[0001] Die Erfindung geht von einer Einrichtung gemäß der Gattung des Hauptanspruchs aus.
Bei einer solchen durch die deutsche Patentanmeldung P 34 24 196.5 bekannten Einrichtung
wird das von der Brennkraftmaschine kommende Abgas mit Hilfe einer elektrostatischen
Rußweiche und eines nachgeschalteten Fliehkraftabscheiders in einen Abgasstrom aufgeteilt,
der mit brennbaren Festkörperteilchen, insbesondere Ruß angereichert ist und in einem
Abgasteilstrom, der weitgehend von solchen Teilchen befreit ist. Der mit brennbaren
Festkörperteilchen angereicherte Abgasteilstrom wird bei der bekannten Einrichtung
einer Brennkammer zugeleitet, vorzugsweise unter Beigabe eines Kraftstoff-Luft-Gemisches
und beide Medien, rußbeladenes Abgas und Kraftstoff-Luft-Gemisch über einen elektrischen
Heizkörper geleitet und dort verbrannt. Die Einleitung dieser Verbrennungsbestandteile
erfolgt über ein gemeinsames Tauchrohr koaxial in die zylindrische Brennkammer, wobei
der Heizkörper selbst innerhalb des Tauchrohres angeordnet ist. Die Verbrennungsprodukte
werden dann stromabwärts des elektrischen Heizkörpers im Gegenstrom nahe der Einmündung
des Tauchrohres aus der Brennkammer abgeführt.
[0002] Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß für die Verbrennung der brennbaren Festkörperteilchen
eine beträchtliche Menge elektrische Energie erforderlich ist verbunden mit einer
aufwendigen Steuerung von Zusatzluft, Zusatzkraftstoff und Heizleistung des Heizelements,
bei dem einerseits die notwendige Zündtemperatur eingehalten werden muß und andererseits
eine Überhitzung wegen der Gefahr des Versagens dieser Heizeinrichtung vermieden werden
muß. Dabei wird die Temperaturbelastung des Heizelementes in nachteiliger Weise auch
durch die Menge des eingebrachten Kraftstoff-Luft-Gemisches und die Menge der eingebrachten,
brennbaren Festkörperteilchen beeinflußt. Weiterhin wird alles, was das Tauchrohr
verläßt, durch den Auslaß an der Stirnseite der Brennkammer in die Umgebung abgeführt.
Sollte der in die Brennkammer eingeführte Ruß nicht vollständig verbrannt worden sein,
so wird dieser durch einen aufwendigen zusätzlichen Filter nochmals ausgefiltert und
die Restgase dem Auslaß zugeführt. Dieses zusätzliche Filter bedeutet einen zusätzlichen
Aufwand mit der Gefahr, daß das Filter über die Dauer des Betriebs durch hohe Nachbrenntemperaturen
geschädigt wird. Es ist dann auch nicht ausgeschlossen, daß unverbrannte Festkörperteilchen
zum Auslaß gelangen. Zudem erhöht das Filter den Gegendruck auf der Abgasseite, was
den Wirkungsgrad der vorgeschalteten Brenneinrichtungen verschlechtert.
Vorteile der Erfindung
[0003] Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs
1 hat demgegenüber den Vorteil, daß elektrische Energie nur zum Zünden des Kraftstoff-Luft-Gemisches
im Zündbrenner erforderlich ist, was die Anforderungen an die Lebensdauer der Zündeinrichtung
wesentlich herabsetzt und auch den Energiebedarf zum Betreiben der Einrichtung ganz
erheblich mindert. Die Energiezufuhr zum Zündbrenner bzw. zur Brennkammer kann weiterhin
beliebig gesteigert werden, so daß die Verbrenneinrichtung leicht an unterschiedliche
Abgas- bzw. Festkörperteilchenraten angepaßt werden kann. Die Verbrenneinrichtung
arbeitet mit hohem Wirkungsgrad, da zu ihrem Betreiben nicht erst elektrische Energie
für eine dauernd betriebene Zündeinrichtung mit entsprechendem Verlusten erzeugt werden
muß.
[0004] Durch eine vorteilhafte Weiterbildung gemäß Anspruch 2 kann die Menge des in die
Brennkammer einströmenden Abgasteilstromes begrenzt werden und dabei vermieden werden,
daß sich die kalibrierte Öffnung im Laufe des Betriebs durch sich absetzende Festkörperteilchen
zusetzt, da die im Flammbereich herrschende Temperatur die kalibrierte Öffnung laufend
frei brennt.
[0005] Durch eine zusätzliche Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 wird eine optimale
Verwirbelung von eingebrachtem Kraftstoff mit eingebrachter Luft erreicht, so daß
wegen der gleichmäßigen Gemischzusammensetzung eine stabile Pilotflamme gehalten werden
kann, die über die Überströmöffnung in die Brennkammer hineinbrennt. Durch die Luftumströmung
der Mantelflächen des Zündbrenners und auch der zylindrischen Brennkammer wird die
Wärmebelastung dieser Wände gering gehalten und dabei wird der Abgasteilstrom, der
mit den Festkörperteilchen beladen ist, bereits von den Verbrennungsprodukten vorgewärmt.
Eine feuerfeste Auskleidung der ummantelnden Wände der erfindungsgemäßen Einrichtung
kann auf diese Weise entfallen. In besonders vorteilhafter Weise gemäß Anspruch 5
erhält man über den Glühkörper auch bei pulsierendem Betrieb eine stabile Entflammung
des in den Zündbrenner eingebrachten Kraftstoffs mit der eingebrachten Luft, da die
Entflammung nicht allein durch das Weiterbrennen einer einmal gezündeten Flamme erfolgt,
sondern auch an der heißen Oberfläche des Glühkörpers.
[0006] In vorteilhafter Weise läßt sich Glühkörper und elektrisch betriebene Zündeinrichtung
gemäß Anspruch 7 durch einen elektrisch beheizten Glühstift verwirklichen, wie er
auch bei anderer Anwendung beim Kraftfahrzeug bereits zur Verfügung steht. In vorteilhafter
Weiterbildung ist die Zündkammer gemäß Anspruch 8 ausgebildet, wobei ein Abstand zwischen
einem zentralen Glühkörper und dem Eintritt von Kraftstoff an der Wand des Zündbrenners
gering gehalten werden kann und eine erhöhte Turbulenz und verbesserte Gemischbildung
erreicht wird aufgrund der im engen Durchmesserteil zunehmenden Rotationsgeschwindigkeit.
[0007] In vorteilhafter Weise ist gemäß Anspruch 10 gewährleistet, daß die Energiezufuhr
zu der erfindungsgemäßen Einrichtung so klein wie nötig gehalten wird, wobei für den
Start der ganzen Einrichtung und als Sicherung für den sicheren Betrieb der Einrichtung
gemäß Anspruch 12 eine von einer Flammüberwachungseinrichtung gesteuerte Steuerung
der elektrisch betriebenen Zündeinrichtung vorgesehen ist. Mit der Ausgestaltung gemäß
Anspruch 13 erhält man eine einfache Möglichkeit der Dosierung und Verteilung der
Zusatzluft zu der Brennkammer einerseits und zum Zündbrenner andererseits. Durch die
Ausgestaltung gemäß Anspruch 12 kann weiterhin der Energiebedarf gesenkt und die Menge
des einzubringenden Zusatzkraftstoffes reduziert werden wegen des damit erhöhten Wirkungsgrades
der Einrichtung. Zur stabilen Flammbildung können ferner auch gemäß Anspruch 15 Abbrennhilfsstoffe
dem Kraftstoff zugemischt werden, wobei es von Vorteil ist, daß die für den Betrieb
der Einrichtung notwendige Kraftstoffmenge sehr gering ist und gesondert in einem
Kraftstoffvorratsbehälter gespeichert werden kann. Auf diese Weise entfällt eine Entnahmevorrichtung
von Kraftstoff aus dem Hauptkraftstoffvorratsbehälter und eine Dosiervorrichtung von
den katalytisch wirksamen Abbrennhilfsstoffen zu diesem Kraftstoff.
Zeichnung
[0008] Die Erfindung wird anhand der Zeichnung dargestellt und im nachfolgenden näher beschrieben.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
[0009] Das von einer nicht weiter dargestellten Brennkraftmaschine an das Abgassammelsystem
abgegebene Abgas gelangt über eine z. B. durch das deutsche Gebrauchsmuster 84 04
203 bekannte elektrostatische Rußweiche zu einer Trenneinrichtung in Form eines Fliehkraftabscheiders,
an dessen einem Ausgang Abgas austritt, das weitgehendst von Ruß und Festkörperteilchen
befreit ist und an dessen anderen Ausgang ein Abgasteilstrom austritt, der mit ausgeschiedenen
Ruß- und Festkörperteilchen angereichert ist. Dieser Abgasteilstrom wird über ein
erstes Tauchrohr 1 einer Verbrennungseinrichtung 2 zugeführt, wie sie in der Figur
dargestellt ist.
[0010] Die Verbrennungseinrichtung 2 teilt sich auf in eine kreiszylindrische Brennkrammer
4 und einem sich dieser koaxial anschließenden Zündbrenner 5. Die Brennkammer 4 weist
einen zylindrischen Mantel auf, der auf der einen Seite durch eine erste Stirnseite
6 und auf der anderen Seite von einer zweiten Stirnseite 7 verschlossen wird. Diese
zweite Stirnseite ist zugleich Stirnseite des sich anschließenden Zündbrenners 5,
der im ausgeführten Beispiel einen kreiszylindrischen Teil 8 aufweist, der sich unmittelbar
an die zweite Stirnseite 7 anschließt und einen sich danach verjüngenden, kegelstumpfförmigen
Teil 9 aufweist. Dieser wird von einer Stirnwand 10 verschlossen. Der Zündbrenner
5 ist mit der Brennkammer 4 durch eine Überströmöffnung 12 verbunden, die durch einen
koaxial zur Brennkammerachse 4 in die zweite Stirnseite 7 eingesetzten Rohrstutzen
13 gebildet wird.
[0011] Das Tauchrohr 1 ragt von der ersten Stirnseite 6 her koaxial in das Innere der Brennkammer
4 bis in die Nähe der Überströmöffnung 12 und weist an seiner dort befindlichen Mündung
eine kalibrierte Öffnung 15 auf. Weiterhin ragt von der ersten Stirnseite 6 her ein
zweites Tauchrohr 17 in die Brennkammer 4. Dieses zweite Tauchrohr umgibt mit wesentlich
größerem Durchmesser das erste Tauchrohr 1 konzentrisch und erstreckt sich nur über
einen geringen Teil der Eintauchlänge des ersten Tauchrohres innerhalb der Brennkammer
4. Außerhalb der Brennkammer 4 durchbricht das erste Tauchrohr 1 das als Auslaßrohr
dienende zweite Tauchrohr 17, das über einen Wärmetauscher 19 zu dem Teil des Abgassystems
führt, das die gereinigten Abgase ableitet. Das Auslaßrohr kann aber auch direkt gegebenenfalls
unter Zuschaltung gewisser schalldämmender Mittel zur Umgebungsluft führen.
[0012] Das Medium, das im Wärmetauscher 19 von dem warmen Abgas aufgewärmt werden soll,
ist die in die Brennkammer und den Zündbrenner einzubringende Zusatzluft. Diese wird
von einer Luftquelle 22 über eine Luftleitung 21 dem Wärmetauscher 19 zugeführt und
wird von dort über eine erste Zusatzluftleitung 23 in die Brennkammer 4 eingeleitet
und über eine zweite Zusatzluftleitung 24 in den Zündbrenner 5 eingeleitet. In der
Luftleitung 21 ist ferner eine Luftzumeßeinrichtung 26 vorgesehen, über welche vorzugsweise
mittels Förderdrucksteuerung die der Verbrennungseinrichtung zugeführte Zusatzluft
dosiert wird. Die erste Zusatzluftleitung 23 enthält ferner ein Druckventil 27, das
bei Überschreitung eines eingestellten Drucks zur Brennkammer 4 hin öffnet. Die erste
Zusatzluftleitung mündet dabei nahe der ersten Stirnseite 6 tangential zur zylindrischen
Wand der Brennkammer 4 in diese ein. Auch die zweite Zusatzluftleitung mündet tangential
zum kreiszylindrischen Teil 8 des Zündbrenners 5 nahe der zweiten Stirnseite 7 in
den Zündbrenner ein. Auch in dieser Zusatzluftleitung kann gegebenenfalls ein Druckventil
und/ oder eine Drossel 29 vorgesehen werden. Mit diesen Mitteln läßt sich vorteilhaft
die Luftverteilung zwischen erster Zusatzluftleitung 23 und zweiter Zusatzluftleitung
24 einstellen. Auch in der ersten Zusatzluftleitung 23 ist die Anordnung einer Drossel
30 zu diesem Zwecke anwendbar.
[0013] Im Zündbrenner ist weiterhin ein Glühkörper 32 vorgesehen, der entweder eine sogenannte
Glühstiftkerze sein kann, wie sie für die Starthilfe von selbstzündenden Brennkraftmaschinen
bekannt sind oder ein einfacher, gegenüber seinem Befestigungspunkt wärmeisolierter
Glühkörper sein, der von der bei der Verbrennung im Zündbrenner entstehenden Wärme
beheizt wird. Im erstgenannten Fall wird der Glühstift koaxial zur Achse des Zündbrenners
durch die Stirnwand 10 in den Zündbrenner eingeführt und von einer Steuereinrichtung
34 mit elektrischen Strom versorgt. Wird statt des Glühstiftes ein ähnlich gestalteter
Glühkörper verwendet, so muß in dem Zündbrenner eine zusätzliche Zündeinrichtung vorgesehen
werden, die vorzugsweise in der Nähe der dritten Stirnwand 10 angeordnet ist, wo im
Bereich des kegelstumpfförmigen Mantels des Zündbrennerteils 9 eine Kraftstoffleitung
35 einmündet. Diese führt von einem Kraftstoffvorratsbehälter 36 ab und enthält eine
Kraftstoffzumeßeinrichtung 37, durch die die Menge der über die Kraftstoffleitung
35 in den Zündbrenner 5 eingeführten Zusatzkraftstoffs dosiert wird. Der Zusatzkraftstoff
wird dabei mit Niederdruckniveau eingeführt, so daß eine Druckerhöhungseinrichtung,
wie sie z. B. bei Kraftstoffeinspritzung notwendig ist, überflüssig ist. Der Kraftstoffeintritt
kann dabei über mehrere Öffnungen in der Art von Siebdurchtritts- öffnungen in den
Zündbrenner eintreten. Beispielsweise kann die Eintrittsstelle mit einem Sieb 39 verkleidet
werden. Aber auch andere Einrichtungen zur Erzeugung einer großen Kraftstoffabgabefläche,
wie z. B. Sinterkörper sind hier verwendbar.
[0014] Mit Hilfe der Steuereinrichtung werden die Kraftstoffzumeßeinrichtung 37, die Luftzumeßeinrichtung
26 und die Zündeinrichtung 40 bzw. der Glühstift 32 gesteuert. Als Führungsparameter
für die Steuerung von Luft und Kraftstoff werden der Steuereinrichtung 34 Steuerwerte
zugeführt, die eine Aussage über die in der Zeiteinheit anfallenden brennbaren Festkörperteilchen
geben. Solche Parameter können z. B. die Drehzahl und auch die Last sein, unter der
die Brennkraftmaschine betrieben wird. Es können aber auch Signale über Abgastrübung
oder ähnlicher Parameter sein. Als weiterer Steuerwert wird der Steuereinrichtung
34 noch ein Signal zugeleitet, das Aussage darüber abgibt, ob im Zündbrenner eine
Flamme brennt bzw. ob am Auslaß 17 eine für den ordentlichen Betrieb der Verbrennungseinrichtung
repräsentative Temperatur auftritt.
[0015] Wird die Verbrennungseinrichtung in Betrieb genommen, so wird einerseits Zusatzluft
über die Zusatzluftleitungen 23 und 24 in dosierter Menge in die Verbrennungseinrichtung
eingebracht und andererseits eine dieser Luft entsprechende Kraftstoffmenge über die
Kraftstoffleitung 35. Die über die Zusatzluftleitung 24 einströmende Luft erzeugt
eine rotierende Luftbewegung innerhalb des Zündbrenners 5, deren Winkel-Geschwindigkeit
zum sich konisch verjüngenden Teil 9 hin zunimmt. In diese schnell drehende Luftmenge
wird der Kraftstoff über das Sieb 39 eingebracht und schnell zu einem gleichmäßigen
Verbrennungsgemisch aus Zusatzluft und Kraftstoff aufbereitet. Bei Beginn der Betriebsaufnahme
ist eine Zündung dieses Gemisches erforderlich, was mit Hilfe eines Flammüberwachungssensors
41 im Zündbereich erfaßt werden kann oder mit Hilfe einer Temperatursonde 42 erfaßt
werden kann, die in den Auslaß 17 stromaufwärts des Wärmetauschers 19 eingesetzt ist.
Diese Sonden können gleichzeitig oder alternativ vorgesehen werden und sie können
auch für die Startphase durch ein Zeitglied ersetzt werden, während dessen Standzeit
die Zündeinrichtung in Betrieb genommen wird. Eine solche Zeitsteuereinrichtung ist
insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein elektrisch beheizter Glühstift 32 als elektrisch
gesteuerte Zündeinrichtung vorgesehen ist. Diese Stifte benötigen eine gewisse Aufheizphase,
bevor das Gemisch an ihnen gezündet werden kann. Nach dem Start und einer einmal erfolgten
Entflammung des aufbereiteten Kraftstoff-Luft-Gemisch im Zündbrenner brennt die Flamme
laufend fort und kann dann in Ergänzung zu dem Zeitglied mit Hilfe des Flammüberwachungssensors
41 weiterhin überwacht werden. Die elektrische Beheizung des Glühstiftes wird von
der Steuereinrichtung 34 nach der Entflammungsphase abgeschaltet und erst dann wieder
eingeschaltet, wenn die Flammüberwachungseinrichtung z. B. der Sensor 41 oder der
Sensor 42 eine Unterbrechung des Verbrennungsvorgangs im Zündbrenner meldet. Der Flammüberwachungsensor
41 kann nach verschiedenen Prinzipien arbeiten. Es können z. B. optische Sensoren,
Widerstandstemperatursensoren oder Ionenstromsonden verwendet werden.
[0016] Während des Betriebs wird der Glühstift 32 auch bei ausgeschalteter elektrischer
Beheizung laufend durch das im Zündbrenner verbrennende Kraftstoff-Luft-Gemisch erwärmt,
so daß bei einem Flammenabriß sich das Gemisch sogleich am Glühstift entzünden kann.
Wird statt eines elektrisch beheizten Glühstiftes jedoch eine andere elektrisch betriebene
Zündeinrichtung verwendet, die z. B. als Funkenzündeinrichtung ausgeführt sein kann,
mit einer Zündelektrode 40, die isoliert in die Wand des Zündbrenners eingesetzt zu
einer Masseelektrode hin zündet, so ist die Verwendung eines zusätzlichen Glühkörpers
von Vorteil, der ähnlich ausgeführt sein kann wie der Glühstift 32. Ein solcher Glühkörper
würde dann ebenfalls koaxial zur Achse des Zündbrenners 5 von der dritten Stirnwand
10 her in den Zündbrenner ragen und dabei vorteilhafterweise gegenüber der Wand des
Zündbrenners wärmeisoliert angebracht sein. Dieser Glühkörper heizt sich dann während
des Betriebs ebenfalls an dem brennenden Kraftstoff-Luft-Gemisch auf und dient zur
Flammenstabilisierung. Zur guten Wärmeverteilung kann dieser Glühkörper auch als Wärmerohr
ausgeführt sein.
[0017] Wenn also nach Inbetriebnahme der Verbrennungseinrichtung das Kraftstoff-Luft-Gemisch
innerhalb des Zündbrenners gezündet ist, brennt dieses als Flamme durch die Überströmöffnung
12 hindurch in die Brennkammer 4 hinein und bildet stromabwärts der Überströmöffnung
12 eine Entflammungszone 44. Diese umfaßt das Ende des ersten Tauchrohres 1 mit seiner
kalibrierten Öffnung 15 und brennt mit den über diese Öffnung eingebrachten brennbaren
Festkörperteilen zusammen in der Brennkammer 4 ab. Durch Anbringung einer kreisförmigen
Prallplatte 45 am Tauchrohr 1 nahe der Öffnung 15 wird erreicht, daß die Entflammungszone
44 örtlich begrenzt wird (Flammhaltereffekt), was zu einer Anhebund der Temperatur
im Flammbereich führt und damit den Rußabbrand fördert und daß weiterhin unverbrannte
Rußteilchen radial nach außen beschleunigt werden, so daß sie von der äußeren Luftströmung
erfaßt werden und nochmals in die Entflammungszone 44 gelangen können. Auch diese
wird ja über die erste Zusatzluftleitung 23 Zusatzluft eingebracht, die sich wiederum
in Rotationsbewegung entlang der zylindrischen Wand der Brennkammer 4 zur zweiten
Stirnseite hin bewegt. Die Zusatzluft wird insbesondere nach Umkehr an der zweiten
Stirnseite 7 der Entflammungszone 44 zugeführt, so daß ausreichend Sauerstoff zur
Verbrennung der der Entflammungszone aufgeheizten Festkorperteilchen zur Verfügung
steht. Die Verbrennungsprodukte der verbrannten Festkörperteilchen und die übrigen
Restgase, die frei von Festkörperteilchen sind, werden danach koaxial zum Tauchrohr
1 bzw. zur Achse der Brennkammer 4 über das zweite Tauchrohr 17 abgeleitet. Dadurch,
daß das erste Tauchrohr 1 mit seiner kalibrierten Öffnung 15 direkt in die Entflammungszone
44 ragt, steht immer ausreichend Wärme zur Verfügung, die verhindert, daß sich die
kalibrierte Öffnung 15 eventuell mit Rußteilchen oder anderen Festkörperteilchen zusetzt.
Weiterhin wird das erste Tauchrohr über eine lange Strecke von seinem Eintritt in
das zweiten Tauchrohr 17 an von den Verbrennungsprodukten erwärmt, wodurch zugleich
auch der zugeführte Abgasteilstrom und die darin enthaltenen Festkörperteilchen vorgewärmt
werden. Diese Einrichtung erfüllt somit eine Wärmetauscheinrichtung, die im Gegenstromprinzip
arbeitet.
[0018] Mit dieser Einrichtung wird in vorteilhafter Weise in dem Zündbrenner eine Pilotflamme
erzeugt, die in die Brennkammer 4 hineinbrennt und für eine sichere Verbrennung der
eingebrachten, brennbaren Festkörperteilchen sorgt. Mit Hilfe der Steuereinrichtung
läßt sich die dafür notwendige Zusatzluftmenge exakt steuern. Es wird weiterhin mit
hoher Betriebssicherheit die Pilotflamme aufrechterhalten, indem ununterbrochen Kraftstoff
und Zusatzluft im gesteuerten Verhältnis zueinander in den Zündbrenner eingeführt
werden. Mit Hilfe der Flammüberwachung und der elektrischen Zündeinrichtung wird ein
sicherer Betrieb gewährleistet. Dabei ist die Verbrennungseinrichtung mit sehr geringer
Zusatzenergie betreibbar und kann auch auf sehr unterschiedliche Mengen an in der
Zeiteinheit zu verbrennenden Festkörperteilchen angepaßt werden. Da nur geringe Kraftstoffmengen
als Zusatzenergie notwendig sind, kann für diese Einrichtung auch ein gesonderter
Kraftstoffvorratsbehälter verwendet werden, wobei'zur Verbesserung der Entflammungseigenschaften
des Kraftstoff diesem katalytisch wirkende Abbrennhilfsstoffe zugemischt werden. Wird
ein gesonderter Kraftstoffvorratsbehälter 36 verwendet, entfallen dann eine Dosiereinrichtung
und ein Vorratsbehälter für solche Stoffe, die im anderen Falle dem vom Fahrzeugkraftstoffvorratsbehälter
entnommenen Kraftstoff zugemischt werden müßten.
[0019] Grundsätzlich läßt sich der Zündbrenner auch als kreiszylindrische Kammer ausgestalten,
wobei jedoch die in der Zeichnung gezeigte Form bezüglich der Erleichterung der Entflammung
des Kraftstoff-Luft-Gemisches vorzuziehen ist.
1. Einrichtung zur Entfernung von brennbaren Festkörperteilchen, insbesondere Ruß,
aus Abgasen von Brennkraftmaschinen, insbesondere mit einer Trenneinrichtung, durch
die ein mit brennbaren Festkörperteilchen angereicherter Abgasteilstrom gebildet wird,
ferner mit einer Verbrennungseinrichtung (2), die eine kreiszylindrische Brennkammer
(4) aufweist, in die von einer ersten Stirnseite (6) ein einen mit brennbaren Festkörperteilchen
beladener Strom von Abgasen der Brennkraftmaschine leitendes Tauchrohr (1) eintaucht,
die ferner einen Einlaß (23, 12) für Zusatzluft und Zusatzkraftstoff sowie einen Auslaß
(17) für die Verbrennungsprodukte von Zusatzluft, Zusatzkraftstoff, brennbaren Festkörperteilchen
und für Abgas aufweist und ferner eine Entflammungszone (44) stromabwärts des Austritts
(15) der Festkörperteile aus dem Tauchrohr (1) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß
in die Brennkammer (4) wenigstens eine Zusatzluftleitung (23) tangential zum zylindrischen
Mantel der Brennkammer einmündet, daß das den Abgasteilstrom mit den brennbaren Festkörperteilchen
leitende erste Tauchrohr (1) frei in die Brennkammer mündet und über einen Teil seiner
Länge von dem als zweites Tauchrohr (17) ausgebildeten Auslaß umgeben ist, durch die
erste Stirnseite (6) abführt und daß die Zusatzluft und der Zusatzkraftstoff über
eine in der zweiten Stirnseite (7) der Brennkammer vorgesehene, koaxial zum ersten
Tauchrohr gelegene Überströmöffnung (12) als brennendes Gemisch eingeführt wird, das
in einem sich stromaufwärts an die Überströmöffnung (12) anschließenden Zündbrenner
(5) gebildet wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Austritt des ersten
Tauchrohres (1) als kalibrierte Öffnung (15) ausgebildet ist und in Entflammungszone
(44) im Bereich an der Überströmöffnung (12) ragt.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchrohr (1) nahe
dem Austritt an der kalibrierten Öffnung (15) eine Prallplatte (45) aufweist.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündbrenner
eine rotationssymmetrische Kammer ist, an deren einen Ende (7), der Überströmöffnung
(12) benachbart, eine Zusatzluftleitung (23) tangential zum Mantel der Kammer einmündet
und an derem anderen Ende eine Kraftstoffleitung (35) einmündet, die von einer Kraftstoffzumeßeinrichtung
(37) herführt und daß im Bereich der Mündung der Kraftstoffleitung (35) in den Zündbrenner
eine Zündeinrichtung (32, 40) vorgesehen ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinrichtung eine
elektrisch betriebene Zündeinrichtung ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein von Verbrennungsprodukten
beheizter Glühkörper (32) innerhalb des Zündbrenners vorgesehen ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühkörper und die
elektrisch betriebene Zündeinrichtung durch einen elektrisch beheizbaren Glühstift
(32) gebildet werden.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündbrenner
(5) aus einem zylindrischen Teil (8) und einem sich zur Einmündung der Kraftstoffleitung
(35) hin verjüngenden kegelstumpfförmigen Teil (9) gebildet wird.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die in
die Brennkammer (4) einmündende Zusatzluftleitung (24) und die in den Zündbrenner
(5) einmündende Zusatzluftleitung (23) über eine Luftzumeßeinrichtung (26) mit einer
Zusatzluftquelle (22) verbunden sind.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzumeßeinrichtung
(26) und die Kraftstoffzumeßeinrichtung (37) von einem Steuergerät (34) in Abhängigkeit
von wenigstens einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine gesteuert werden, der
für den Gehalt an brennbaren Festkörperteilchen im Abgas repräsentativ ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch betriebene
Zündeinrichtung über die Stan α eit eines von einem Betriebsaufnahmesignal gestarteten
Zeitglied betrieben wird.
12. Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät
(34) mit einer Flammübervachungseinrichtung versehen ist, die mit wenigstens einem
Flammüberwachungssensor (4J, 42) verbunden ist, durch dessen Signal die elektrisch
betriebene Zündeinrichtung gesteuert wird.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in
wenigstens der in die Brennkammer (4) einmündenden Zusatzluftleitung (23) ein Druckventil
(27) angeordnet ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitung (21)
von der die Zusatzluftleitungen (23, 24) abzweigen, über einen im Auslaß (17) angeordneten
Wärmetauscher (19) geführt wird.
15. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
dem Zusatzkraftstoff katalytisch wirksame Abbrennhilfsstoffe beigemischt sind.