DE2327479A1

DE2327479A1 - METHOD AND DEVICE FOR REDUCING THE EMISSIONS OF UNWANTED COMBUSTION PRODUCTS IN THE COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number: DE2327479A1
Application number: DE2327479A
Authority: DE
Inventors: Edward August Mayer; Donald Walter Plungis
Original assignee: Texaco Development Corp
Current assignee: Texaco Development Corp
Priority date: 1972-06-02
Filing date: 1973-05-30
Publication date: 1973-12-13
Also published as: IT988896B; ZA733180B; CA980193A; PL86194B1; AR196129A1; ES415381A1; DD113383A5; SE401389B; NL7306866A; GB1418189A; BR7304025D0; FR2187016A5; CS161820B2; AU468741B2; JPS4956032A; AU5586773A

Description

Patentassessor·· Hamburg, 29. Mai 1975Patent assessor Hamburg, May 29, 1975

Dr. Gerhard Schupfner 770/k-rDr. Gerhard Schupfner 770 / k-r

Deutsche Texaco AG _{φ 9}, _{n R} cn no qrq τΛDeutsche Texaco AG _{φ 9} , _{n R} cn no qrq τΛ

2000 Hamburg 76 . ^{T 75} °^{58 CD} 72,982-i¹) Sechslingspforte 2- .2000 Hamburg 76. ^{T 75} ° ^{58 CD} 72.982-i ¹ ) sextuple gate 2-.

TEXACO DEVELOPMENT CORPORATION 135 East 42nd Street New Xork, N.Y. 10017 - U.S.A.TEXACO DEVELOPMENT CORPORATION 135 East 42nd Street New Xork, N.Y. 10017 - U.S.A.

Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung des Ausstoßes unerwünschter Verbrennungsprodukte bei einer Verbrennungskraftmaschine Method and device for reducing the emission of undesired combustion products in an internal combustion engine

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reduzierung des Ausstoßes unerwünschter Verbrennungsprodukte bei einer Verbrennungskraftmaschine. The invention relates to a method and an apparatus to reduce the emission of undesired combustion products in an internal combustion engine.

In einer Verbrennungskraftmaschine erfolgt der Verbrennungsprozeß normalerweise durch die Verbrennung einer brennbaren Mischung, die Kraftstoff und ein die Verbrennung unterstützendes Gas aufweist. Die meisten.gebräuchlichen Mischungen bestehen aus Kohlenwasserstoff-Kraftstoffen und atmosphärischer Luft. Die brennbare Mischung wird äußerst · schnell in einer Brennkammer verbrannt, wobei ein bewegliches Element, wie z.B. ein Kolben oder dergl., in einem sogenannten Arbeitstakt i_n Bewegung versetzt wird. Die aus dieserIn an internal combustion engine, the combustion process normally takes place through the combustion of a combustible mixture comprising fuel and a combustion-assisting gas. Most common blends are hydrocarbon fuels and atmospheric air. The combustible mixture is burned extremely · quickly in a combustion chamber, wherein a movable member such as a piston or the like, is placed in a so-called working stroke i _n motion.. The one from this

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Verbrennung resultierenden Abgase werden üblicherweise schallgedämpft in die Atmosphäre ausgestoßen. Zur Verringerung des-Grades der atmosphärischen Verschmutzung, die durch Ausstoß dieser Abgase bewirkt wird, haben versc-hiedene Behörden genauso wie die Industrie bestimmt, daß der Anteil dieser schädlichen Abgase zu senken ist.Combustion-resulting exhaust gases are usually silently emitted into the atmosphere. To reduce des-degrees of atmospheric pollution caused by Emission of these exhaust gases is caused, various authorities as well as the industry have determined that the proportion to reduce these harmful emissions.

Zu den giftigeren der ausgestoßenen Luftverschmutzungsgase gehören die verschiedenen Oxide des Stickstoffes, die nachfolgend au.s"NO -Gehalt, wie auch in der Industrie üblich, bezeichnet werden.Among the more toxic of the air pollution gases emitted include the various oxides of nitrogen, hereinafter referred to as "NO content, as is common in industry, are designated.

Obwohl dieser Anteil, der in die Atmosphäre ausgestoßen wird, nicht der schädlichste ist, zählt der HO -Gehalt zu einem großen Teil der insgesamt emittierten Gase. Der Anteil des NO-Gehaltes in seiner verschmutzenden Wirkung hängt von der speziellen Art der Verbrennung und der Zusammensetzung des verbrannten Kraftstoffes ab. . 'Although this proportion, which is emitted into the atmosphere, is not the most harmful, the HO content is one of them large part of the total gases emitted. The proportion of the NO content in its polluting effect depends on the special type of combustion and the composition of the burned fuel. . '

Aufgabe der Erfindung ist es, den NO -Gehalt wesentlich zu reduzieren und, wenn möglich, zu eliminieren, der bei dem Verbrennungsprozeß in einer Verbrennungskraftmaschine auftritt und in die Atmosphäre ausgestoßen wird. Im wesentlichen beinhaltet das vorliegende Verfahren die ständige Segregation und das im Kreislauf führen eines .geringen Teiles des Gesamt-Abgasstromes, der durch den Verbrennungsprozeß entsteht. Dieser abgetrennte Teil, obwohl er die Verbrennung nicht unter-The object of the invention is to reduce the NO content significantly and, if possible, to eliminate the in the Combustion process occurs in an internal combustion engine and is emitted into the atmosphere. Essentially includes the present process, the permanent segregation and the circulation of a small part of the total exhaust gas flow, caused by the combustion process. This separated part, although it does not interfere with the combustion

i.i.

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stützt, wird mit dem die Verbrennung unterstützenden Gas innig vermischt, um.eine vorläufige Mischung zu bilden.supports, is with the combustion supporting gas intimately mixed to form a preliminary mixture.

Die vorläufige Gasmischung wird danach zusammen mit einer vorbestimmten Kraft stoff menge -in den Verbrennungsraum , entweder in flüssiger oder gasförmiger Phase, eingegeben. Die zwangsläufige Vermischung der Kraftstoff menge mit einem Teil der vorläufigen Mischung erzeugt ein brennbares Gemisch, das danach durch einen Zündfunken oder auf andere Art und Weise gezündet wird. .The preliminary gas mixture is then combined with a predetermined amount of fuel -in the combustion chamber, either in liquid or gaseous phase, entered. The inevitable mixing of the amount of fuel with a part The preliminary mixture creates a flammable mixture, which is then followed by an ignition spark or in some other way and Way is ignited. .

Um die vorgenannten Zielvorstellungen zu verwirklichen, beinhaltet die Erfindung ein Verfahren zum Antreiben eines Motors, in dem Kraftstoff in der Anwesenheit eines die Verbrennung unterstützenden Mediums äußerst schnell verbrannt wird. Da.s unterstützende Medium weist einen großen Teil Luft' und einen kleineren Teil gekühlter, im Kreislauf zurückgeführter Abgase auf. Charakteristisch in ihren physikalischen Eigenschaften ist es, daß die Abgase stark wärmeabsorbierend wirken und nicht unmittelbar am Verbrennungsprozeß teilnehmen. Die Gesamtwirkung dieser Verbrennungsart liegt in der Temperatursenkung im Verbrennungsraum. Bei einer Verbrennung, die bei niedrigeren Temperaturen durchgeführt wird, kann eine wesentliche Reduzierung oder vollständige Eliminierung des NO -Gehaltes erreicht werden, die anderenfalls, bei einem normalen Luft/Kraftstoff-Gehalt, auftreten würde.In order to achieve the aforementioned objectives, includes the invention a method of driving a Engine in which fuel in the presence of a combustion supporting medium is burned extremely quickly. The supporting medium has a large part of air ' and a smaller portion of cooled, recirculated exhaust gases. Characteristic in their physical It is characteristic that the exhaust gases have a strong heat-absorbing effect and do not take part directly in the combustion process. The overall effect of this type of combustion is to lower the temperature in the combustion chamber. In the event of a burn, which is carried out at lower temperatures can substantially reduce or completely eliminate the NO content can be achieved, which would otherwise occur with a normal air / fuel content.

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Die apparative Ausgestaltung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzielung der Verhältnisse im Verbrennungsraum des Motors, aus denen die gewünschte Verbrennung resultiert. Diese Vorrichtung weist weiterhin eine Steuerungs-Einrichtung auf, mit der in Abhängigkeit der Belastung des Motors die Menge des im Kreislauf rückgeführten Abgases in den Verbrennungsraum geändert werden kann. Der Strom der heißen rückgeführten Abgase' wird gemäß der Stellung einer Drosselklappe oder dergl. zwecks Änderung der rückgeführten Abgasmenge verändert, wobei die Menge der rückgeführten Abgase im Leerlauf maximal ungefähr JO Vol.-% beträgt und unter Belastung auf ein Minimum von ungefähr 15 Vol.-% zurückgeht.The design of the apparatus for carrying out the inventive Method refers to a device for achieving the conditions in the combustion chamber of the engine, from which the desired combustion results. This device also has a control device, with which, depending on the load on the engine, the amount of exhaust gas recirculated into the combustion chamber can be changed. The flow of hot recirculated exhaust gases is controlled according to the position of a throttle valve or the like. To change the amount of recirculated exhaust gas changed, the amount of recirculated exhaust gases at idle is a maximum of approximately JO% by volume and under load decreases to a minimum of about 15% by volume.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawing.

Die Zeichnung offenbart schematisiert eine Verbrennungskraftmaschine mit verschiedenen Elementen, die von Leitungen für Kraftstoff_;Luft und/oder Abgasen verbunden sind.The drawing discloses schematically an internal combustion engine with various elements, from lines for fuel _; Air and / or exhaust gases are connected.

Die Verbrennungskraftmaschine kann als fremdzündender Motor oder als Dieselmotor bekannter Bauart ausgebildet sein.The internal combustion engine can be used as a spark ignition engine or be designed as a diesel engine of known type.

Der zum Zwecke der Beschreibung gewählte Kraftstoff ist im wesentlichen aus Kohlenwasserstoffen zusammengesetzt. Die Abgase, die den Rest der Verbrennung eines solchen Kraft-The fuel chosen for the purpose of description is essentially composed of hydrocarbons. the Exhaust gases that make up the remainder of the combustion of such a

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stoffes bi'lden, weisen hauptsächlich die vorgenannte NO-"stoffes bilden, show mainly the aforementioned NO- "

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Komponente zusammen^mit verschiedenen unverbrannten Kohlenwasserstoffen wie auch Kohlenmonoxid auf.Component together with various unburned hydrocarbons as well as carbon monoxide.

Obwohl die Erfindung nachfolgend in Beziehung zu einem einzelnen Verbrennungsraum innerhalb eines Motors erklärt wird, darf dieses nicht als Beschränkung im Hinblick auf eine andere Anzahl von Verbrennungsräumen gewartet werden. Es ist verständlich, daß die neuartige Vormischung der Luft, zu- , sammen mit einem Teil der rückgeführten Abgase, die Grundlage für eine Mischung bilden kann, die nacheinander in jeden Zylinder oder zu einem oder mehreren Zylindern einer Motoreinheit' eingegeben wird.Although the invention is hereinafter in relation to a individual combustion chamber within an engine is declared, this must not be considered a limitation with regard to a other number of combustion chambers to be serviced. It is understandable that the new premixing of air, too, together with a part of the recirculated exhaust gases, the basis for a mixture can be formed, which one after the other into each Cylinder or to one or more cylinders of an engine unit ' is entered.

Das neue Verfahren arbeitet wirkungsvoll im Falle der Verwendung der gesteuerten Kraftstoff-Verbrennung gemäß der US-PS 2 484 009.The new method works effectively in the case of use the controlled fuel combustion according to the U.S. Patent 2,484,009.

In dem vorgenannten Verfahren zur steuerbaren Verbrennung wird Luft in den oberen Bereich des Verbrennungsraumes in einer Art und Weise gegeben, um einen äußerst /schnell sich bewegenden oder rotierenden Strom· zu bilden. Gleichzeitig wird eine bemessene Menge zwangsläufig in den Verbrennungsraum eingespritzt, um sich mit einem Teil des. zirkulierenden Luftstromes zu vermischen. Der Ort der Eingabe des Kraftstoffes in-den .Verbrennungsraum ist vorzugsweise in der unmittelbaren Nähe der Zündeinrichtung. In dem vorliegenden Pail handelt es .sichIn the aforementioned method for controllable combustion, air is in the upper area of the combustion chamber in a Way given to form an extremely / fast moving or rotating stream ·. At the same time a measured amount is inevitably injected into the combustion chamber in order to deal with part of the circulating air flow to mix. The place of entering the fuel in-the The combustion chamber is preferably in the immediate vicinity the ignition device. In the present pail it concerns itself

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dabei um eine gewöhnliche Zündkerze in Verbindung mit einem Motor-Zündsystem.a common spark plug in connection with an engine ignition system.

Aufgrund der engen Nähe des Kraftstoffes und Luft-Gemisches innerhalb des Verbrennungsraumes zur Zündkerze, wird die Mischung sofort gezündet und erzeugt eine sich äußerst schnell fortpflanzende Flammenfront.Because of the close proximity of the fuel and air mixture inside the combustion chamber to the spark plug, the mixture is ignited immediately and creates an extremely fast propagating flame front.

Die in der Zeichnung schematisiert dargestellte Verbrennungskraftmaschine 10 weist eine Anzahl von Zylindern 9 auf. Im Normalfall ist jeder der Zylinder mit einem Paar Ventile 11 und 12 versehen, die nacheinander die ankommende Luft einlassen und die Abgase herauslassen. - , . ■The internal combustion engine shown schematically in the drawing 10 has a number of cylinders 9. In the normal case, each of the cylinders is provided with a pair of valves 11 and 12 which successively take in the incoming air and let out the exhaust gases. -,. ■

Die entsprechenden Einlaß-Ventile 11 kommunizieren mit einer gemeinsamen Ansaugleitung ,13. Desgleichen kommunizieren die Auslaß-Ventile 12 über eine gemeinsame Abgasleitung 14. Diese gemeinsamen Ansaug- und Abgasleitungen sind allgemein üblich bei diesem Verbrennungskraftmaschinentyp. Selbstverständlich können auch separate Ansaug- und Abgasleitungen vorgesehen werden.The corresponding inlet valves 11 communicate with a common suction line 13. Likewise, they communicate Outlet valves 12 via a common exhaust line 14. These common intake and exhaust lines are general common in this type of internal combustion engine. Of course separate intake and exhaust lines can also be provided.

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Die Abgasseite der Verbrennungskraftmaschine 10 ist mit einem Auspufftopf 16 versehen, in den die heißen Abgase der Abgasleitung 14 strömen. In dem vorliegenden Fall ist ein Auspufftopf verwendet worden, in dem noch ein katalytischer Prozeß stattfindet. Der Auspufftopf kann mit jedem einzelnen Auslaß-The exhaust side of the internal combustion engine 10 is provided with a muffler 16 into which the hot exhaust gases from the exhaust pipe 14 stream. In the present case a muffler has been used in which a catalytic process is still in progress takes place. The muffler can be connected to each individual outlet

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ventil über eine individuelle Leitung kommunizieren. Die normale Funktion der Abgasleitung besteht darin, den Hauptteil der im Zylinder erzeugten Abgase aufzunehmen und zum Auspuff topf zu leiten. Der Auspufftopf-Typ ist bekannt und senkt nicht nur den Geräuschpegel der heißen Abgase, sondern fördert die Reaktion der Abgaskomponenten mit Luft innerhalb des Auspuff topf es, um so die Menge der schädlichen Emissionen, die in die Atmosphäre gelangen, zu minimieren.communicate with the valve via an individual line. the The normal function of the exhaust pipe is to receive the majority of the exhaust gases generated in the cylinder and to the Pipe exhaust muffler. The muffler type is well known and Not only does it reduce the noise level of the hot exhaust gases, it also promotes the reaction of the exhaust gas components with the air inside the exhaust is pumping to minimize the amount of harmful emissions released into the atmosphere.

Normalerweise wird der Abgasstrom durch den Katalyt-Auspüfftopf 16 über ein Auspuffrohr in die Atmosphäre geleitet. In der vorliegenden Erfindung 3edoch wird ein Teil der heißen Abgase, vorzugsweise bei maximalem Druck, vom Haupt-Abgasstrom abgeteilt. Dieser Teil der heißen Abgase wird über das Rohr 20 zu einer Kühlschlange 17 eines Wärmeaustauschers 18 geleitet.Normally, the exhaust gas flow is directed through the catalytic muffler 16 via an exhaust pipe to the atmosphere. In the present invention, however, part of the hot exhaust gases, preferably at maximum pressure, from the main exhaust gas flow partitioned off. This part of the hot exhaust gases is via the pipe 20 to a cooling coil 17 of a heat exchanger 18 headed.

Die korrespondierende Seite des Wärmeaustauschers 18 ist mit einer Einrichtung, z.B. einer Leitung 19? zur Durchführung' eines Kühlmediums versehen. Hierbei kann es sich um atmosphärische Luft oder auch um Motor-Kühlwasser han&eln. Kormalerweise kann zur Durchführung des Kühlmediums hinter der Kühlmittel-Austrittseite 21 eine Pumpe. 22 für den Kühlkreislauf vorgesehen sein.The corresponding side of the heat exchanger 18 is connected to a device, e.g. a line 19? for implementation ' a cooling medium provided. This can be atmospheric Air or engine cooling water. Usually A pump can be used to feed the cooling medium behind the coolant outlet side 21. 22 for the cooling circuit be provided.

Die Abstromseite des Wärmeaustauschers 18 ist über eine Leitung 2$ mit einem Abgas-Meßventil 24 verbunden. DiesesThe downstream side of the heat exchanger 18 is via a Line 2 $ connected to an exhaust gas measuring valve 24. This

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Meßventil beinhaltet eine Einrichtung für eine sofortige Regelung der Durchstromöffnung dergestalt, daß der Strom der gekühlten Abgase sofort adjustiert werden kann, wodurch die Menge dieses Stromes, die nachfolgend mit der vorläufigen Mischung vermischt wird, geändert wird..Measuring valve includes a facility for instantaneous Regulation of the flow opening in such a way that the flow of the cooled exhaust gases can be adjusted immediately, whereby the amount of this stream that is subsequently mixed with the preliminary mixture is changed ..

Eine Bypass-Leitung 26 kommuniziert mit der Einlaßseite des Meßventiles 24- und weist eine Durchströmungspassage 25 mit gleichbleibender Öffnung auf, um einen Minimalstrom gekühlter Abgase um das Meßventil 24- herum zu Zeiten zu ermöglichen, in denen die Verbrennungskraftmaschine mit maximalem Kraftstoffstrom bzw* Vollast arbeitet.A bypass line 26 communicates with the inlet side of the Measuring valve 24 and has a through-flow passage 25 constant opening to allow a minimal flow of cooled exhaust gases around the measuring valve 24- at times, in which the internal combustion engine works with maximum fuel flow or full load.

Die Abstromseite des Meßventils 24- kommuniziert außerdem über eine Leitung 27 mit einem Strömungs-Integrator 28. In den Integrator wird das gekühlte bemessene Abgas injiziert und mit einem Strom eines die Verbrennung unterstützenden Medium, normalerweise Luft, zusammengebracht. In den Integrator wird über eine PiItereinrichtung 29 atmosphärische Luft in einen Mischraum J>0 eingeleitet und mit dem ankommenden Abgasstrom vermischt.The downstream side of the measuring valve 24 also communicates via a line 27 with a flow integrator 28. The cooled, measured exhaust gas is injected into the integrator and brought together with a flow of a medium which supports the combustion, normally air. Atmospheric air is introduced into the integrator via a piping device 29 into a mixing space J> 0 and mixed with the incoming exhaust gas flow.

Das aus dieser Vermischung resultierende Fluid beinhaltet eine vorläufige Mischung aus der die Verbrennung unterstützenden Luft mit dem die Verbrennung nicht unterstützenden Abgasteil. Die gasförmige Mischung wird danach einer Ansaug-Einrichtung 31 zugeführt, die ein sich erweiterndes zentralesThe fluid resulting from this mixing includes a preliminary mixture of that which supports the combustion Air with the exhaust part which does not support the combustion. The gaseous mixture is then fed to a suction device 31, which is an expanding central

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Trichterteil 32 aufweist* Im Trichterteil 32 ist schwenkbar eine Drosselklappe 33 gelagert, mit der der durchgehende IPluidstrom geregelt v/erden kann. Der Flui-dstrom kommuniziert über eine Leitung yv mit dem Verbrennungsraum 36 durch das Einlaßventil 11. Ist das Einlaßventil in seiner geöffneten Stellung, saugt der verminderte Druck im Verbrennungsraum die vorläufige Mischung in den Zylinder.Funnel part 32 has * In the funnel part 32 a throttle valve 33 is pivotably mounted, with which the continuous flow of fluid can be grounded in a regulated manner. The fluid flow communicates via a line yv with the combustion chamber 36 through the inlet valve 11. If the inlet valve is in its open position, the reduced pressure in the combustion chamber sucks the preliminary mixture into the cylinder.

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Vie im Zusammenhang mit der Verbrennungskraftmaschine vorherbeschrieb$n, wird die vorläufige gasförmige Mischung zwangsläufig dergestalt in den Verbrennungsraum 36 gezogen, daß sie im oberen Bereich des Raumes 'herumwirbelt. Gleichzeitig wird eine vorbestimmte Kraft stoff menge in flüssiger oder gasförmiger Konsistenz durch die Einspritzdüse 38 in die-Wirbelschicht ^eingegeben.-Die daraus resultierende örtliche Gas- ' und Kraftstoffstelle bildet eine zündfähige Mischung, wenn unter dem Einfluß eines Zündfünkens von einer Zündkerze die Zündung bewirkt wird. "· . ^j ■As previously described in connection with the internal combustion engine, the preliminary gaseous mixture is inevitably drawn into the combustion space 36 in such a way that it swirls around in the upper region of the space. At the same time, a predetermined amount of fuel in liquid or gaseous consistency is entered through the injection nozzle 38 into the fluidized bed ^ will. "·. ^J ■

Nachfolgend zum Auftreten des Arbeitstaktes durch das expandierende Gas Öffnet sich das Auslaßventil 12 und laßt die hochgespannten, heißen Abgase vom Verbrennungsraum 36 in die Abgasleitung 14 strömen* Von hier gelangen die Abgase in die gemeinsame Abgasleitung und in den Auspuff topf 16.Subsequent to the occurrence of the work cycle by the expanding gas opens the outlet valve 12 and let the high-tension, hot exhaust gases from the combustion chamber 36 in the Exhaust pipe 14 flow * From here the exhaust gases enter the common exhaust pipe and into the exhaust pot 16.

Im Hinblick auf eine wirtschaftlich durchzuführende Steuerung der Verbrennungskraftmaschine gemäß dem erfindüngsgemäßenWith regard to an economically feasible control the internal combustion engine according to the inventive

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Verfahren >zur Reduzierung der Emissionen, ist die Kraft-Process> to reduce emissions, the power

stoffpumpe 39 mit einem schwenkbar gelagerten Hebel 41 verbunden, .Der Hebel 41 bewirkt einen Kraftstoff-Druckstrahl in den Verbrennungsraum 36 über die Einspritzdüse 38, wenn er durch eine Bewegung des fußbetätigten Beschleunigungpedals 42 aktiviert wird. Ein mit der Kraftstoffpumpe 39 verbundener Kabelzug ist mit seinem anderen Ende mit der beweglichen Drosselklappe in dem Meßventil 24 verbunden. Wird die Menge des eingespritzten Kraftstoffes in den Verbrennungsraum 36 zwecks Belastungserhöhung erhöht, geht das Meßventil 24 in Richtung :auf eine geschlossene Lage seiner Drosselklappe.fuel pump 39 connected to a pivotably mounted lever 41, The lever 41 produces a pressure jet of fuel into the combustion chamber 36 via the injection nozzle 38, if by moving the foot-operated accelerator pedal 42 is activated. A cable pull connected to the fuel pump 39 has its other end connected to the movable one Throttle valve connected in the measuring valve 24. Will be the amount of fuel injected into the combustion chamber 36 increased to increase the load, it works Measuring valve 24 in the direction: to a closed position of its throttle valve.

Gleichzeitig mit der Regulierung der Kraftstoffzufuhr in den Verbrennungsraum 36 wird auch der Strom der vorläufigen Mischung durch die Ansaug-Einrichtung"3'1 reguliert. Die Regelung erfolgt über eine Verbindung, z.B. einen Kabelzug 44, der gleichermaßen die Kraftstoffpumoe 39 mit der Ansaug-Einrichtung 311 wie beim Kabelzug 43 beschrieben, verbindet. Für ^jeden Belastungszustand der Verbrennungskraftmaschine zwischen Leerlauf und Vollast kann das gesamte System von der Bedienungsperson durch eine einzige Adjustierung reguliert werden.Simultaneously with the regulation of the fuel supply in the Combustion chamber 36 is also the flow of preliminary Mixture regulated by the suction device "3'1. The regulation takes place via a connection, e.g. a cable pull 44, which also connects the fuel pump 39 to the suction device 311 as described for cable pull 43 connects. For ^ every load condition of the internal combustion engine between Idle and full load, the entire system can be regulated by the operator with a single adjustment.

Das offenbarte Abgas-Rückführungs-System arbeitet effektiv unter allen praktisch vorkommenden Arbeitsbedingungen der Verbrennungskraftmaschine. Die heißen, aus dem Auslaßventil 12 austretenden Abgase weisen eine ungefähre Temperatur imThe disclosed exhaust gas recirculation system works effectively under all practically occurring working conditions of the Internal combustion engine. The hot exhaust gases emerging from the outlet valve 12 have an approximate temperature im

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Bereich von 316° bis 927°C auf. Der größte Teil der heißen Abgase gelangt in den katalytisch wirkenden Auspufftopf 16, in welchem die Abgase vor dem Austreten an der Abstromseite behandelt werden. Der kleinere Teil der Abgase für den Rückführungs-Proζeß wird jedoch über die Leitung 20 abgezogen. .Range from 316 ° to 927 ° C. Most of the hot Exhaust gases enter the catalytically active muffler 16, in which the exhaust gases are treated before exiting on the downstream side. The smaller part of the exhaust for the However, the return process is withdrawn via line 20. .

Das Volumen der tatsächlich für die vorlauf ige" Mischung benötigten Abgase kann zwischen 15 bis 30 Vol.-% der gesamten in den Verbrennungsraum 36 eingegebenen vorläufigen Mischung liegen. Venn jedoch der Gasdruck an der Einlaßseite des Auspufftopfes 16 sein Maximum in dem System erreicht hat, ist der Druck in der Leitung 20 im wesentlichen auf einem Maximal-Wert. Das Volumen oder die Strömungsrate der Abgase wird durch den Rückdruck in der Leitung 20, der seinerseits abhängig ist von der Ad justierung, des Meßventils 24- wie auch der Öffnung bzw. des Ventils 4-5, das an der Abstromseite des Auspufftopfes 16 angeordnet ist.The volume actually required for the preliminary mix Exhaust gases can be between 15 to 30% by volume of the total Preliminary mixture entered into the combustion chamber 36 lie. However, if the gas pressure at the inlet side of the muffler 16 has reached its maximum in the system, the pressure in the line 20 is essentially at a maximum value. The volume or flow rate of the exhaust gases is adjusted by the back pressure in the line 20, which in turn is dependent on the Ad, the measuring valve 24-like also the opening or valve 4-5, which is on the downstream side of the muffler 16 is arranged.

Die heißen Abgase werden danach in den Wärmeaustauscher 18 geleitet, in dem das Abgas auf eine Temperatur von ungefähr 37,8 bis 60°C heruntergekühlt wird. Diese Temperatur ist abhängig von dem Zustand des Kühlmediums, wie bereits vorherbeschrieben. '. ■ .The hot exhaust gases are then fed into the heat exchanger 18 passed, in which the exhaust gas is cooled down to a temperature of about 37.8 to 60 ° C. This temperature is depending on the condition of the cooling medium, as previously described. '. ■.

Auf jeden Fall wird das gekühlte Abgas, das nun· einen leichtIn any case, the cooled exhaust gas becomes easy

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reduzierten Druck und ein entsprechend kleineres Volumen aufweist, über die Leitung 23 zur Aufstromseite des Meßventils 24 geleitet. Der durch das Meßventil 24 gehende Gasstrom ist abhängig von der Kr aft st off menge,' die von der Pumpe 39 in'reduced pressure and a correspondingly smaller volume has, via line 23 to the upstream side of the measuring valve 24 headed. The gas flow passing through the measuring valve 24 depends on the amount of force 'which is supplied by the pump 39 in'

Erwiderung auf die Betätigung des Beschleunigungspedals 42 abgegeben wird.Response to the operation of the accelerator pedal 42 is given.

Abstromseitig vom Meßventil 24 wird der bemessene gekühlte Abgasstrom über die Leitung 27 zum Strömungs-Integrator 28 geleitet.:Die Primärfunktion des Integrators 28 besteht darin, den gekühlten Abgasstrom mit Luft oder einem anderen die Verbrennung unterstützenden Gas zu kombinieren, die in den Integrator gesaugt wird. Im Mischraum 30 des Integrators 28 wird eine maximale Vermischung der beiden Gasströme im Hinblick auf eine effizientere Arbeitsweise im Verbrennungsraum 36 durchgeführt.Downstream of the measuring valve 24 is the measured cooled Exhaust gas flow passed through line 27 to flow integrator 28. The primary function of integrator 28 is to the cooled exhaust gas flow with air or another combustion supporting gas that is drawn into the integrator. In the mixing chamber 30 of the integrator 28 a maximum mixing of the two gas flows with regard to a more efficient operation in the combustion chamber 36 carried out.

Der vermischte Strom, der durch die zugeführte Luft weiter heruntergekühlt wurde, gelangt zur Ansaug-Einrichtung 31, die über die Drosselklappe 33 die Durchströmrate regelt. Der vorläufige Gasstrom wird beim öffnen des Einlaßventils 30 zwangsläufig in den Verbrennungsraum 36 eingespeist.The mixed flow, which has been further cooled by the supplied air, reaches the suction device 31, which regulates the flow rate via the throttle valve 33. Of the preliminary gas flow occurs when the inlet valve 30 is opened inevitably fed into the combustion chamber 36.

Eine Bypass-Leitung 46 überbrückt die Ansaug-Einrichtung 31 und weist ein Bypass-Ventil 47 auf. Bei Leerlauf-Abbremsbedingungen der Verbrennungskraftmaschine tritt das Bypass-Ventil 47 im wesentlichen in Aktion. Das Bypass-Ventil 47 läßt unter den vorgenannten Bedingungen die gewünschte MengeA bypass line 46 bridges the suction device 31 and has a bypass valve 47. Under idle deceleration conditions of the internal combustion engine, the bypass valve 47 essentially comes into action. The bypass valve 47 leaves the desired amount under the aforementioned conditions

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des Abgas/liuft-Gemisches durch. Weiterhin "bewirkt das Bypass-Ventil 4-7 ein wiederholbares Yakuura in der Ansaugleitung, ohne daß der im rückgeführten Abgas vorhandene Huß eine Beeinflußung ausübt.the exhaust gas / air mixture through. Furthermore "does that Bypass valve 4-7 a repeatable yakuura in the suction line, without the huss present in the recirculated exhaust gas exerting any influence.

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Claims

T 73 038 claims ί— ·

1) ^ experience undesirable for reducing emissions Combustion products in an internal combustion engine, the on-combustion chamber has an inlet and an outlet valve has in which a hydrocarbon fuel with a gas mixture supporting combustion an ignitable mixture is mixed, in particular to reduce the KO content of the exhaust gas, characterized in that a preliminary gaseous mixture supporting the combustion is produced, which has a main part of air and a smaller part of exhaust gases that the preliminary Air / exhaust gas mixture in the combustion chamber for the purpose of mixing with the hydrocarbon fuel input to at least a portion of the air / exhaust mixture to make combustible that the combustible mixture in the Combustion chamber is ignited and that some of the hot exhaust gases formed thereby to form the preliminary, the combustion-supporting mixture is secreted.

2) Method according to claim 1, characterized that the proportion of air in the preliminary, combustion-supporting mixture in a range

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- is maintained from about 70 "to 90% by volume of the mixture.

3) Method according to claim 1 or 2, characterized that the exhaust gas fraction before mixing with air to form the preliminary mixture is pre-cooled.

4-) Method according to one of the preceding claims, characterized in that the Volume flow of the fraction of exhaust gas that is mixed with the air in response to the load conditions of the Internal combustion engine is adjusted.

5) Method according to one of the preceding claims, characterized in that I η et geken that the smaller exhaust gas portion required for the subsequent mixing with air is branched off directly downstream of the exhaust valve of the combustion chamber. -

6) Method according to one of the preceding claims j d adur.ch characterized in that after the formation of the preliminary mixture, the volume flow of the same is regulated to adjust to the combustion chamber. - '

7) Method according to one of the preceding claims', characterized in that at the same time the volume flow of the branched off exhaust gas portion and the

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Volume flow of the preliminary gaseous mixture that

is supplied to the combustion chamber, in response to the .Belastungsverbindungen that the internal combustion engine should be adjusted.

8) Device for performing the method according to claim 1, characterized in that a Line system is provided with the outlet valve (12) and the inlet valve (11) for the passage of an exhaust gas stream communicates that to mix the exhaust gas flow with a medium supporting the combustion a flow integrator (28) is provided in the line system to form a preliminary gaseous mixture which has a mixing space (30) and that a suction device (31) downstream of the flow integrator (28) is provided for receiving the preliminary mixture, wherein the suction device (31) with the inlet valve (11) is connected and is used to regulate the flow of the preliminary mixture to the inlet valve (11).

9) Device according to claim 8, characterized that a fuel injection nozzle (38) is provided, which is separated from the combustion chamber Entering a fuel stream apart from the preliminary gaseous mixture - communicates and that a control lever (41) with one of the injection nozzle (38) upstream Fuel pump (39) to regulate the

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Fuel flow is connected to the combustion chamber.

'10) Device according to claim 8 or 9 ι d a characterized by That with the control lever (41) a cable (4-3) or the like. Is connected, whose free end is connected to a size valve (24), which in. the line system is connected, that a second cable pull (44-) also with the control lever (41) and with, the free end with a throttle valve (33) of the suction device (31) and that the regulation of the Fuel stream and the preliminary gaseous mixture to the combustion chamber at the same time by actuating the control lever (41).

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