abgasleitung (22) vorgesehen ist.
  8. Brennkraftmaschinen-Abgasanlage nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß im Abschnitt zwischen der Brennkraftmaschine (1) und einer als Vorkatalysator (3) ausgebildeten Abgasreinigungsvorrichtung eine Ausleitung (23) aus der zweiten, vorzugsweise äußeren Abgasleitung (22) in eine zum Speichervolumen (8) führende Zweigleitung (17) vorgesehen ist.
  9. Brennkraftmaschinen-Abgasanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß in der das Brennkraftmaschinen-Abgas zum Speichervolumen (8) hinführenden Zweigleitung (17) eine Förderpumpe (24) vorgesehen ist.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007050563A1 (en) * 2005-10-26 2007-05-03 Honeywell International Inc. An exhaust gas recirculation system
WO2007141435A1 (fr) * 2006-06-07 2007-12-13 Peugeot Citroën Automobiles SA Moteur a combustion interne ayant un circuit de recirculation des gaz d'echappement
AT503458B1 (de) * 2006-04-03 2008-09-15 Man Nutzfahrzeuge Oesterreich Abgasanlage einer antriebseinheit für ein kraftfahrzeug mit abgasrückführung
WO2013175238A1 (en) * 2012-05-25 2013-11-28 Perkins Engines Company Limited Engine boosting system and method therefor
IT201700055359A1 (it) * 2017-05-22 2018-11-22 Fpt Motorenforschung Ag Configurazione egr di un motore a combustione interna comprendente un ats
DE102019202383A1 (de) * 2019-02-21 2019-11-28 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Antriebseinrichtung
DE102018215877A1 (de) * 2018-09-18 2020-03-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Abgaseinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug mit einer solchen Abgaseinrichtung
FR3085998A1 (fr) * 2018-09-18 2020-03-20 Psa Automobiles Sa Ligne d’echappement de vehicule a circuit de refroidissement par gaz neutre en amont du dispositif de depollution
DE102019124775A1 (de) * 2019-09-16 2021-03-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine mit einer Abgasanlage
FR3121714A1 (fr) * 2021-04-07 2022-10-14 Renault S.A.S Moteur à combustion interne et procédé de pilotage d’un tel moteur
WO2025006807A1 (en) * 2023-06-29 2025-01-02 Daimler Truck North America Llc Exhaust system for reducing emissions

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0939199B1 (de) * 1998-02-25 2004-03-31 ALSTOM Technology Ltd Kraftwerksanlage und Verfahren zum Betrieb einer Kraftwerksanlage mit einem CO2-Prozess
JP2003516493A (ja) * 1999-12-08 2003-05-13 フオルクスワーゲン・アクチエンゲゼルシヤフト 燃焼エンジンから触媒装置、特に貯蔵触媒装置へ排気ガスを供給するための装置
DE10202171A1 (de) * 2002-01-22 2003-07-31 Bayerische Motoren Werke Ag Kraftfahrzeug mit einem Kryotank
JP3912192B2 (ja) * 2002-06-05 2007-05-09 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化方法、及び排気浄化装置並びに排気捕集装置
US20040226289A1 (en) * 2003-01-18 2004-11-18 Hagerty Jon C. Exhaust containment system
DE10309468A1 (de) * 2003-03-03 2004-09-23 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Abgasleitung einer Brennkraftmaschine mit steuerbaren Abgasklappen
FR2857697B1 (fr) * 2003-07-15 2006-01-21 Inst Francais Du Petrole Moteur a combustion interne a quatre temps suralimente avec dispositif d'echappement des gaz d'echappement a volume variable et procede de fonctionnement d'un tel moteur
FR2873405B1 (fr) * 2004-07-21 2009-08-07 Renault V I Sa Dispositif et procede de suralimentation en gaz comprime d'une tubulure d'admission d'un moteur turbo-compresse
FR2880073B1 (fr) * 2004-12-23 2007-03-30 Renault Sas Dispositif de recyclage des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne
US8069655B2 (en) * 2007-08-13 2011-12-06 Cummins Filtration Ip, Inc. Apparatus, system, and method for using a fraction of engine exhaust to deliver a dosant
JP5115630B2 (ja) * 2008-12-11 2013-01-09 トヨタ自動車株式会社 内燃機関用蓄圧システム
GB0912081D0 (en) * 2009-07-11 2009-08-19 Tonery David Combustion method and apparatus
US8516797B2 (en) * 2009-09-29 2013-08-27 Ford Global Technologies, Llc Control of exhaust flow in an engine including a particulate filter
US8955499B2 (en) 2011-02-10 2015-02-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas recirculation device
US9279396B2 (en) * 2012-05-17 2016-03-08 Ford Global Technologies, Llc Boost air management for improved engine performance
US20140278017A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Cummins Ip, Inc. Apparatus, system, and method for reducing engine knock
US9541039B2 (en) * 2013-03-14 2017-01-10 Cummins Ip, Inc. Apparatus, system, and method for reducing emission of nitrogen oxides
US10550780B2 (en) * 2015-01-21 2020-02-04 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Pollution handling process and system for vehicles
CN105484838A (zh) * 2016-01-18 2016-04-13 奇瑞汽车股份有限公司 汽车冷启动废气处理装置及处理方法
US10690072B2 (en) 2016-10-19 2020-06-23 Ford Global Technologies, Llc Method and system for catalytic conversion

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3645098A (en) * 1970-09-28 1972-02-29 Gen Motors Corp Exhaust emission control
US3674441A (en) * 1970-11-09 1972-07-04 Gen Motors Corp Exhaust emission control
GB1349051A (en) * 1971-07-19 1974-03-27 Ford Motor Co Internal combustion engine with an exhaust gas storage device in the exhaust system
DE4025565A1 (de) * 1990-08-11 1992-02-13 Audi Ag Verfahren und vorrichtung zur abgasentgiftung von brennkraftmaschinen
JPH04311618A (ja) * 1991-04-10 1992-11-04 Nissan Motor Co Ltd エンジンの排気浄化装置
DE4342296C1 (de) * 1993-12-11 1994-11-03 Daimler Benz Ag Vorrichtung zur Abgasreinigung nach dem Kaltstart
US5524433A (en) * 1994-12-27 1996-06-11 Ford Motor Company Methods and apparatus for monitoring the performance of hydrocarbon engine emission trapping devices

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2392711A (en) * 1944-04-12 1946-01-08 Inert Gas Equipment Inc Inert gas producing apparatus
BR7106266D0 (pt) 1970-09-28 1973-05-03 Gen Motors Corp Processo aperfeicoado para purificar gases provenientes das camaras de combustao de um motor e aparelho aperfeicoado para realizacao do dito processo
IT953824B (it) 1971-05-07 1973-08-10 Renault Regolatore di temperatura per reattore catalitico
DE2326718C2 (de) * 1973-05-25 1975-08-28 Deutsche Vergaser Gmbh & Co Kg, 4040 Neuss Regeleinrichtung für die Zumessung einer Zusatzluftmenge zur Verbesserung der Verbrennung in Brennkraftmaschinen oder der Nachverbrennung der Abgase von Brennkraftmaschinen
FR2272273B2 (de) * 1973-06-27 1980-01-11 Laprade Bernard
US4478304A (en) * 1980-08-14 1984-10-23 Delano Tony M Compressed air power engine
DE19526765A1 (de) 1995-07-21 1997-01-23 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren und Vorrichtung zur Abgasreinigung bei Kraftfahrzeugen

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3645098A (en) * 1970-09-28 1972-02-29 Gen Motors Corp Exhaust emission control
US3674441A (en) * 1970-11-09 1972-07-04 Gen Motors Corp Exhaust emission control
GB1349051A (en) * 1971-07-19 1974-03-27 Ford Motor Co Internal combustion engine with an exhaust gas storage device in the exhaust system
DE4025565A1 (de) * 1990-08-11 1992-02-13 Audi Ag Verfahren und vorrichtung zur abgasentgiftung von brennkraftmaschinen
JPH04311618A (ja) * 1991-04-10 1992-11-04 Nissan Motor Co Ltd エンジンの排気浄化装置
DE4342296C1 (de) * 1993-12-11 1994-11-03 Daimler Benz Ag Vorrichtung zur Abgasreinigung nach dem Kaltstart
US5524433A (en) * 1994-12-27 1996-06-11 Ford Motor Company Methods and apparatus for monitoring the performance of hydrocarbon engine emission trapping devices

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 017, no. 133 (M - 1383) 19 March 1993 (1993-03-19) *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007050563A1 (en) * 2005-10-26 2007-05-03 Honeywell International Inc. An exhaust gas recirculation system
AT503458B1 (de) * 2006-04-03 2008-09-15 Man Nutzfahrzeuge Oesterreich Abgasanlage einer antriebseinheit für ein kraftfahrzeug mit abgasrückführung
WO2007141435A1 (fr) * 2006-06-07 2007-12-13 Peugeot Citroën Automobiles SA Moteur a combustion interne ayant un circuit de recirculation des gaz d'echappement
FR2902151A1 (fr) * 2006-06-07 2007-12-14 Peugeot Citroen Automobiles Sa Moteur a combustion interne ayant un circuit de recirculation des gaz d'echappement
WO2013175238A1 (en) * 2012-05-25 2013-11-28 Perkins Engines Company Limited Engine boosting system and method therefor
EP3406874A1 (de) * 2017-05-22 2018-11-28 FPT Motorenforschung AG Agr-layout eines verbrennungsmotors mit einem nachbehandlungssystem
IT201700055359A1 (it) * 2017-05-22 2018-11-22 Fpt Motorenforschung Ag Configurazione egr di un motore a combustione interna comprendente un ats
DE102018215877A1 (de) * 2018-09-18 2020-03-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Abgaseinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug mit einer solchen Abgaseinrichtung
FR3085998A1 (fr) * 2018-09-18 2020-03-20 Psa Automobiles Sa Ligne d’echappement de vehicule a circuit de refroidissement par gaz neutre en amont du dispositif de depollution
DE102019202383A1 (de) * 2019-02-21 2019-11-28 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Antriebseinrichtung
DE102019124775A1 (de) * 2019-09-16 2021-03-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine mit einer Abgasanlage
FR3121714A1 (fr) * 2021-04-07 2022-10-14 Renault S.A.S Moteur à combustion interne et procédé de pilotage d’un tel moteur
WO2025006807A1 (en) * 2023-06-29 2025-01-02 Daimler Truck North America Llc Exhaust system for reducing emissions

Also Published As

Publication number Publication date
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EP0980966B1 (de) 2002-05-08
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