DE102020100465A1 - Process for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine and exhaust aftertreatment system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors (10) mit mindestens einem Brennraum (12). Der Auslass (16) des Verbrennungsmotors (10) ist mit einer Abgasanlage (20) verbunden, in welcher in Strömungsrichtung eines Abgasstroms durch die Abgasanlage (20) ein elektrisch beheizbarer Katalysator (36) und stromabwärts des elektrisch beheizbaren Katalysators (36) ein Partikelfilter (30) angeordnet sind.Es ist vorgesehen, dass der elektrisch beheizbare Katalysator (36) bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors (10) auf eine Temperatur (TB) oberhalb einer Oxidationstemperatur (TOX) für Rußpartikel aufgeheizt und im Betrieb des Verbrennungsmotors (10) auf dieser Temperatur (TB) gehalten wird, sodass die Rußpartikel an Oberfläche des elektrisch beheizbaren Katalysators (36) kontinuierlich oxidiert werden.Die Erfindung betrifft ferner ein Abgasnachbehandlungssystem für einen Verbrennungsmotor (10) zur Durchführung eines solchen Verfahrens.The invention relates to a method for exhaust gas aftertreatment of an internal combustion engine (10) with at least one combustion chamber (12). The outlet (16) of the internal combustion engine (10) is connected to an exhaust system (20) in which, in the flow direction of an exhaust gas flow through the exhaust system (20), an electrically heatable catalytic converter (36) and, downstream of the electrically heatable catalytic converter (36), a particle filter ( 30). It is provided that the electrically heatable catalytic converter (36) is heated to a temperature (TB) above an oxidation temperature (TOX) for soot particles when the internal combustion engine (10) is in operation and to this when the internal combustion engine (10) is in operation Temperature (TB) is maintained so that the soot particles on the surface of the electrically heatable catalytic converter (36) are continuously oxidized. The invention also relates to an exhaust gas aftertreatment system for an internal combustion engine (10) for carrying out such a method.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors sowie ein Abgasnachbehandlungssystem zur Durchführung eines solchen Verfahrens gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a method for exhaust gas aftertreatment of an internal combustion engine and an exhaust gas aftertreatment system for carrying out such a method according to the preamble of the independent claims.
Die aktuelle und eine zukünftig immer schärfer werdende Abgasgesetzgebung stellt hohe Anforderungen an die motorischen Rohemissionen und die Abgasnachbehandlung von Verbrennungsmotoren. Dabei stellen die Forderungen nach einem weiter sinkenden Verbrauch und die weitere Verschärfung der Abgasnormen hinsichtlich der zulässigen Stickoxid-Emissionen eine Herausforderung für die Motorenentwickler dar. Bei Ottomotoren erfolgt die Abgasreinigung in bekannter Weise über einen Drei-Wege-Katalysator, sowie dem Drei-Wege-Katalysator vor- und nachgeschaltete weitere Katalysatoren. Bei Dieselmotoren finden aktuell Abgasnachbehandlungssysteme Verwendung, welche einen Oxidationskatalysator oder einen NOx-Speicherkatalysator, einen Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden (SCR-Katalysator) sowie einen Partikelfilter zur Abscheidung von Rußpartikeln und gegebenenfalls weitere Katalysatoren aufweisen. Um die hohen Anforderungen an minimale Stickoxidemissionen zu erfüllen, sind Abgasnachbehandlungssysteme bekannt, welche zwei in Reihe geschaltete SCR-Katalysatoren aufweisen, wobei jedem der SCR-Katalysatoren ein Dosierelement zur Eindosierung eines Reduktionsmittels vorgeschaltet ist. Als Reduktionsmittel wird dabei bevorzugt eine synthetische, wässrige Harnstofflösung verwendet, die in einer dem SCR-Katalysator vorgeschalteten Mischeinrichtung mit dem heißen Abgasstrom vermischt wird. Durch diese Vermischung wird die wässrige Harnstofflösung erhitzt, wobei die wässrige Harnstofflösung Ammoniak im Abgaskanal freisetzt. Eine handelsübliche, wässrige Harnstofflösung setzt sich im Allgemeinen aus 32,5 % Harnstoff und 67,5 % Wasser zusammen.The current exhaust gas legislation, and one that will become ever more stringent in the future, place high demands on the engine-related raw emissions and the exhaust gas aftertreatment of internal combustion engines. The demands for a further decrease in consumption and the further tightening of the exhaust gas standards with regard to the permissible nitrogen oxide emissions represent a challenge for the engine developers. Upstream and downstream catalytic converters. Exhaust aftertreatment systems are currently used in diesel engines which have an oxidation catalytic converter or a NO x storage catalytic converter, a catalytic converter for the selective catalytic reduction of nitrogen oxides (SCR catalytic converter) and a particle filter for separating soot particles and, if necessary, further catalytic converters. In order to meet the high requirements for minimal nitrogen oxide emissions, exhaust gas aftertreatment systems are known which have two SCR catalytic converters connected in series, each of the SCR catalytic converters being preceded by a metering element for metering in a reducing agent. A synthetic, aqueous urea solution is preferably used as the reducing agent, which is mixed with the hot exhaust gas flow in a mixing device upstream of the SCR catalytic converter. As a result of this mixing, the aqueous urea solution is heated, the aqueous urea solution releasing ammonia in the exhaust gas duct. A commercially available, aqueous urea solution generally consists of 32.5% urea and 67.5% water.
Aus der WO 2009 / 014 275 A1 ist ein Abgasnachbehandlungssystem für einen Dieselmotor zur Abgasnachbehandlung des Dieselmotors bei niedrigen Abgastemperaturen bekannt. Das Abgasnachbehandlungssystem umfasst einen Oxidationskatalysator zur Oxidation von unverbrannten Kohlenwasserstoffen und Stickstoffmonoxid sowie einen katalytischen Filter zur kontinuierlichen Rußverbrennung. Dabei ist an der Abgasanlage ein Kraftstoffinjektor angeordnet ist, welchem ein elektrisch beheizbarer Katalysator nachgeschaltet ist, derart, dass der eindosierte Kraftstoff mit dem Sauerstoff auf dem elektrisch beheizbaren Katalysator exotherm umgesetzt wird und somit den Abgasstrom des Dieselmotors erhitzt.An exhaust gas aftertreatment system for a diesel engine for exhaust gas aftertreatment of the diesel engine at low exhaust gas temperatures is known from WO 2009/014 275 A1. The exhaust aftertreatment system comprises an oxidation catalytic converter for the oxidation of unburned hydrocarbons and nitrogen monoxide as well as a catalytic filter for continuous soot combustion. A fuel injector is arranged on the exhaust system, which is followed by an electrically heatable catalytic converter, in such a way that the metered fuel is converted exothermically with the oxygen on the electrically heatable catalytic converter and thus heats the exhaust gas flow from the diesel engine.
Die
Aus der
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Partikelemissionen bei einem Verbrennungsmotor zu minimieren und insbesondere den Zielkonflikt zwischen geringen Partikelemissionen und geringen Stickoxid-Emissionen zu lösen.The invention is now based on the object of minimizing the particle emissions in an internal combustion engine and, in particular, of resolving the conflict of objectives between low particle emissions and low nitrogen oxide emissions.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors mit mindestens einem Brennraum gelöst. Dabei ist der Auslass des Verbrennungsmotors mit einer Abgasanlage verbunden, in welcher in Strömungsrichtung eines Abgasstroms durch die Abgasanlage ein elektrisch beheizbarer Katalysator und stromabwärts des elektrisch beheizbaren Katalysators ein Partikelfilter angeordnet sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der elektrisch beheizbare Katalysator bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors auf eine Temperatur oberhalb einer Oxidationstemperatur für Rußpartikel aufgeheizt und im Betrieb des Verbrennungsmotors auf dieser Temperatur gehalten wird, sodass die Rußpartikel an der Oberfläche des elektrisch beheizbaren Katalysators kontinuierlich oxidiert werden. Dadurch können die Rußpartikel kontinuierlich umgesetzt werden, sodass eine Beladung des stromabwärts des elektrisch beheizbaren Katalysators angeordneten Partikelfilters deutlich verlangsamt wird. Somit können die Regenerationsintervalle des Partikelfilters verlängert werden oder der Verbrennungsmotor bei gleichen Endrohremissionen mit einer höheren Partikelrohemission betrieben werden, wodurch die NOx-Rohemissionen abgesenkt werden können.According to the invention, this object is achieved by a method for exhaust gas aftertreatment of an internal combustion engine with at least one combustion chamber. The outlet of the internal combustion engine is connected to an exhaust system in which an electrically heatable catalytic converter is arranged in the flow direction of an exhaust gas flow through the exhaust system and a particle filter is arranged downstream of the electrically heatable catalytic converter. According to the invention, it is provided that the electrically heatable catalyst is heated to a temperature above an oxidation temperature for soot particles when the internal combustion engine is operating and is kept at this temperature when the internal combustion engine is in operation, so that the soot particles on the surface of the electrically heatable catalyst are continuously oxidized. As a result, the soot particles can be converted continuously, so that loading of the particle filter arranged downstream of the electrically heatable catalytic converter is significantly slowed down. The regeneration intervals of the particulate filter can thus be extended or the internal combustion engine can be operated with higher particulate emissions with the same tailpipe emissions, as a result of which the NOx raw emissions can be reduced.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Verbesserungen und nicht-triviale Weiterentwicklungen des im unabhängigen Anspruch genannten Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors möglich.The features listed in the dependent claims allow advantageous improvements and non-trivial further developments of the method for exhaust gas aftertreatment of an internal combustion engine mentioned in the independent claim.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der elektrisch beheizbare Katalysator bei Betrieb des Verbrennungsmotors auf einer Temperatur von mindestens 600°C, vorzugsweise von mindestens 700°C, besonders bevorzugt von mindestens 800°C gehalten wird. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die im Abgasstrom des Verbrennungsmotors enthaltenen Rußpartikel beim Auftreffen auf eine Oberfläche des elektrisch beheizbaren Katalysators mit dem im Abgasstrom des Verbrennungsmotors enthaltenen Restsauerstoff oxidiert werden.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the electrically heatable catalytic converter is kept at a temperature of at least 600 ° C., preferably of at least 700 ° C., particularly preferably of at least 800 ° C., when the internal combustion engine is operating. This makes it possible to ensure that the soot particles contained in the exhaust gas flow of the internal combustion engine are oxidized with the residual oxygen contained in the exhaust gas flow of the internal combustion engine when they strike a surface of the electrically heatable catalytic converter.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass der elektrisch beheizbare Katalysator in Kennfeldbereichen des Verbrennungsmotors mit einer erhöhten Partikelrohemission aktiviert wird. Durch die kontinuierliche Oxidation der Rußpartikel wird zusätzlich zum Partikelfilter eine zweite Abgasnachbehandlungskomponente zur Reduzierung der Rußpartikel geschaffen. Somit können auch höhere Partikelrohemissionen durch die Abgasnachbehandlung gemindert werden, sodass ein Anstieg der Partikelrohemissionen nicht zu einem unzulässigen Anstieg der Endrohremissionen oder einer unzulässig hohen Beladung des Partikelfilters führt.In an advantageous embodiment of the method it is provided that the electrically heatable catalytic converter is activated in map areas of the internal combustion engine with increased raw particle emissions. Due to the continuous oxidation of the soot particles, a second exhaust gas aftertreatment component is created in addition to the particle filter to reduce the soot particles. In this way, higher particulate emissions can also be reduced by exhaust gas aftertreatment, so that an increase in particulate emissions does not lead to an inadmissible increase in tailpipe emissions or an inadmissibly high load on the particulate filter.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der elektrisch beheizbare Katalysator aktiviert wird, wenn eine Konvertierung der Stickoxid-Emissionen im Abgasstrom des Verbrennungsmotors eingeschränkt oder unmöglich ist. Prinzipiell besteht bei der Auslegung eines Diesel-Brennverfahrens ein Zielkonflikt zwischen einer geringen Stickoxid-Emission und einer geringen Partikelemission (NOx-Partikel-Trade-Off). Kann eine effiziente Abgasnachbehandlung der Stickoxid-Emissionen nicht gewährleistet werden, so kann das Brennverfahren in Hinblick auf geringe NOx-Rohemissionen und erhöhte Partikelrohemissionen ausgelegt werden. Diese erhöhten Partikelrohemissionen können durch die kontinuierliche Oxidation des Rußes an der Oberfläche des elektrisch beheizbaren Katalysators verringert werden, sodass minimale Endrohremissionen bezüglich Stickoxiden und Partikeln erreicht werden können.In a further preferred embodiment of the invention it is provided that the electrically heatable catalytic converter is activated when a conversion of the nitrogen oxide emissions in the exhaust gas flow of the internal combustion engine is restricted or impossible. In principle, when designing a diesel combustion process, there is a conflict of objectives between low nitrogen oxide emissions and low particle emissions (NOx particle trade-off). If an efficient exhaust gas aftertreatment of the nitrogen oxide emissions cannot be guaranteed, the combustion process can be designed with regard to low NOx raw emissions and increased particulate raw emissions. These increased raw particle emissions can be reduced by the continuous oxidation of the soot on the surface of the electrically heated catalytic converter, so that minimal tailpipe emissions with regard to nitrogen oxides and particles can be achieved.
Besonders bevorzugt ist dabei, dass die Einspritzmenge und/oder der Einspritzzeitpunkt des Kraftstoffs in die Brennräume des Verbrennungsmotors derart gewählt wird, dass die Stickoxid-Rohemission verringert und die Partikelrohemissionen erhöht werden. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.It is particularly preferred that the injection quantity and / or the injection time of the fuel into the combustion chambers of the internal combustion engine is selected in such a way that the raw nitrogen oxide emissions are reduced and the raw particle emissions are increased. Further preferred embodiments of the invention emerge from the other features mentioned in the subclaims.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Abgasnachbehandlungssystem für einen Verbrennungsmotor mit einer Abgasanlage, in welcher ein elektrisch beheizbarer Katalysator und in Strömungsrichtung stromabwärts des elektrisch beheizbaren Katalysators ein Partikelfilter angeordnet sind, sowie mit einem Steuergerät, welches dazu eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Abgasnachbehandlung durchzuführen, wenn ein maschinenlesbarer Programmcode durch das Steuergerät ausgeführt wird. Dadurch können die Rußpartikel kontinuierlich umgesetzt werden, sodass eine Beladung des stromabwärts des elektrisch beheizbaren Katalysators angeordneten Partikelfilters deutlich verlangsamt wird. Somit können die Regenerationsintervalle des Partikelfilters verlängert werden oder der Verbrennungsmotor bei gleichen Endrohremissionen mit einer höheren Partikelrohemission betrieben werden, wodurch die NOx-Rohemissionen abgesenkt werden können.Another aspect of the invention relates to an exhaust gas aftertreatment system for an internal combustion engine with an exhaust system in which an electrically heatable catalytic converter and a particle filter are arranged downstream of the electrically heatable catalytic converter in the flow direction, as well as with a control unit which is set up to carry out a method according to the invention for exhaust gas aftertreatment when a machine-readable program code is executed by the control unit. As a result, the soot particles can be converted continuously, so that loading of the particle filter arranged downstream of the electrically heatable catalytic converter is significantly slowed down. The regeneration intervals of the particulate filter can thus be extended or the internal combustion engine can be operated with higher particulate emissions with the same tailpipe emissions, as a result of which the NOx raw emissions can be reduced.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Abgasnachbehandlungssystems ist vorgesehen, dass der elektrisch beheizbare Katalysator stromabwärts eines Auslasses des Verbrennungsmotors, vorzugsweise stromabwärts einer Turbine eines Abgasturboladers des Verbrennungsmotors, und stromaufwärts eines Oxidationskatalysators oder eines NOx-Speicherkatalysators angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, dass die Rußpartikel mit unverbrannten Kohlenwasserstoffen im Abgasstrom des Verbrennungsmotors eine Bindung eingehen, wodurch die die Masse der Partikel und somit die Massenträgheit erhöht. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass ein Rußpartikel beim Durchströmen des elektrisch beheizbaren Katalysators auf eine heiße Katalysatorwand auftritt und an dieser oxidiert wird.In an advantageous embodiment of the exhaust gas aftertreatment system, it is provided that the electrically heatable catalyst is arranged downstream of an outlet of the internal combustion engine, preferably downstream of a turbine of an exhaust gas turbocharger of the internal combustion engine, and upstream of an oxidation catalyst or a NOx storage catalyst. This makes it possible for the soot particles to bond with unburned hydrocarbons in the exhaust gas flow of the internal combustion engine, which increases the mass of the particles and thus the mass inertia. This increases the likelihood that a soot particle will hit a hot catalytic converter wall when flowing through the electrically heatable catalytic converter and be oxidized on it.
In einer weiteren Verbesserung des Abgasnachbehandlungssystems ist vorgesehen, dass dem elektrisch beheizbaren Katalysator ein Element zur Strömungsbeeinflussung vorgeschaltet ist, mit welchem dem Abgasstrom des Verbrennungsmotors vor Eintritt in den elektrisch beheizbaren Katalysator eine Querströmung aufgeprägt wird. Durch eine Querströmung kann die Wahrscheinlichkeit, dass ein Rußpartikel auf eine Wand des elektrisch beheizbaren Katalysators auftrifft erhöht werden. Somit kann die Konvertierungsleistung des elektrisch beheizbaren Katalysators bezüglich einer kontinuierlichen Oxidation der Rußpartikel erhöht werden. Dadurch können mehr Rußpartikel bereits auf dem elektrisch beheizbaren Katalysator umgesetzt werden und die Beladung des Partikelfilters wird bei gleicher Partikelrohemission verlangsamt. Die Strömungsbeeinflussung kann dabei in der Weise erfolgen, dass der Strömung vorzugsweise eine Drallströmung, oder eine Turbulenz aufgeprägt wird.In a further improvement of the exhaust gas aftertreatment system it is provided that the electrically heatable catalytic converter is preceded by an element for influencing the flow, with which a cross flow is impressed on the exhaust gas flow of the internal combustion engine before it enters the electrically heatable catalytic converter. A cross flow can increase the likelihood of a Soot particles hitting a wall of the electrically heatable catalyst are increased. The conversion performance of the electrically heatable catalytic converter with regard to a continuous oxidation of the soot particles can thus be increased. As a result, more soot particles can already be converted on the electrically heated catalytic converter and the loading of the particle filter is slowed down with the same raw particle emissions. The flow can be influenced in such a way that the flow is preferably impressed with a swirl flow or turbulence.
Alternativ oder zusätzlich ist mit Vorteil vorgesehen, dass dem elektrisch beheizbaren Katalysator eine Blende oder ein Strömungsführungsblech vorgeschaltet sind, welche die Einlassöffnungen des elektrisch beheizbaren Katalysators zumindest teilweise überdecken, sodass eine Strömungsumlenkung des Abgasstroms vor Eintritt in den elektrisch beheizbaren Katalysator erreicht wird. Durch eine Blende oder ein Strömungsführungsblech kann ebenfalls die Wahrscheinlichkeit erhöht werden, dass ein Rußpartikel auf eine heiße Katalysatorwand des elektrisch beheizbaren Katalysators auftrifft und an dieser mit dem Restsauerstoff im Abgasstrom oxidiert wird. Dabei sind die Blende und die Waben des elektrisch beheizbaren Katalysators voneinander beabstandet und versperren in Strömungsrichtung den Querschnitt des Abgaskanals, sodass ein Rußpartikel quasi zwangsläufig auf die Blende oder die Waben des elektrisch beheizbaren Katalysators auftrifft. Somit kann eine besonders hohe Wahrscheinlichkeit erreicht werden, dass ein Rußpartikel zumindest auf eine Wand auftrifft, welche eine Temperatur oberhalb der Oxidationstemperatur des Rußpartikels aufweist. Durch die Massenträgheit sind insbesondere größere und schwerere Rußpartikel nicht in der Lage, einer Strömungsumlenkung zwischen der Blende und dem elektrisch beheizbaren Katalysators zu folgen und treffen auf die heiße Wand des elektrisch beheizbaren Katalysators.Alternatively or additionally, it is advantageously provided that the electrically heatable catalytic converter is preceded by a screen or a flow guide plate which at least partially covers the inlet openings of the electrically heatable catalytic converter so that the exhaust gas flow is deflected before it enters the electrically heatable catalytic converter. A diaphragm or a flow guide plate can also increase the probability that a soot particle will hit a hot catalytic converter wall of the electrically heatable catalytic converter and be oxidized on this wall with the residual oxygen in the exhaust gas flow. The screen and the honeycomb of the electrically heatable catalytic converter are spaced from one another and block the cross section of the exhaust gas duct in the flow direction, so that a soot particle almost inevitably hits the screen or the honeycomb of the electrically heated catalytic converter. This makes it possible to achieve a particularly high probability that a soot particle will at least hit a wall which has a temperature above the oxidation temperature of the soot particle. Due to the inertia, larger and heavier soot particles, in particular, are unable to follow a flow deflection between the diaphragm and the electrically heatable catalytic converter and strike the hot wall of the electrically heatable catalytic converter.
Durch die Wärmestrahlung des elektrisch beheizbaren Katalysators können die Blende oder das Strömungsführungsblech selbst stark aufgeheizt werden und somit eine Temperatur erreichen, welche oberhalb der Oxidationstemperatur der Rußpartikel liegt. Somit kann die Oberfläche zur Oxidation der Rußpartikel vergrößert werden.Due to the thermal radiation of the electrically heatable catalytic converter, the diaphragm or the flow guide plate itself can be heated up considerably and thus reach a temperature which is above the oxidation temperature of the soot particles. Thus, the surface for the oxidation of the soot particles can be increased.
Zusätzlich kann eine weitere Blende oder ein weiteres Strömungsführungsblech stromabwärts des elektrisch beheizbaren Katalysators vorgesehen sein, um die Wirkfläche zu vergrößern und somit die Konvertierungsleistung des elektrisch beheizbaren Katalysators zu erhöhen.In addition, a further diaphragm or a further flow guide plate can be provided downstream of the electrically heatable catalytic converter in order to enlarge the effective area and thus to increase the conversion performance of the electrically heatable catalytic converter.
In einer weiteren Verbesserung des Abgasnachbehandlungssystems ist vorgesehen, dass der elektrisch beheizte Katalysator in einem Winkel von mindestens 10°, vorzugsweise von mindestens 20°, besonders bevorzugt von mindestens 30° zur Strömungsrichtung verbaut wird, sodass die Stirnfläche des elektrisch beheizten Katalysators erhöht und somit die Auftreffwahrscheinlichkeit der Rußpartikel auf die heiße Oberfläche ebenfalls erhöht wird.In a further improvement of the exhaust gas aftertreatment system, it is provided that the electrically heated catalyst is installed at an angle of at least 10 °, preferably of at least 20 °, particularly preferably of at least 30 ° to the direction of flow, so that the frontal area of the electrically heated catalyst is increased and thus the Impact probability of the soot particles on the hot surface is also increased.
In einer weiteren Verbesserung des Abgasnachbehandlungssystems ist vorgesehen, dass das Element zur Strömungsbeeinflussung, die Blende, das Strömungsführungsblech, oder der elektrisch beheizte Katalysator mit einer katalytisch wirksamen Beschichtung versehen sind, welche die Oxidationstemperatur der Rußpartikel herabsetzt. Dadurch können Rußpartikel schon bei geringeren Temperaturen, insbesondere ab einem Temperaturbereich von 400°C, oxidiert werden, wodurch die elektrische Heizleistung minimiert werden kann.In a further improvement of the exhaust gas aftertreatment system, it is provided that the element for influencing the flow, the diaphragm, the flow guide plate, or the electrically heated catalyst are provided with a catalytically active coating which lowers the oxidation temperature of the soot particles. As a result, soot particles can already be oxidized at lower temperatures, in particular from a temperature range of 400 ° C., whereby the electrical heating output can be minimized.
Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.The various embodiments of the invention mentioned in this application can be advantageously combined with one another, unless stated otherwise in the individual case.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
-
1 ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Abgasnachbehandlungssystem für einen Verbrennungsmotor; -
2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines elektrisch beheizbaren Katalysators zur kontinuierlichen Rußoxidation; -
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines elektrisch beheizbaren Katalysators zur kontinuierlichen Rußoxidation; und -
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines elektrisch beheizbaren Katalysators zur kontinuierlichen Rußoxidation.
-
1 an embodiment of an exhaust gas aftertreatment system according to the invention for an internal combustion engine; -
2 a first embodiment of an electrically heatable catalyst for continuous soot oxidation; -
3 a further embodiment of an electrically heatable catalyst for continuous soot oxidation; and -
4th Another embodiment of an electrically heatable catalyst for continuous soot oxidation.
In der Abgasanlage
Stromabwärts des Partikelfilters
Dem Verbrennungsmotor
Im Betrieb des Verbrennungsmotors
Alternativ ist mit Vorteil vorgesehen, dass der elektrisch beheizbare Katalysator
In
In
In
Darüber hinaus kann ein weiteres Blech stromabwärts des elektrisch beheizbaren Katalysators
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- VerbrennungsmotorInternal combustion engine
- 1212th
- BrennraumCombustion chamber
- 1414th
- KraftstoffinjektorFuel injector
- 1616
- AuslassOutlet
- 1818th
- Abgaskrümmer Exhaust manifold
- 2020th
- AbgasanlageExhaust system
- 2222nd
- AbgaskanalExhaust duct
- 2424
- erster Katalysatorfirst catalyst
- 2626th
- OxidationskatalysatorOxidation catalyst
- 2828
- NOx-Speicherkatalysator NOx storage catalytic converter
- 3030th
- PartikelfilterParticle filter
- 3232
- katalytische Beschichtungcatalytic coating
- 3434
- SCR-BeschichtungSCR coating
- 3636
- elektrisch beheizbarer Katalysatorelectrically heated catalytic converter
- 3838
- elektrisches Heizelement electric heating element
- 4040
- erstes Dosierventilfirst metering valve
- 4242
- erster Abgasmischerfirst exhaust mixer
- 4444
- Verzweigungbranch
- 4646
- Niederdruck-AbgasrückführungLow pressure exhaust gas recirculation
- 4848
- Abgasturbolader Exhaust gas turbocharger
- 5050
- zweites Dosierventilsecond metering valve
- 5252
- zweiter Abgasmischersecond exhaust mixer
- 5454
- SCR-KatalysatorSCR catalytic converter
- 5656
- Ammoniak-SperrkatalysatorAmmonia barrier catalyst
- 5858
- StrömungsgitterFlow grid
- 6060
- SteuergerätControl unit
- 6262
- ReduktionsmittelReducing agent
- 6464
- erste Reduktionsmittelleitungfirst reducing agent line
- 6666
- zweite Reduktionsmittelleitungsecond reducing agent line
- 6868
- Vorratsbehälter Storage container
- 7070
- Element zur StrömungsbeeinflussungElement for influencing the flow
- 7272
- Flügelwing
- 7474
- Blendecover
- 7676
- StrömungsführungsblechFlow guide plate
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102010064020 B4 [0004]DE 102010064020 B4 [0004]
- DE 102017010267 A1 [0005]DE 102017010267 A1 [0005]
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-
2020
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Also Published As
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