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DE10324013A1 - Exhaust gas cleaning system, from internal combustion motor, has storage catalyst to hold nitrogen oxide in buffer until selective reduction catalyst has reached its working temperature - Google Patents

Exhaust gas cleaning system, from internal combustion motor, has storage catalyst to hold nitrogen oxide in buffer until selective reduction catalyst has reached its working temperature Download PDF

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DE10324013A1
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DE
Germany
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exhaust gas
catalytic converter
internal combustion
reducing agent
arrangement
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE10324013A
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German (de)
Inventor
Johannes Schaller
Wolfram Veigel
Hartmut Lüders
Christian Walz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Priority to PCT/DE2004/000592 priority patent/WO2004111401A1/en
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Abstract

The catalyst assembly to clean the exhaust gas from a motor (2), especially with spontaneous ignition and/or direct fuel injection, has a storage catalyst (111) which can store nitrogen oxide from the exhaust at least partially and especially on starting a cold motor, as long as the unit (6) for the selective catalytic reduction has not achieved its operating temperature. The nitrogen oxide is released when the selective reduction unit is at its working temperature and allows nitrogen oxide to pass through with the exhaust gas. An oxidation catalyst (4) is between the storage catalyst and the selective reduction unit. A valve (83) can deliver the reduction agent selectively into the oxidation catalyst.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung des Abgases einer Brennkraftmaschine mit einer Anordnung zur selektiven katalytischen Reduktion. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Reinigung von Abgasen einer Brennkraftmaschine, bei dem ein Abgasstrom durch eine Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion geleitet wird.The The invention relates to a device for purifying the exhaust gas Internal combustion engine with an arrangement for selective catalytic Reduction. The invention further relates to a method for cleaning of exhaust gases from an internal combustion engine, in which an exhaust gas flow through directed a device for selective catalytic reduction becomes.

Stand der TechnikState of technology

Zur Minderung der Stickoxidanteile in sauerstoffreichem Abgas, wie es insbesondere von Dieselbrennkraftmaschinen und von Brennkraftmaschinen mit Benzin-Direkteinspritzung emittiert wird, ist es bekannt, ein Reduktionsmittel in einen Abgastrakt einzuführen. Als Reduktionsmittel eignet sich beispielsweise NH3, das als Gas in den Abgasstrom eingebracht werden kann. Bei dieser sogenannten selektiven katalytischen Reduktion (SCR, „selective catalytic reduction") wird das Ammoniak mit den im Abgas enthaltenen Stickoxiden selektiv zu molekularem Stickstoff und Wasser umgesetzt. Als problematisch ist die ungenügende Aktivität des bekannten SCR-Systems bei Abgastemperaturen unterhalb ca. 250°C anzusehen. Eine Vorschaltung eines Oxidationskatalysators sorgt einerseits für eine Minderung der Anteile an deaktivierend wirkenden Kohlenwasserstoffen und andererseits für eine Oxidation von NO zu NO2, was insgesamt zu einer deutlichen Steigerung des NOx-Umsatzes bei Abgastemperaturen oberhalb von ca. 150°C führt. Insbesondere beim Einsatz in Pkw treten allerdings Phasen mit noch niedrigeren Abgastemperaturen relativ häufig auf, was eine mittlere Katalysatorentemperatur von weniger als 180°C im bekannten MVEG-Testzyklus (MVEG: Motor Vehicles Emissions Expert Group; eine Expertengruppe der Europäischen Kommission) verdeutlicht.To reduce the nitrogen oxide content in oxygen-rich exhaust gas, as is emitted in particular by diesel internal combustion engines and by internal combustion engines with gasoline direct injection, it is known to introduce a reducing agent into an exhaust gas tract. A suitable reducing agent is, for example, NH 3 , which can be introduced as a gas into the exhaust gas stream. In this so-called selective catalytic reduction (SCR), the ammonia with the nitrogen oxides contained in the exhaust gas is selectively converted to molecular nitrogen and water. The problem is the insufficient activity of the known SCR system at exhaust gas temperatures below about 250 ° to view C. a prescreening of an oxidation catalyst the one hand ensures a reduction in the proportions of deactivating acting hydrocarbons and on the other hand for oxidation of NO to NO 2, which overall leads to a substantial increase in NOx conversion at exhaust gas temperatures above about 150 ° C However, phases with even lower exhaust gas temperatures occur relatively frequently, especially when used in passenger cars, which illustrates an average catalyst temperature of less than 180 ° C in the well-known MVEG test cycle (MVEG: Motor Vehicles Emissions Expert Group; an expert group of the European Commission).

Um eine gute Verteilung des Reduktionsmittels auf den SCR-Katalysator zu gewährleisten, kann eine Mischstrecke von ca. 40 cm vorgesehen sein, die ggf. mit einer Mischeinrichtung versehen ist. Eine derartige Mischeinrichtung für eine Abgasreinigungsanlage ist in der älteren deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 101 31 803.0 beschrieben. Hierbei weist ein im Abgasrohr angeordneter Mischkörper eine Gasaufprallfläche sowie eine Strahlaufprallfläche auf, so dass aus der Brennkraftmaschine strömendes Abgas auf die Gasaufprallfläche und quer zum Abgasstrom zuführbares Reduktionsmittel auf die Strahlaufprallfläche treffen kann.Around a good distribution of the reducing agent on the SCR catalytic converter to ensure, a mixing distance of approx. 40 cm can be provided, which may also be a mixing device is provided. Such a mixing device for one Emission control system is in the older German patent application the file number 101 31 803.0. Here, an im Exhaust pipe arranged mixing body a gas impact surface as well as a beam impact surface on, so that exhaust gas flowing from the internal combustion engine onto the gas impact surface and across feedable to the exhaust gas flow Reducing agent can hit the beam impact surface.

Die DE 197 40 702 sieht vor, durch Vorschalten eines Adsorptionskatalysators vor einem Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion die Stickoxid-Emission insbesondere im Warmlauf der Brennkraftmaschine weiter zu vermindern, als es mit üblichen Systemen zur selektiven katalytischen Reduktion möglich ist. Der Adsorptionskatalysator wird durch nachmotorische Zufuhr von Kraftstoff regeneriert.The DE 197 40 702 provides to further reduce the nitrogen oxide emission, especially when the internal combustion engine is warming up, by connecting an adsorption catalyst upstream of a catalyst for selective catalytic reduction than is possible with conventional systems for selective catalytic reduction. The adsorption catalyst is regenerated by supplying fuel after the engine.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren haben demgegenüber den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln eine Entstickung des Abgases auch bei niedrigen Abgastemperaturen gewährleistet ist, wobei sich der Speicherkatalysator ohne zusätzliche Mittel selbst regelnd in Abhängigkeit von der Temperatur des Abgases regeneriert und die frei werdenden Stickoxide durch die ohnehin vorhandene Anordnung zur selektiven katalytischen Reduktion beseitigt werden. Der Speicherkatalysator puffert somit effektiv anfallende Stickoxide, solange die Anordnung zur selektiven katalytischen Reduktion noch nicht ihre Arbeitstemperatur erreicht hat.The device according to the invention or the method according to the invention have the Advantage that the exhaust gas can be denitrified with simple means is guaranteed even at low exhaust gas temperatures, the Storage catalytic converter without additional Means self-regulating depending regenerated from the temperature of the exhaust gas and the released Nitrogen oxides due to the already existing arrangement for selective catalytic reduction can be eliminated. The storage catalytic converter effectively buffers nitrogen oxides as long as the arrangement not yet their working temperature for selective catalytic reduction has reached.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Vorrichtungen bzw. Verfahren möglich.By those in the dependent Measures listed claims are advantageous developments and improvements in the independent claims specified devices or methods possible.

Besonders vorteilhaft ist es, zusätzlich einen Oxidationskatalysator vorzusehen. Mit einer solchen Konfiguration des Oxidations- sowie des sogenannten SCR-Katalysators (Anordnung zur selektiven katalytischen Reduktion) kann eine Reduzierung der NOx-Emissionsgrenzwerte unter eine Menge an emittierten NOx erreicht werden, die die Einhaltung der zulässigen Abgasnormen während des MVEG-Testzyklus gewährleistet. Eine solche Reduzierung der NOx-Emission kann dadurch erreicht werden, dass der bereits vorhandene und zur Stickstoffoxidation verwendete temperaturbeständige Oxidationskatalysator während einer Kaltstartphase zusätzlich zur NOx-Reduktion herangezogen wird. Bei einer motornahen Einbaulage hat der Oxidationskatalysator bereits nach etwa 50 Sekunden eine Temperatur von mehr als 100°C erreicht, was für eine NOx-Reduktion mittels NH3 oder einem NH3 abspaltenden Reduktionsmittel ausreichend ist. Oxidationskatalysatoren weisen als Aktivkomponente hauptsächlich Edelmetalle wie Platin auf. Dadurch werden Oxidationsreaktionen von Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid und Stickstoffmonoxid bereits bei niedrigen Temperaturen begünstigt. Wird NH3 als Reduktionsmittel eingedüst, zeigen diese Katalysatoren bereits bei Temperaturen unterhalb von 100°C eine relativ starke De-NOx-Aktivität.It is particularly advantageous to additionally provide an oxidation catalyst. With such a configuration of the oxidation and the so-called SCR catalytic converter (arrangement for selective catalytic reduction), a reduction of the NO x emission limit values below an amount of emitted NO x can be achieved, which ensures compliance with the permissible exhaust gas standards during the MVEG test cycle , Such a reduction in the NO x emission can be achieved in that the temperature-resistant oxidation catalyst which is already present and used for nitrogen oxidation is additionally used for the NOx reduction during a cold start phase. In a close-fitting position of the oxidation catalyst has reached a temperature of more than 100 ° C after about 50 seconds, which splits off for a reduction of NO x by NH 3 or an NH 3 reducing agent is sufficient. Oxidation catalysts mainly have precious metals such as platinum as their active component. This favors oxidation reactions of hydrocarbons, carbon monoxide and nitrogen monoxide even at low temperatures. If NH 3 is injected as a reducing agent, these catalysts show a relatively strong De-NO x activity even at temperatures below 100 ° C.

Wird eine Konfiguration mit einer Umschaltvorrichtung anstatt einer separaten Zuführvorrichtung für den Oxidationskatalysator gewählt, kann dies den Bauaufwand reduzieren. Die Erfindung umfasst jedoch in gleicher Weise eine Ausgestaltung mit separaten und getrennt ansteuerbaren Zuführeinrichtungen für Reduktionsmittel.If a configuration with a changeover device is chosen instead of a separate feed device for the oxidation catalyst, this can reduce the construction effort. The invention around in the same way, however, includes an embodiment with separate and separately controllable supply devices for reducing agents.

Die Umschaltvorrichtung zur wahlweisen Zuführung des Reduktionsmittels in den Abgasstrom vor bzw. in den Oxidationskatalysator bzw. in den SCR-Katalysator kann als Ventil, insbesondere als 3/2-Wege-Ventil, ausgebildet sein. Auf diese Weise kann das Reduktionsmittel wahlweise dem Oxidations- oder dem SCR-Katalysator zugeführt werden, je nachdem, welche Temperaturniveaus diese im Fahrbetrieb erreicht haben.The Switching device for the optional supply of the reducing agent in the exhaust gas flow upstream or in the oxidation catalytic converter or in the SCR catalytic converter can be used as a valve, in particular as a 3/2-way valve, be trained. In this way, the reducing agent can be optional the oxidation or the SCR catalyst, whichever Temperature levels have reached these while driving.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Umschaltvorrichtung als Mischventil ausgebildet ist. Auf diese Weise kann während einer Übergangszeit eine gleichzeitige Beaufschlagung des Oxidations- und des SCR-Katalysators mit Reduktionsmittel erfolgen. Mit einem solchen Mischventil kann eine abrupte Umschaltung vermieden werden, so dass je nach erreichten Betriebstemperaturen der Katalysatoren eine optimale Reinigungswirkung erzielt werden kann.A embodiment The invention provides that the switching device is designed as a mixing valve is. This way, during a transition period a simultaneous application of the oxidation and the SCR catalyst done with reducing agent. With such a mixing valve can an abrupt switchover can be avoided, so that depending on the achieved Operating temperatures of the catalysts an optimal cleaning effect can be achieved.

Die Umschaltvorrichtung ist vorzugsweise temperaturgesteuert, sodass während einer Kaltstartphase mit noch niedrigen Abgastemperaturen der Oxidationskatalysator und nach einer Warmlaufphase der SCR-Katalysator mit Reduktionsmittel beaufschlagt werden kann.The Switching device is preferably temperature controlled so that while a cold start phase with still low exhaust gas temperatures of the oxidation catalytic converter and after a warm-up phase, the SCR catalytic converter with reducing agent can be applied.

Die Zuführeinrichtung umfasst vorzugsweise jeweils eine Dosiervorrichtung zur Mengendosierung sowie Düsen zur Verteilung bzw. Zerstäubung des Reduktionsmittels im Abgasstrom.The feeding each preferably comprises a metering device for metering amounts and Nozzles for Distribution or atomization of the reducing agent in the exhaust gas stream.

Vorzugsweise ist der wenigstens eine Oxidationskatalysator in unmittelbarer Nähe eines Abgasauslasses der Brennkraftmaschine angeordnet, so dass er bereits nach kurzer Zeit relativ hohe Temperaturen und somit eine hohe Reinigungswirkung erreicht.Preferably is the at least one oxidation catalyst in the immediate vicinity of one Exhaust gas outlet of the internal combustion engine arranged so that it already after a short time relatively high temperatures and thus a high cleaning effect reached.

Als Reduktionsmittel kommt beispielsweise eine ammoniakhaltige bzw. ammoniakfreisetzende Substanz in Frage, die eine NOx-Reduktion bewirken kann. Als solche Substanz kommt beispielsweise Harnstoff oder Ammoniumcarbamat in Frage.An ammonia-containing or ammonia-releasing substance, for example, can be used as the reducing agent, which can bring about NO x reduction. Urea or ammonium carbamate are examples of such substances.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Reinigung von Abgasen einer Brennkraftmaschine, bei den ein Abgasstrom durch wenigstens einen im Abgaskanal angeordneten Oxidationskatalysator und einer diesem nachgeschalten Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR-Katalysator) geleitet wird, wird dem Abgasstrom ein Reduktionsmittel zugeführt, welches gemäß der Erfindung dem Abgasstrom wahlweise vor dem bzw. innerhalb des wenigstens einen Oxidationskatalysators zugeführt wird. Wahlweise wird das Reduktionsmittel gleichzeitig beiden Katalysatoren oder jeweils nur einem der Katalysatoren zugeführ. Das Reduktionsmittel wird vorzugsweise mittels einer Düse verteilt bzw. zerstäubt.at a method according to the invention for cleaning exhaust gases from an internal combustion engine, in which a Exhaust gas flow through at least one oxidation catalytic converter arranged in the exhaust gas duct and a device for selective catalytic downstream Reduction (SCR catalyst) is passed, the exhaust gas flow Reducing agent added, which according to the invention the exhaust gas flow optionally before or within the at least one Oxidation catalyst is supplied. Optionally, the reducing agent becomes both catalysts at the same time or only one of the catalysts. The reducing agent is preferred by means of a nozzle distributed or atomized.

Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht eine temperaturgesteuerte Zuführung des Reduktionsmittels in den Oxidationskatalysator und/oder in die Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion vor.A embodiment of the method according to the invention sees a temperature-controlled supply of the reducing agent in the oxidation catalyst and / or in the device for selective catalytic Reduction before.

Wird der Oxidationskatalysator mit NH3 beaufschlagt, zeigt er bei Temperaturen oberhalb von 100°C eine relativ ausgeprägte De-NOx-Aktivität. Allerdings ist das nutzbare Temperaturfenster zur NOx-Reduzierung relativ eng begrenzt, da oberhalb con ca. 250°C bis 300°C keine Stickoxidreduktion mehr stattfindet, sondern eine zusätzliche Stickoxidproduktion durch eine Oxidation von Ammoniak beobachtet wird. Daher ist sicherzustellen, dass der Oxidationskatalysator nur in einer Startphase (im MVEG-Test nur bis etwa 350 s) mit dem Reduktionsmittel beaufschlagt wird. Vorzugsweise wird das Reduktionsmittel in den Oxidationskatalysator bei Abgastemperaturen von weniger als ca. 150°C bis 200°C im Oxidationskatalysator zugeführt.If NH 3 is applied to the oxidation catalytic converter, it shows a relatively pronounced de-NO x activity at temperatures above 100 ° C. However, the usable temperature window for NO x reduction is relatively narrow, since above approx. 250 ° C to 300 ° C there is no longer any nitrogen oxide reduction, but an additional nitrogen oxide production through the oxidation of ammonia is observed. It must therefore be ensured that the oxidation catalyst is only exposed to the reducing agent in a starting phase (in the MVEG test only up to about 350 s). The reducing agent is preferably fed into the oxidation catalyst at exhaust gas temperatures of less than approximately 150 ° C. to 200 ° C. in the oxidation catalyst.

Nach einer solchen Zeitspanne hat normalerweise auch der SCR-Katalysator seine Arbeitstemperatur erreicht und die Reduktionsmitteleindüsung wird auf den SCR-Katalysator umgeschaltet. Dies kann bei Temperaturen von ca. 150°C bis 200°C im SCR-Katalysator erfolgen. Die Reduktionsmitteldosierung auf den Oxidationskatalysator ist prinzipiell bei Betriebspunkten mit niedriger Abgastemperatur- also nicht nur beim Kaltstart – möglich und liefert hier ein sehr effektives NOx-Minderungspotential, wo mit dem SCR-Katalysator eine nur unzureichende Aktivität erreicht wird. Mit einer Eindüsung vor dem Oxidationskatalysator bis zu einer Zeit von etwa 600 s ist somit eine deutliche Umsatzsteigerung des Abgasreinigungssystems zu erzielen. Ein geeigneter, sinnvoller Umschaltpunkt des temperaturgesteuerten Umschaltventils kann bei 100 bis 200°C, vorzugsweise bei 130 bis 180°C liegen.To the SCR catalytic converter normally also has such a time period reaches its working temperature and the reducing agent is injected on the SCR catalytic converter switched. This can take place in the SCR catalytic converter at temperatures of approx. 150 ° C to 200 ° C. The reducing agent is metered onto the oxidation catalyst in principle at operating points with a low exhaust gas temperature not only during a cold start - possible and provides a very effective NOx reduction potential here, where with the SCR catalyst insufficient activity is achieved. With a injection in front of the oxidation catalytic converter up to a time of approximately 600 s to achieve a significant increase in sales of the exhaust gas cleaning system. A suitable, sensible changeover point of the temperature-controlled changeover valve can at 100 to 200 ° C, preferably at 130 to 180 ° C lie.

Eine praktische Ausführung des Systems kann beispielsweise ein 3/2-Wege-Umschaltventil vorsehen, welches in Abhängigkeit der Katalysatortemperaturen und des Motorbetriebspunktes betätigt wird. Eine solche Aufrüstung eines vorhandenen Systems ist relativ einfach und mit nur geringem Aufwand zu bewerkstelligen. Das Katalysatorsystem, die Temperatursensoren und das Dosiersystem sind bereits vorhanden, wobei diese Komponenten auch nicht modifiziert werden müssen. Lediglich das Umschaltventil und die Reduktionsmittelzuleitung vor dem Oxidationskatalysator muss nachgerüstet werden. Durch eine geeignete Dosierstrategie kann eine effektive Reduktion der Stickoxide über einen gesamten Testzyklus (MVEG-Zyklus) erreicht werden. Im MVEG-Test lässt sich eine NOx-Umsatzsteigerung von ca. 40 % erreichen, so dass bei verminderten Rohemissionen selbst eine Erfüllung der relativ strengen US-Normen möglich ist.A practical version of the system can, for example, provide a 3/2-way changeover valve which is actuated as a function of the catalytic converter temperatures and the engine operating point. Such an upgrade of an existing system is relatively simple and can be accomplished with little effort. The catalyst system, the temperature sensors and the dosing system are already available, although these components do not have to be modified. Only the changeover valve and the reducing agent supply line upstream of the oxidation catalytic converter need to be retrofitted. With a suitable dosing strategy, a effective reduction of nitrogen oxides can be achieved over an entire test cycle (MVEG cycle). In the MVEG test, a NO x sales increase of approx. 40% can be achieved, so that even with relatively low raw emissions, it is possible to meet the relatively strict US standards.

Der Oxidationskatalysator kann in einer bevorzugten Ausführungsform als katalytisch beschichteter Partikelfilter ausgebildet sein. Die katalytische Beschichtung des Partikelfilters wirkt hierbei ähnlich der Beschichtung eines bekannten Oxidationskatalysators. Weiterhin kann zwischen dem Oxidationskatalysator und dem SCR-Katalysator ein separates Partikelfilter vorgesehen sein, der eine Filterung der Rußpartikel bewirkt.The Oxidation catalyst can be in a preferred embodiment be designed as a catalytically coated particle filter. The The catalytic coating of the particle filter has a similar effect here Coating a known oxidation catalyst. Furthermore can a separate particle filter between the oxidation catalytic converter and the SCR catalytic converter be provided, which causes a filtering of the soot particles.

Weiterhin kann der Oxidationskatalysator entfallen und die zusätzliche Eindüsposition sich vor dem Speicherkatalysator befinden. Der platinhaltige Speicherkatalysator übernimmt in dieser Anordnung die Funktion des Oxidationskatalysators.Farther the oxidation catalyst and the additional one can be omitted Eindüsposition are in front of the storage catalytic converter. The platinum-containing storage catalytic converter takes over in this arrangement the function of the oxidation catalyst.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einer Abgasnachbehandlungseinheit in einem Abgaskanal.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing. The only one shows 1 a schematic representation of an internal combustion engine with an exhaust gas aftertreatment unit in an exhaust gas duct.

In einem Abgaskanal 28 einer Brennkraftmaschine 2 ist ein Oxidationskatalysator 4 und eine als SCR-Katalysator 6 bezeichnete Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion angeordnet. Die Brennkraftmaschine 2 weist einen Einlasskanal 21 zur Zufuhr von Frischgas 22 sowie Auslasskanäle 26 auf, die in einem Sammler 27 zum Abgaskanal 28 zusammengeführt sind. Im Abgaskanal ist eine Abgasturbine 24 eines Abgasturboladers 23 angeordnet, die über eine Welle 25 mit einem hier nicht dargestellten Verdichter gekoppelt ist. Der Abgasturbolader 23 ist optional und dient zur Verbesserung des Leistungs- und Abgasverhaltens der Brennkraftmaschine 2.In an exhaust duct 28 an internal combustion engine 2 is an oxidation catalyst 4 and one as an SCR catalyst 6 designated device for selective catalytic reduction arranged. The internal combustion engine 2 has an inlet duct 21 for the supply of fresh gas 22 as well as outlet channels 26 on that in a collector 27 to the exhaust duct 28 are merged. There is an exhaust gas turbine in the exhaust gas duct 24 of an exhaust gas turbocharger 23 arranged over a shaft 25 is coupled to a compressor, not shown here. The exhaust gas turbocharger 23 is optional and serves to improve the performance and exhaust behavior of the internal combustion engine 2 ,

Die Brennkraftmaschine 2 ist vorzugsweise eine Diesel-Brennkraftmaschine mit Selbstzündung oder ein Benzinmotor mit Kraftstoffdirekteinspritzung. Beide Motorentypen emittieren jeweils ein relativ sauerstoffreiches Abgas. Der Abgasstrom 29 durchläuft nacheinander einen Speicherkatalysator 111, den Oxidationskatalysator 4 sowie den SCR-Katalysator 6 und verlässt die Abgasreinigungsanlage als gereinigtes Abgas 14, das über einen Schalldämpfer (nicht dargestellt) ins Freie geleitet wird.The internal combustion engine 2 is preferably a diesel internal combustion engine with auto-ignition or a gasoline engine with direct fuel injection. Both types of engine each emit a relatively oxygen-rich exhaust gas. The exhaust gas flow 29 passes through a storage catalytic converter in succession 111 , the oxidation catalyst 4 and the SCR catalytic converter 6 and leaves the exhaust gas cleaning system as cleaned exhaust gas 14 , which is directed to the outside via a silencer (not shown).

Die Abgasreinigungsanlage weist weiterhin eine Zuführeinrichtung 8 zur Zuführung eines Reduktionsmittels 81 in den Abgasstrom 29 auf. Die Zuführeinrichtung 8 umfasst eine Umschalteinrichtung 83 sowie eine mit einer ersten Düse 85 in Verbindung stehende erste Verbindungsleitung 84 und eine mit einer zweiten Düse 87 in Verbindung stehende zweite Verbindungsleitung 86. Die erste Düse 85 ist im Abgaskanal 28 stromaufwärts des Oxidationskatalysators 4 angeordnet und dient zur feinen Verteilung bzw. Zerstäubung des Reduktionsmittels 81 vor dem Oxidationskatalysator 4. Die zweite Düse 87 ist stromaufwärts des SCR-Katalysators 6 und stromabwärts des Oxidationskatalysators 4 angeordnet und dient zur Zuführung von Reduktionsmittel 81 in den Abgasstrom 29 vor den SCR-Katalysator 6.The exhaust gas purification system also has a feed device 8th for supplying a reducing agent 81 in the exhaust stream 29 on. The feeder 8th includes a switching device 83 as well as one with a first nozzle 85 communicating first connection line 84 and one with a second nozzle 87 related second trunk 86 , The first nozzle 85 is in the exhaust duct 28 upstream of the oxidation catalyst 4 arranged and used for fine distribution or atomization of the reducing agent 81 in front of the oxidation catalyst 4 , The second nozzle 87 is upstream of the SCR catalyst 6 and downstream of the oxidation catalyst 4 arranged and serves to supply reducing agent 81 in the exhaust stream 29 in front of the SCR catalytic converter 6 ,

Erste und zweite Verbindungsleitungen 84, 86 münden in der Umschalteinrichtung 83, die für eine wahlweise Verteilung des Reduktionsmittels auf die erste und/oder zweite Verbindungsleitung 84, 86 sorgen kann. Die Steuerung der Umschaltvorrichtung 83 erfolgt vorzugsweise temperaturabhängig, sodass in einer Kaltlaufphase der Oxidationskatalysator 4 und nach Erreichen einer bestimmten Temperatur der SCR-Katalysator 6 mit Reduktionsmittel 81 beaufschlagt werden kann.First and second connection lines 84 . 86 flow into the switching device 83 for an optional distribution of the reducing agent on the first and / or second connecting line 84 . 86 can worry. The control of the switching device 83 is preferably temperature-dependent, so that the oxidation catalyst in a cold running phase 4 and after reaching a certain temperature, the SCR catalyst 6 with reducing agent 81 can be applied.

Der zwischen dem Abgasturbolader 23 und der Düse 85, d.h. vor der Katalysatoranordnung 4 befindliche Speicherkatalysator kann insbesondere motornah angeordnet werden. Ein solchermaßen vorgesehener Speicherkatalysator speichert im Niedertemperaturbereich unterhalb von 100°C die Stickoxidemissionen des Motors. Nach einer gewissen Zeit ist die Speicherkapazität des Speicherkatalysators ausgeschöpft und dieser lässt die Stickoxidmoleküle passieren. Wenn der Speicherkatalysator weiter erwärmt wird, lässt seine Stickoxidspeicherfähigkeit nach und die vormals gespeicherte Menge an Stickoxiden wird wieder freigegeben. Der motornah angeordnete Speicherkatalysator bewirkt also eine zeitlich verzögerte Freigabe der Stickoxide. Die Zeitverzögerung beträgt hierbei bei entsprechender Dimensionierung des Speicherkatalysators vorzugsweise mindestens 300 Sekunden, so dass nach Ausschöpfen der Speicherkapazität des Speicherkatalysators das nachgeschaltete System zur selektiven katalytischen Reduktion seine Arbeitstemperatur erreicht hat und die Stickoxide zu Stickstoff und Wasser reduzieren kann. Der Speicherkatalysator sollte hierfür folgende Eigenschaften aufweisen:
Stickoxidspeicherung bereits bei niedrigen Temperaturen; Nachlassen der Speicherkapazität bereits beim Temperaturen von ca. 300°C, um sicherzustellen, dass der Speicherkatalysator bei üblichem Fahrbetrieb gegen Ende eines Fahrzyklus leer gefahren ist und zur Stickoxidspeicherung bei dem folgenden Kaltstart zur Verfügung steht; gute Regenerierbarkeit allein aufgrund einer erfolgten Erwärmung, insbesondere auch gute Desulfatisierungseigenschaften. Für die Erfüllung der geforderten Eigenschaften kann insbesondere ein Speicherkatalysator verwenden der, der Al2O3, CeO2 und ZrO2 aufweist sowie Platinanteile enthält in einer Konzentration von ca. 90 g pro Kubikfuss.
The one between the exhaust gas turbocharger 23 and the nozzle 85 , ie in front of the catalyst arrangement 4 located storage catalytic converter can in particular be arranged close to the engine. A storage catalytic converter provided in this way stores the nitrogen oxide emissions of the engine in the low temperature range below 100 ° C. After a certain time, the storage capacity of the storage catalytic converter is exhausted and this allows the nitrogen oxide molecules to pass through. If the storage catalytic converter is heated further, its nitrogen oxide storage capacity decreases and the previously stored amount of nitrogen oxides is released again. The storage catalytic converter arranged close to the engine thus causes a delayed release of the nitrogen oxides. If the storage catalytic converter is dimensioned accordingly, the time delay is preferably at least 300 seconds, so that after the storage capacity of the storage catalytic converter has been exhausted, the downstream system for selective catalytic reduction has reached its working temperature and can reduce the nitrogen oxides to nitrogen and water. The storage catalytic converter should have the following properties:
Nitrogen oxide storage even at low temperatures; Decrease in the storage capacity already at temperatures of approx. 300 ° C in order to ensure that the storage catalytic converter has run empty at the end of a driving cycle during normal driving operation and is available for nitrogen oxide storage at the following cold start; good regenerability solely due to heating, in particular also good desulfating properties. A storage catalytic converter that contains Al2O3, CeO2 and ZrO2 and contains platinum in a concentration of approx. 90 g per can be used to meet the required properties Cubic feet.

In einer Kaltlaufphase der Abgasreinigungsanlage wird lediglich die erste Düse 85 mit Reduktionsmittel beaufschlagt durch entsprechende Einstellung der Umschaltvorrichtung 83.In a cold-running phase of the exhaust gas cleaning system, only the first nozzle 85 supplied with reducing agent by appropriate setting of the switching device 83 ,

Nachfolgend wird, wenn die Katalysatoren bereits eine vorbestimmte Betriebstemperatur erreicht haben, die zweite Verbindungsleitung 86 und die zweite Düse 87 mit Reduktionsmittel 81 beaufschlagt.Subsequently, when the catalytic converters have already reached a predetermined operating temperature, the second connecting line 86 and the second nozzle 87 with reducing agent 81 applied.

Eine typische Übergangstemperatur kann bei ca. 100°C bis 200°C, vorzugsweise ungefähr bei 130 bis 180°C liegen, oberhalb derer eine Umschaltung auf die Beaufschlagung des SCR-Katalysators 6 mit Reduktionsmittel 81 erfolgen kann. Eine Umschaltung kann in vorteilhafter Weise auch mittels eines Mischventils erfolgen, das für eine gleichzeitige Beaufschlagung des Oxidationskatalysators 4 sowie des SCR-Katalysators 6 im Bereich der Übergangstemperatur sorgen kann. Die Wahl der Übergangstemperatur erklärt sich durch eine geschickte Ausnutzung der unterschiedlichen Betriebstemperaturen von Oxidationskatalysator und SCR-Katalysator. Dieser Sachverhalt ist bereits in den 4 bis 6 der deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 10162383.6 beschrieben; diese Beschreibung wird hiermit in die vorliegende Patentanmeldung einbezogen.A typical transition temperature can be approximately 100 ° C to 200 ° C, preferably approximately 130 to 180 ° C, above which a switchover to the loading of the SCR catalytic converter 6 with reducing agent 81 can be done. Switching can also be carried out in an advantageous manner by means of a mixing valve which acts on the oxidation catalyst at the same time 4 and the SCR catalyst 6 in the area of the transition temperature. The choice of the transition temperature is explained by a clever use of the different operating temperatures of the oxidation catalytic converter and the SCR catalytic converter. This fact is already in the 4 to 6 the German patent application with the file number 10162383.6 described; this description is hereby incorporated into the present patent application.

Von der Erfindung mit umfasst ist auch eine alternative Konfiguration, die zwei separate Zuführeinrichtungen für den Oxidationskatalysator sowie für den SCR-Katalysator vorsieht.Of the invention also includes an alternative configuration, the two separate feeders for the Oxidation catalyst and for the SCR catalyst provides.

Der Oxidationskatalysator 4 kann in einer alternativen Ausgestaltung ein katalytisch beschichteter Partikelfilter sein, der aufgrund seiner katalytischen Beschichtung eine gleiche Wirkung aufweist wie ein bekannter Oxidationskatalysator. Zusätzlich zur gezeigten Konfiguration kann zwischen dem Oxidationskatalysator 4 und dem SCR-Katalysator 6 ein separater Partikelfilter angeordnet sein. Dieser bewirkt eine nochmalige Verbesserung der Reinigungswirkung der Abgase.The oxidation catalyst 4 In an alternative embodiment, it can be a catalytically coated particle filter which, due to its catalytic coating, has the same effect as a known oxidation catalyst. In addition to the configuration shown, there can be between the oxidation catalyst 4 and the SCR catalyst 6 a separate particle filter can be arranged. This brings about a further improvement in the cleaning effect of the exhaust gases.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann der Speicherkatalysator und der Oxidationskatalysator bzw. der Speicherkatalysator und der katalytisch beschichtete Filter in einem einzigen Bauteil integriert sein, so dass die Düse 85 vor diesem einzigen Bauteil angeordnet ist. Dies kann durch die Verwendung eines Oxidationskatalysators mit Stickoxid-Speichervermögen erfolgen. Die gleichzeitige Integration des Partikelfilters erfolgt über katalytische Beschichtung eines Partikelfilters.In a further alternative embodiment, the storage catalytic converter and the oxidation catalytic converter or the storage catalytic converter and the catalytically coated filter can be integrated in a single component, so that the nozzle 85 is arranged in front of this single component. This can be done by using an oxidation catalyst with nitrogen oxide storage capacity. The simultaneous integration of the particle filter takes place via catalytic coating of a particle filter.

In einer einfachen Ausführungsform kann der Oxidationskatalysator auch entfallen.In a simple embodiment the oxidation catalyst can also be omitted.

Claims (13)

Vorrichtung zur Reinigung des Abgases einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Brennkraftmaschine mit Selbstzündung und/oder mit Kraftstoffdirekteinspritzung, bei der das Abgas in einem ersten Schritt einen Speicherkatalysator und in einem weiteren Schritt eine Anordnung zur selektiven katalytischen Reduktion durchströmt, wobei die Anordnung zur selektiven katalytischen Reduktion Mittel zur nachmotorischen Zufuhr eines Reduktionsmittels aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherkatalysator (111) derart ausgebildet ist, dass er, insbesondere bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine, im Abgas enthaltene Stickoxide zumindest teilweise speichern kann, solange die Anordnung (6) zur selektiven katalytischen Reduktion ihre Arbeitstemperatur noch nicht erreicht hat, und dass der Speicherkatalysator (111) spätestens dann, wenn die Anordnung zur selektiven katalytischen Reduktion ihre Arbeitstemperatur erreicht hat, bis dahin gespeicherte Stickoxide freigibt beziehungsweise neu von der Brennkraftmaschine hinzuströmende Stickoxide passieren lässt, so dass sowohl die bis dahin gespeicherten Stickoxide als auch die neu hinzuströmenden Stickoxide nach Verlassen des Speicherkatalysators (111) reduziert werden.Device for cleaning the exhaust gas of an internal combustion engine, in particular an internal combustion engine with auto-ignition and / or with direct fuel injection, in which the exhaust gas flows through a storage catalytic converter in a first step and an arrangement for selective catalytic reduction in a further step, the arrangement for selective catalytic reduction means for the post-motor supply of a reducing agent, characterized in that the storage catalytic converter ( 111 ) is designed in such a way that it can at least partially store nitrogen oxides contained in the exhaust gas, in particular when the internal combustion engine is cold started, as long as the arrangement ( 6 ) for selective catalytic reduction has not yet reached its working temperature, and that the storage catalytic converter ( 111 ) at the latest when the arrangement for selective catalytic reduction has reached its working temperature, releases previously stored nitrogen oxides or allows new nitrogen oxides to flow in from the internal combustion engine, so that both the previously stored nitrogen oxides and the newly added nitrogen oxides after leaving the storage catalytic converter ( 111 ) can be reduced. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Speicherkatalysator (111) und der Anordnung (6) ein Oxidationskatalysator (4) angeordnet ist.Device according to claim 1, characterized in that between the storage catalyst ( 111 ) and the arrangement ( 6 ) an oxidation catalyst ( 4 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 2, dass die Mittel zur nachmotorischen Reduktionsmittelzufuhr eine Umschaltvorrichtung (83) aufweisen, so dass das Reduktionsmittel wahlweise in den Abgasstrom vor dem wenigstens einen Oxidationskatalysator eingebracht werden kann.Apparatus according to claim 2, that the means for the post-motor reducing agent supply a switching device ( 83 ) have, so that the reducing agent can optionally be introduced into the exhaust gas stream upstream of the at least one oxidation catalytic converter. Vorrichtung nach Anspruch 2, dass die Mittel zur nachmotorischen Reduktionsmittelzufuhr eine Umschaltvorrichtung (83) aufweisen, so dass das Reduktionsmittel wahlweise in den wenigstens einen Oxidationskatalysator eingebracht werden kann.Apparatus according to claim 2, that the means for the post-motor reducing agent supply a switching device ( 83 ) have, so that the reducing agent can optionally be introduced into the at least one oxidation catalyst. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltvorrichtung als Ventil ausgebildet ist.Device according to claim 3 or 4, characterized in that that the switching device is designed as a valve. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil ein 3/2-Wege-Ventil ist.Apparatus according to claim 5, characterized in that the valve is a 3/2-way valve. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil als Mischventil ausgebildet ist.Apparatus according to claim 5, characterized in that the valve is designed as a mixing valve. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltvorrichtung temperaturgesteuert ist.Device according to one of claims 3 to 7, characterized in that that the switching device is temperature controlled. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Oxidationskatalysator als katalytisch beschichtetes Partikelfilter ausgebildet ist.Device according to claim 2, characterized in that the at least one oxidation catalyst as a catalytically coated Particle filter is formed. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem wenigstens einen Oxidationskatalysator und der Anordnung ein Partikelfilter vorgesehen ist.Device according to claim 2, characterized in that between the at least one oxidation catalyst and the Arrangement a particle filter is provided. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur nachmotorischen Reduktionsmittelzufuhr eine Umschaltvorrichtung aufweisen, so dass das Reduktionsmittel wahlweise in den Abgasstrom vor dem Speicherkatalysator eingebracht werden kann.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized that the means for post-motor reductant supply have a switching device so that the reducing agent optionally introduced into the exhaust gas flow upstream of the storage catalytic converter can be. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur nachmotorischen Reduktionsmittelzufuhr eine Umschaltvorrichtung aufweisen, so dass das Reduktionsmittel wahlweise in den Speicherkatalysator eingebracht werden kann.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized that the means for post-motor reductant supply have a switching device so that the reducing agent can optionally be introduced into the storage catalytic converter. Verfahren zur Reinigung des Abgases einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Brennkraftmaschine mit Selbstzündung und/oder mit Kraftstoffdirekteinspritzung, bei dem das Abgas in einem ersten Schritt einen Speicherkatalysator (111) und in einem weiteren Schritt eine Anordnung (6) zur selektiven katalytischen Reduktion durchströmt, wobei die Anordnung zur selektiven katalytischen Reduktion Mittel zur nachmotorischen Zufuhr eines Reduktionsmittels aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherkatalysator, insbesondere bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine, im Abgas enthaltene Stickoxide zumindest teilweise speichert, solange die Anordnung (6) zur selektiven katalytischen Reduktion ihre Arbeitstemperatur noch nicht erreicht hat, und dass der Speicherkatalysator spätestens dann, wenn die Anordnung zur selektiven katalytischen Reduktion ihre Arbeitstemperatur erreicht hat, bis dahin gespeicherte Stickoxide freigibt beziehungsweise neu von der Brennkraftmaschine hinzuströmende Stickoxide passieren lässt, so dass sowohl die bis dahin gespeicherten Stickoxide als auch die neu hinzuströmenden Stickoxide nach Verlassen des Speicherkatalysators reduziert werden.Method for cleaning the exhaust gas of an internal combustion engine, in particular an internal combustion engine with auto-ignition and / or with direct fuel injection, in which the exhaust gas is a storage catalytic converter in a first step ( 111 ) and in a further step an arrangement ( 6 ) flows through for selective catalytic reduction, the arrangement for selective catalytic reduction having means for the post-engine supply of a reducing agent, characterized in that the storage catalyst, in particular when the internal combustion engine is cold started, at least partially stores nitrogen oxides contained in the exhaust gas, as long as the arrangement ( 6 ) for selective catalytic reduction has not yet reached its working temperature, and that the storage catalytic converter releases stored nitrogen oxides by then, at the latest when the arrangement for selective catalytic reduction has reached its working temperature, or allows new nitrogen oxides to flow in from the internal combustion engine, so that both the nitrogen oxides stored up to that point as well as the newly flowing nitrogen oxides are reduced after leaving the storage catalytic converter.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006128712A1 (en) * 2005-06-03 2006-12-07 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Method and device for treating exhaust gases of internal combusting engines
DE102008026191A1 (en) 2008-05-30 2009-01-22 Daimler Ag Motor vehicle e.g. passenger car, has nitrogen oxide adsorber, where arrangement of adsorber and catalytic converter, and desorption and reaction temperatures are selected such that converter reaches reaction temperature
WO2010089039A1 (en) * 2009-02-06 2010-08-12 Daimler Ag Method for the operation of an internal combustion engine comprising an emission control system that includes an scr catalyst
EP2341223A2 (en) 2009-12-30 2011-07-06 Huber Automotive AG Method and device for cleaning the exhaust gas of a combustion engine
GB2478132A (en) * 2010-02-25 2011-08-31 Gm Global Tech Operations Inc Device to reduce NOx for all driving profiles at both low and high exhaust temperatures.
CN102575543A (en) * 2009-10-09 2012-07-11 丰田自动车株式会社 Exhaust gas purifier for internal combustion engine
JP2019190417A (en) * 2018-04-27 2019-10-31 いすゞ自動車株式会社 Exhaust emission control device and vehicle
DE102018219851A1 (en) 2018-11-20 2020-05-20 Robert Bosch Gmbh Exhaust aftertreatment device

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005031816A1 (en) * 2005-07-06 2007-01-18 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Method for reducing the particle and nitrogen oxide content in the exhaust stream of an internal combustion engine and corresponding exhaust gas treatment unit
EP2253814B1 (en) 2006-07-12 2011-11-02 Delphi Technologies Holding S.à.r.l. Insulated reagent dosing device
EP1878887B1 (en) 2006-07-12 2009-04-15 Delphi Technologies, Inc. Fluid dosing device
US8122712B2 (en) 2008-01-03 2012-02-28 GM Global Technology Operations LLC Exhaust system with improved NOX emission control
US20110138790A1 (en) 2009-12-15 2011-06-16 Delphi Technologies, Inc. Urea Delivery Tank Module
US20110138791A1 (en) 2009-12-15 2011-06-16 Delphi Technologies, Inc. Liquid Reductant Dosing Module with Heating Device
US20130180231A1 (en) * 2012-01-13 2013-07-18 GM Global Technology Operations LLC Exhaust aftertreatment system
KR20140143145A (en) * 2012-03-02 2014-12-15 할도르 토프쉐 에이/에스 Method and system for the removal of noxious compounds from engine exhaust gas
EP2787187A1 (en) 2013-04-03 2014-10-08 Delphi International Operations Luxembourg S.à r.l. Reagent dosing pump

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19740702C1 (en) 1997-09-16 1998-11-19 Siemens Ag Exhaust purification system management for e.g. lean-running diesel engine
KR20020081361A (en) * 2000-02-28 2002-10-26 지멘스 악티엔게젤샤프트 Method and emission control system for catalytically reducing nitrogen oxides in the exhaust gas of a combustion system
DE10104160B4 (en) * 2001-01-30 2008-07-10 Umicore Ag & Co. Kg Method for operating an exhaust gas purification system for an internal combustion engine
DE10128414A1 (en) * 2001-06-12 2002-12-19 Daimler Chrysler Ag Exhaust gas system for cleaning internal combustion engine exhaust gases comprises a reducing agent supply having a hydrogen-producing unit for enriching the exhaust gas with hydrogen
DE10131803A1 (en) * 2001-06-30 2003-05-28 Bosch Gmbh Robert Mixing device for an exhaust gas cleaning system

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006128712A1 (en) * 2005-06-03 2006-12-07 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Method and device for treating exhaust gases of internal combusting engines
DE102008026191A1 (en) 2008-05-30 2009-01-22 Daimler Ag Motor vehicle e.g. passenger car, has nitrogen oxide adsorber, where arrangement of adsorber and catalytic converter, and desorption and reaction temperatures are selected such that converter reaches reaction temperature
DE102008026191B4 (en) * 2008-05-30 2020-10-08 Daimler Ag Motor vehicle with internal combustion engine and an exhaust gas aftertreatment device as well as a method for reducing particulate and nitrogen oxide
US8498798B2 (en) 2009-02-06 2013-07-30 Daimler Ag Method for the operation of an internal combustion engine comprising an emission control system that includes an SCR catalyst
WO2010089039A1 (en) * 2009-02-06 2010-08-12 Daimler Ag Method for the operation of an internal combustion engine comprising an emission control system that includes an scr catalyst
CN102575543B (en) * 2009-10-09 2014-10-29 丰田自动车株式会社 Exhaust gas purifier for internal combustion engine
CN102575543A (en) * 2009-10-09 2012-07-11 丰田自动车株式会社 Exhaust gas purifier for internal combustion engine
EP2341223A2 (en) 2009-12-30 2011-07-06 Huber Automotive AG Method and device for cleaning the exhaust gas of a combustion engine
DE102009060758B4 (en) * 2009-12-30 2017-10-19 Huber Automotive Ag Device and method for cleaning the exhaust gas of an internal combustion engine
DE102009060758A1 (en) 2009-12-30 2011-07-14 Huber Automotive AG, 73347 Device and method for cleaning the exhaust gas of an internal combustion engine
GB2478132A (en) * 2010-02-25 2011-08-31 Gm Global Tech Operations Inc Device to reduce NOx for all driving profiles at both low and high exhaust temperatures.
JP2019190417A (en) * 2018-04-27 2019-10-31 いすゞ自動車株式会社 Exhaust emission control device and vehicle
DE102018219851A1 (en) 2018-11-20 2020-05-20 Robert Bosch Gmbh Exhaust aftertreatment device
WO2020104095A1 (en) 2018-11-20 2020-05-28 Robert Bosch Gmbh Exhaust gas aftertreatment apparatus

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