[go: up one dir, main page]

DE19715921A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Schadstoffminderung - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Schadstoffminderung

Info

Publication number
DE19715921A1
DE19715921A1 DE19715921A DE19715921A DE19715921A1 DE 19715921 A1 DE19715921 A1 DE 19715921A1 DE 19715921 A DE19715921 A DE 19715921A DE 19715921 A DE19715921 A DE 19715921A DE 19715921 A1 DE19715921 A1 DE 19715921A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust gases
temperature
reduction
throttle valve
catalytic converter
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19715921A
Other languages
English (en)
Inventor
Oskar Schatz
Bernhard Schatz
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.)
Schatz Thermo Gastech GmbH
Original Assignee
Schatz Thermo Gastech 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 Schatz Thermo Gastech GmbH filed Critical Schatz Thermo Gastech GmbH
Priority to DE19715921A priority Critical patent/DE19715921A1/de
Priority to GB9807552A priority patent/GB2324256B/en
Priority to US09/060,781 priority patent/US6055807A/en
Publication of DE19715921A1 publication Critical patent/DE19715921A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9459—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9495—Controlling the catalytic process
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2882—Catalytic reactors combined or associated with other devices, e.g. exhaust silencers or other exhaust purification devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/01—Engine exhaust gases
    • B01D2258/012—Diesel engines and lean burn gasoline engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409—Nitrogen oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/944—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or carbon making use of oxidation catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/02—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2260/00—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
    • F01N2260/14—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for modifying or adapting flow area or back-pressure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schadstoffminderung in den Abgasen eines mit Luftüberschuß betriebenen Verbrennungsmotors, bei dem die Abgase einer katalytischen Nachbehandlung zum Oxidieren von Kohlenmo­ noxid und Kohlenwasserstoffverbindungen unterzogen werden und die Abgase bei Betriebszuständen mit Temperaturdefizit zum Erhöhen ihrer Temperatur gestaut werden, sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Gattung sind aus der DE 195 00 476 A1 bekannt. Bei diesem Stand der Technik werden die Abgase beispielsweise während des Kaltstarts durch eine Stauvorrichtung in Form eines Drosselventils ge­ staut, um die Temperatur der Abgase möglichst rasch zu erhöhen. Hierdurch wird zum einen der Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors verbessert und zum anderen die sogenannte Anspringzeit des Katalysators verkürzt, was beides zu einer Minde­ rung der Schadstoffemissionen in der Kaltstartphase führt. Der Katalysator ist be­ reits kurz nach dem Start in der Lage, Kohlenmonoxid (CO) und Kohlenwasser­ stoffverbindungen (CH) zu Kohlendioxid (CO2) bzw. Wasser (H2O) zu oxidieren. Wenn der Katalysator seine Anspringtemperatur erreicht hat, wird die Stauvorrich­ tung "abgeschaltet", da der Katalysator durch die mit der Verbrennung von CO und CH verbundenen Wärmeentwicklung wirksam bleibt, selbst wenn die Temperatur der Abgase zwischenzeitlich die Anspringtemperatur des Katalysators unterschrei­ tet. In bestimmten Betriebssituationen, insbesondere wenn der Motor "warm" ist, verursacht der Rückstau der Abgase eine Zunahme der NOx- und der Partikel-Rohemissionen.
Beim Einsatz des bei Ottomotoren üblichen 3-Wege-Katalysators werden außer den CO- und CH-Emissionen die giftigen Stickoxide (NOx) durch Umwand­ lung in harmlose Stockstoffmoleküle weitgehend unschädlich gemacht. Für den Be­ trieb des 3-Wege-Katalysators ist jedoch erforderlich, daß das Kraftstoff-Luft-Ge­ misch ein praktisch stöchiometrisches Mischungsverhältnis (λ = 1) hat. Bei Motoren wie z. B. Dieselmotoren mit Direkteinspritzung oder bei Ottomotoren, die mit einem mageren Luft-Kraftstoff-Gemisch betrieben werden (Magermotoren), ist der 3-Wege-Katalysator daher nicht geeignet. Bei solchen mit Luftüberschuß betriebenen Kraftfahrzeugmotoren werden daher üblicherweise nur Oxidationskatalysatoren eingesetzt, welche lediglich die CH- und die CO-Anteile im Abgas katalytisch um­ wandeln.
Zur Reduzierung der NOx-Emissionen sind Reduktionskatalysatoren (Denox-Katalysatoren) bekannt, die die giftigen Stickoxide in harmlose Stickstoffmoleküle umwandeln. Reduktionskatalysatoren sind allerdings nur innerhalb eines engen Temperaturbandes (Temperaturfensters) von z. B. 200° ± 10°C wirksam. Die Tem­ peratur der Abgase unterliegt starken, vom Betriebszustand abhängigen Schwan­ kungen, so daß sie im Betrieb nicht immer innerhalb des Temperaturbandes des Re­ duktionskatalysators bleibt. Dieses Problem würde bei kontrolliertem Einsatz eines Rückstaus der Abgase noch verschärft, da dann bereits bei Betriebszuständen mit Wärmedefizit des Motors, z. B. in der Kaltstartphase, die Temperatur der Abgase die Obergrenze des Temperaturbandes überschreiten könnte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zur Schadstoffminderung der eingangs angegebenen Gattung so weiterzubil­ den, daß die Stickoxid-Anteile in einfacher und effektiver Weise verringert werden. Insbesondere soll bei mit Luftüberschuß betriebenen Motoren die Wirkung der De­ nonkatalysatoren optimiert werden. Weiterhin soll die im Betrieb von Abgasstau­ vorrichtungen in gewissen Situationen mögliche Erhöhung der NOx-Rohemission des Motors auf ein Maß begrenzt werden, das geringer ist als die durch den Ab­ gasstau verursachte Verbesserung.
Dies wird bei einem Verfahren der eingangs angegebenen Gattung dadurch erreicht, daß die Abgase in einer Reduktionsvorrichtung einer zusätzlichen katalyti­ schen Nachbehandlung zum Reduzieren von Stickoxiden unterzogen werden und die Intensität des Staus der Abgase so geregelt wird, daß die Temperatur der Abgase im Bereich der Reduktionsvorrichtung innerhalb eines vorgegebenen Temperatur­ bandes liegt, innerhalb dessen die Reduktionsvorrichtung wirksam ist.
Bei einer Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens mit mindestens einem Oxidationskatalysator, mindestens einem Reduktionskatalysator und einer dem Katalysator nachgeschalteten Stauvorrichtung zum Stauen der Abgase ist die Stauvorrichtung ein in seinem Öffnungsgrad veränderliches Drosselventil und eine Regelvorrichtung vorgesehen, die den Öffnungsgrad des Drosselventils so regelt, daß die Temperatur der Abgase im Bereich des Reduktionskatalysators innerhalb des vorgegebenen Temperaturbandes liegt.
Erfindungsgemäß wird somit der Stau der Abgase dazu benutzt, die Tempe­ ratur der Abgase so zu regeln, daß sie permanent innerhalb eines vorgegebenen Temperaturbandes von z. B. ± 20° K, vorzugsweise ± 10° K bleibt, in dem die Re­ duktionsvorrichtung bzw. der Reduktionskatalysator wirksam ist. Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem bei Betriebszuständen mit Temperaturdefizit zunächst ein Rückstau einer bestimmten Intensität "eingeschaltet" wird und bei Erreichen einer bestimmten Schwellentemperatur des Motors der Rückstau "abgeschaltet" wird, wird somit bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Intensität des Staus der Abgase permanent geregelt. Hierdurch wird somit auf einfache Weise erreicht, daß der Reduktionskatalysator, z. B. schon in der Kaltstartphase, aber auch danach, mit optimalem Wirkungsgrad betrieben wird, so daß es zu einer effektiven Reduzierung der NOx Emissionen kommt.
Für eine effiziente Regelung des Staus und damit der Temperatur der Abgase ist eine Stauvorrichtung erforderlich, die schnell genug auf die veränderlichen Be­ triebszustände reagiert. Als Stauvorrichtung wird daher ein reibungsarmes regelba­ res Drosselventil verwendet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprü­ chen definiert.
Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Anlage zur Nachbehandlung der Abgase eines Kraftfahrzeugmo­ tors;
Fig. 2 ein Diagramm, in dem die Temperatur T der Abgase für drei verschie­ dene Anlagen über der Zeit t aufgetragen ist.
In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 ein Kraftfahrzeug-Verbrennungsmo­ tor bezeichnet, der mit Luftüberschuß betrieben wird und insbesondere ein Diesel­ motor mit Direkteinspritzung oder ein sogenannter Magermotor (ein mit einem ma­ geren Kraftstoff-Luft-Gemisch betriebener Ottomotor) ist. In der Abgasleitung 12 des Verbrennungsmotors 10 sind ein Oxidationskatalysator 14 zum Oxidieren von CO und HC-Verbindungen sowie ein Reduktionskatalysator 16 zum Reduzieren von NOx in Reihe geschaltet angeordnet.
Eine Bypassleitung 20 ist zu einem ein Bypassventil 24 enthaltenden Ab­ schnitt der Abgasleitung 12 parallel geschaltet und enthält einen Abgaswärmetau­ scher 22. In der Bypassleitung 20 ist ferner eine Stauvorrichtung in Form eines Drosselventils 26 angeordnet, mit dem sich die Abgase stauen lassen, wenn das Bypassventil 24 geschlossen ist und somit die Abgase durch die Bypassleitung 20 strömen.
Bei dem Drosselventil 26 handelt es sich um ein reibungsarmes Ventil, des­ sen Öffnungsgrad steuerbar ist. Dem Drosselventil 26 ist eine Regelvorrichtung 30 zugeordnet, die, wie durch gestrichelte Linien angedeutet ist, in Abhängigkeit von Betriebsdaten des Verbrennungsmotors 10 wie z. B. Drehzahl, Last, mittlerer Motor­ temperatur etc. und/oder in Abhängigkeit von der mittels eines Temperaturfühlers 32 gemessenen Temperatur im Bereich des Reduktionskatalysators 16 den Öff­ nungsgrad des Drosselventils 26 regelt, wie noch genauer erläutert wird.
Es sei darauf hingewiesen, daß das Drosselventil 26 an beliebiger Stelle, in der Abgasleitung 12 zwischen dem Motor 10 und dem Austritt der Abgase in die Umgebung, angeordnet werden kann. Die Katalysatoren 14 und 16 können auch in einem Gehäuse vereint sein, und das katalytische Material für Oxydation und Re­ duktion kann identisch sein. Weiterhin können die Katalysatoren in sogenannte Vor- und Hauptkatalysatoren unterteilt sein. Durch diese räumliche Aufteilung hat der motornahe Vorkatalysator den Vorteil, schneller und mit höheren Abgastemperatu­ ren beaufschlagt zu werden als der weiter entfernte Hauptkatalysator, weil die Ab­ gase auf dem Weg vom Vor- zum Hauptkatalysator abgekühlt werden. Bei einer solchen Untergliederung ergeben sich mit dem Stauventil zusammen vorteilhafte Kombinationen für die Regelstrategie.
Zur Erläuterung der Betriebsweise der in Fig. 1 schematisch gezeigten An­ lage wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen. In der Fig. 2 ist die Temperatur T der Abgase am Motorauslaß über der Zeit t für beispielsweise den sogenannten EUII Kalttest aufgetragen. Hierbei geben die Kurven Ta und Tb den Temperaturverlauf für zwei Dieselmotoren nach dem Stand der Technik wieder, während die gestrichelte Kurve Tc den Temperaturverlauf für einen erfindungsgemäß ausgestalteten Diesel­ motor wiedergibt.
Ein Temperaturverlauf entsprechend der Kurve Ta ergibt sich bei einem Die­ selmotor ohne Abgaswärmetauscher 22 und ohne Drosselventil 26, also ohne Rückstau. Wie ersichtlich, erreicht die Temperatur der Abgase am Motorauslaß in diesem Fall Werte im Bereich von 200°C erstmals nach ca. 350 Sekunden, fällt dann aber wieder deutlich unter diesen Wert ab.
Ein Temperaturverlauf entsprechend der Kurve Tb ergibt sich bei einem Die­ selmotor mit Oxidationskatalysator nach der Lehre DE 195 00 476, bei dem ein Drosselventil zum Stauen der Abgase vorgesehen ist. Das Drosselventil ist ein in seinem Öffnungsgrad bezüglich den Abgastemperaturen nicht geregeltes Ventil, das im Zeitpunkt T1 (z. B. nach 300 Sekunden) in Abhängigkeit von der Betriebstempe­ ratur des Motors geöffnet wird, wenn die Temperatur der Abgase erfahrungsgemäß eine für die Wirksamkeit des Oxidationskatalysators ausreichende Temperatur er­ reicht hat. Die Kurve Tb geht dann allmählich in die Kurve Ta über.
Wie eingangs erwähnt, ist zur effektiven Betriebsweise eines Reduktionska­ talysators erforderlich, daß die Temperatur der Abgase innerhalb eines vorgegebe­ nen Temperaturbandes von beispielsweise 200°C ± 10°C bleibt. Dies ist in Fig. 2 durch die gestrichelten Temperaturlinien T1 und T2 angedeutet. Wie aus Fig. 2 er­ sichtlich ist, verläßt die Temperaturkurve Tb bereits in der Anfangsphase mehrfach diesen Temperaturbereich. Insbesondere überschreitet die Temperatur Tb aufgrund des Staus der Abgase bereits in der Anfangsphase die obere Temperaturgrenze T2 des Temperaturbandes.
Bei einem erfindungsgemäß ausgestalteten Dieselmotor, bei dem zusätzlich zu dem Oxidationskatalysator 14 der Reduktionskatalysator 16 und das regelbare Drosselventil 26 vorgesehen sind, wird daher der Öffnungsgrad des Drosselventils 26 durch die Regelvorrichtung 30 so geregelt, daß die Temperatur innerhalb des vorgegebenen Temperaturbandes zwischen T1 und T2 bleibt. Dies wird durch die gestrichelte Kurve Tc veranschaulicht.
Somit arbeitet der Reduktionskatalysator 16 mit optimalem Wirkungsgrad, so daß eine optimale Reduktion der NOx Emissionen sichergestellt ist. Außerdem wird durch die Ausblendung der hohen Abgastemperaturspitzen die Erhöhung der NOx Rohemissionen durch den Drosseleinsatz ausgeschaltet.

Claims (6)

1. Verfahren zur Schadstoffminderung in den Abgasen eines mit Luftüber­ schuß betriebenen Verbrennungsmotors, bei dem die Abgase einer katalytischen Nachbehandlung zum Oxidieren von Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffver­ bindungen unterzogen werden und die Abgase bei Betriebszuständen mit Tempera­ turdefizit zum Erhöhen ihrer Temperatur gestaut werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase in einer Reduktionsvorrichtung einer zusätzlichen katalytischen Nachbehandlung zum Reduzieren von Stickoxiden unterzogen werden, wobei die Intensität des Staus der Abgase so geregelt wird, daß die Temperatur der Abgase zumindest im Bereich der Reduktionsvorrichtung innerhalb eines vorgegebenen Temperaturbandes liegt, innerhalb dessen die Reduktionsvorrichtung wirksam ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Reduktions­ vorrichtung ein Reduktionskatalysator verwendet wird und das vorgegebene Tempe­ raturband einen maximalen Schwankungsbereich von ± 20° K, vorzugsweise ± 10° K, aufweist.
3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit mindestens einem Oxidationskatalysator, mindestens einem Reduktionskatalysator, und einer Vorrichtung zum Stau der Abgase, bei der die Stauvorrichtung ein in sei­ nem Öffnungsgrad veränderliches Drosselventil (26) ist und eine Regelvorrichtung (30) vorgesehen ist, die den Öffnungsgrad des Drosselventils (26) so regelt, daß die Temperatur der Abgase im Bereich des Reduktionskatalysators (14) innerhalb des vorgegebenen Temperaturbandes liegt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drossel­ ventil (26) in einer zur Abgasleitung (12) parallel geschalteten Bypassleitung (20) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypasslei­ tung (20) einen Abgaswärmetauscher (22) enthält.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsmotor (10) ein Dieselmotor mit Direkteinspritzung oder ein mit einem mageren Kraftstoff-Luft-Gemisch betriebener Ottomotor ist.
DE19715921A 1997-04-16 1997-04-16 Verfahren und Vorrichtung zur Schadstoffminderung Withdrawn DE19715921A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19715921A DE19715921A1 (de) 1997-04-16 1997-04-16 Verfahren und Vorrichtung zur Schadstoffminderung
GB9807552A GB2324256B (en) 1997-04-16 1998-04-09 Method and apparatus for reducing exhaust gas emissions
US09/060,781 US6055807A (en) 1997-04-16 1998-04-15 Method and apparatus for reducing exhaust gas emissions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19715921A DE19715921A1 (de) 1997-04-16 1997-04-16 Verfahren und Vorrichtung zur Schadstoffminderung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19715921A1 true DE19715921A1 (de) 1998-10-22

Family

ID=7826713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19715921A Withdrawn DE19715921A1 (de) 1997-04-16 1997-04-16 Verfahren und Vorrichtung zur Schadstoffminderung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6055807A (de)
DE (1) DE19715921A1 (de)
GB (1) GB2324256B (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5979159A (en) * 1998-03-16 1999-11-09 Ford Global Technologies, Inc. Exhaust after-treatment system for automotive vehicle
WO2000068554A1 (en) * 1999-05-07 2000-11-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust emission control device of internal combustion engine
US6481200B1 (en) * 1999-10-22 2002-11-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Catalyst warming apparatus of internal combustion engine
JP3633401B2 (ja) * 1999-10-26 2005-03-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気昇温装置
JP3826642B2 (ja) * 1999-11-08 2006-09-27 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気昇温装置
JP3858749B2 (ja) * 2002-04-23 2006-12-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP4333289B2 (ja) * 2003-09-03 2009-09-16 いすゞ自動車株式会社 排気ガス浄化システム
JP4062302B2 (ja) * 2004-11-26 2008-03-19 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の触媒昇温システム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4106588A1 (de) * 1991-03-01 1992-09-03 Schatz Oskar Verfahren zur verkuerzung der anspringzeit von konvertern fuer die entgiftung von abgasen
DE19543219C1 (de) * 1995-11-20 1996-12-05 Daimler Benz Ag Verfahren zum Betreiben eines Dieselmotors

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2360581A1 (de) * 1973-12-05 1975-06-19 Porsche Ag Vorrichtung zum katalytischen nachverbrennen von abgasen im abgassystem einer brennkraftmaschine
DE3144349A1 (de) * 1981-11-07 1983-05-19 Bayerische Motoren Werke AG, 8000 München Diesel-brennkraftmaschine mit russabbrenn-vorrichtung
JPH0759896B2 (ja) * 1986-07-29 1995-06-28 三信工業株式会社 船舶推進機の排気浄化装置
US5410875A (en) * 1992-08-21 1995-05-02 Nippondenso Co., Ltd. Exhaust-gas purification device for an internal combustion engine or the like
JPH06272542A (ja) * 1993-03-17 1994-09-27 Hitachi Ltd 内燃機関の排気浄化制御装置及び制御方法
JPH0949422A (ja) * 1995-08-09 1997-02-18 Denso Corp 内燃機関の排出ガス浄化装置
JP3509426B2 (ja) * 1996-05-24 2004-03-22 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気ガス浄化装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4106588A1 (de) * 1991-03-01 1992-09-03 Schatz Oskar Verfahren zur verkuerzung der anspringzeit von konvertern fuer die entgiftung von abgasen
DE19543219C1 (de) * 1995-11-20 1996-12-05 Daimler Benz Ag Verfahren zum Betreiben eines Dieselmotors

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
EFFELSBERG,Erwin u.a.: Untersuchungen zur Abgasnachbehandlung an Großdieselmotoren. In: MTU Focus 2, 1993, S.26-32 *

Also Published As

Publication number Publication date
GB9807552D0 (en) 1998-06-10
GB2324256B (en) 2000-12-20
US6055807A (en) 2000-05-02
GB2324256A (en) 1998-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0893154B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur De-Sulfatierung von NOx-Speichern bei DI-Dieselmotoren
DE69202163T2 (de) Abgasentgiftungsanlage für eine Brennkraftmaschine.
EP0892158A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der De-Sulfatierung bei NOx-Speicherkatalysatoren
DE102010005814A1 (de) Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine
WO2000064566A1 (de) Anordnung zur reinigung eines abgases einer verbrennungskraftmaschine und verfahren zum betrieb einer solchen anordnung
DE102016112657A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
DE102017205170B4 (de) Abgassystem für einen Verbrennungsmotor sowie Verfahren zum Betrieb eines Abgassystems
EP0957243A2 (de) Stickoxidbehandlung bei einem Mager-Otto-Motor
DE19715921A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Schadstoffminderung
EP1180201B1 (de) Verfahren zur entschwefelung von einem in einem abgaskanal einer verbrennungskraftmaschine angeordneten nox-speicherkatalysator
DE102015215365A1 (de) Verfahren zur Regeneration von Abgasnachbehandlungskomponenten eines Verbrennungsmotors sowie Abgasnachbehandlungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE19946628A1 (de) Verfahren zur Diagnose eines Schädigungszustandes eines in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten NOx-Speicherkatalysators
DE10160704A1 (de) Verfahren zum Betrieb von Abgasreinigungsvorrichtungen
DE10003903B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Betriebes eines Mehrzylindermotors für Kraftfahrzeuge mit einer mehrflutigen Abgasreinigungsanlage
DE10152187A1 (de) Abgasreinigungsanlage mit Stickoxid-Speicherkatalysator und SCR-Katalysator und Verfahren zur Verminderung des Stickoxidgehalts im Abgas von Brennkraftmaschinen
DE10040515A1 (de) Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit einer Vorrichtung zum Katalysator-Heizen
EP1303690B1 (de) Verfahren zur adaption eines katalysatortemperatur-sollbereichs für einen no x?-speicherkatalysator
DE102014016447A1 (de) Verfahren und Steuerungseinrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
EP1252420B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur steuerung einer nox-regeneration eines nox-speicherkatalysators
DE10145916B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Abkühlen einer Katalysatoreinrichtung
EP1391592B1 (de) Verfahren zum Betrieb eines magerlauffähigen Verbrennungsmotors mit einem Abgasreinigungssystem
DE10115962B4 (de) Verfahren zur Entschwefelung eines im Abgasstrang einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten NOx-Speicherkatalysators
DE102018101665A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
DE19957185A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Aufheizphase zumindest eines in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten Katalysators
DE102005063204B4 (de) Auslegung und Betrieb einer magerlauffähigen Brennkraftmaschine mit angepasster Abgasnachbehandlung

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee