[go: up one dir, main page]

DE69803827T2 - Abgasvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit niedriger NOx-Emission und Verfahren zum Reduzieren von NOx, das durch das Abgas ausgestossen wird - Google Patents

Abgasvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit niedriger NOx-Emission und Verfahren zum Reduzieren von NOx, das durch das Abgas ausgestossen wird

Info

Publication number
DE69803827T2
DE69803827T2 DE69803827T DE69803827T DE69803827T2 DE 69803827 T2 DE69803827 T2 DE 69803827T2 DE 69803827 T DE69803827 T DE 69803827T DE 69803827 T DE69803827 T DE 69803827T DE 69803827 T2 DE69803827 T2 DE 69803827T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hydrocarbons
engine
exhaust
catalyst block
catalyst
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69803827T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69803827D1 (de
Inventor
Nathalie Davias
Remi Noirot
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.)
Automobiles Peugeot SA
Automobiles Citroen SA
Renault SA
Original Assignee
Automobiles Peugeot SA
Automobiles Citroen SA
Renault SA
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 Automobiles Peugeot SA, Automobiles Citroen SA, Renault SA filed Critical Automobiles Peugeot SA
Publication of DE69803827D1 publication Critical patent/DE69803827D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69803827T2 publication Critical patent/DE69803827T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F01N3/2053—By-passing catalytic reactors, e.g. to prevent overheating
    • 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
    • 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
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0842—Nitrogen oxides
    • 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
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0871—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents using means for controlling, e.g. purging, the absorbents or adsorbents
    • 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
    • F01N3/18—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
    • F01N3/206—Adding periodically or continuously substances to exhaust gases for promoting purification, e.g. catalytic material in liquid form, NOx reducing agents
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/20—Reductants
    • B01D2251/208—Hydrocarbons
    • 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
    • B01D53/9413—Processes characterised by a specific catalyst
    • B01D53/9418—Processes characterised by a specific catalyst for removing nitrogen oxides by selective catalytic reduction [SCR] using a reducing agent in a lean exhaust gas
    • 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
    • F01N2250/00—Combinations of different methods of purification
    • F01N2250/12—Combinations of different methods of purification absorption or adsorption, and 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
    • F01N2410/00—By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device
    • 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
    • F01N2430/00—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
    • F01N2430/06—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by varying fuel-air ratio, e.g. by enriching fuel-air mixture
    • 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
    • F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/14—Nitrogen oxides
    • 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
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/03—Adding substances to exhaust gases the substance being hydrocarbons, e.g. engine fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • 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
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (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

  • Auf allgemeine Weise betrifft die vorliegende Erfindung eine Auspuffvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, insbesondere einen Motor mit magerem Gemisch (Diesel oder Benzin), die den Anteil der in den Auspuffgasen vorhandenen und in die Atmosphäre abgegebenen Stickoxide verringert, sowie ein Verfahren zur Senkung des Anteils der Stickoxide in den Auspuffgasen, die in die Atmosphäre ausgestoßen werden.
  • Die derzeitigen und zukünftigen Normen bezüglich der Umweltverträglichkeit der Verbrennungsmotoren, insbesondere der Motoren mit magerem Gemisch, schreiben eine immer deutlichere Senkung der Stickoxidemissionen vor bzw. werden dies vorschreiben.
  • Die chemische Reduktion der Stickoxide zu Stickstoff in oxidierendem Milieu mittels eines Katalysators, im allgemeinen DeNOx-Katalysator genannt, oder mittels einer NOx- Falle, erfordert derzeit einen starken Gehalt an Reduktionsmitteln wie Kohlenwasserstoffen oder CO. Obwohl der Reaktionsmechanismus der DeNOx-Katalysatoren noch nicht genau bekannt ist, zeigen die jüngsten Arbeiten, dass der erste Schritt des Reaktionsschemas die Oxidation des Oxids NO zu NO&sub2; in oxidierendem Milieu umfasst.
  • Der zweite Schritt des Reaktionsschemas der DeNOx- Katalysatoren wäre dann die Wirkung von NO&sub2; auf die Kohlenwasserstoffe, um eine Reaktionszwischenstufe zu ergeben, gleich, welche Art von Katalysator verwendet wird.
  • Ein Überblick über die Studien zeigt, dass die Gegenwart von Stickoxiden in der oxidierten Form NO&sub2; die Reduktion zu Stickstoff N&sub2; begünstigt. Folglich ist es wünschenswert, NO vor der Wirkung des DeNOx-Katalysators mit Hilfe eines herkömmlichen Oxidationskatalysators zu NO&sub2; zu oxidieren, jedoch ohne die absichtlich zugesetzten Kohlenwasserstoffe zu oxidieren, da diese in der Reduktionsphase des DeNOx- Hauptkatalysators notwendig sind.
  • Leider ist bis heute kein Katalysator bekannt, der NO selektiv in Bezug auf die Kohlenwasserstoffe oxidiert. Bei der NOx-Falle ist für die Ansaugphase ein Oxidationskatalysator notwendig, doch bei Fettigkeitseinbrüchen von ≥ 1 ist er für die Regeneration der Falle und die Aufbereitung der NOx sehr schädlich. Um diese Anforderungen zu erfüllen, hat man bereits vorgeschlagen, die Kohlenwasserstoffe mittels eines zusätzlichen Einspritzsystems zwischen einem herkömmlichen Oxidationskatalysatorblock und einem DeNOx- Katalysatorblock einzuspritzen.
  • Ein derartiges zusätzliches Einspritzsystem ist schwierig einzusetzen, da es eine Regelung in Abhängigkeit von der Emission an Stickoxiden NOx erfordert, und aufgrund der Verschmutzung der Einspritzdüse und seiner Reaktionszeit wenig zuverlässig, darüber hinaus verursacht es nicht zu vernachlässigende zusätzliche Kosten.
  • Um die Verwendung eines komplexen zusätzlichen Systems zur Einspritzung von Kohlenwasserstoffen in die Auspuffanlage zu vermeiden, könnte man in Betracht ziehen, eine nachträgliche Einspritzung von Kohlenwasserstoffen in der Ausstoßphase des Motors durchzuführen. Doch in diesem Fall wird das Vorhandensein eines Oxidationskatalysatorblocks stromabwärts vom Punkt der nachträglichen Einspritzung der Kohlenwasserstoffe und stromaufwärts vom Hauptkatalysatorblock unweigerlich seine Wirkung ausüben und auch die Kohlenwasserstoffe oxidieren.
  • Die Anmeldung Fr-2 749 351 beschreibt eine Vorrichtung zur Umwandlung der Stickoxide im Auspuffgas eines Verbrennungsmotors mittels eines Katalysatorsystems, das zwei unterschiedliche Katalysatorblöcke umfassen kann, die in der Auspuffleitung angeordnet sind.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit eine Auspuffanlage, die die obengenannten Nachteile beseitigt.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ist insbesondere eine Auspuffanlage, in der die Kohlenwasserstoffe stromaufwärts von einem herkömmlichen Oxidationskatalysatorblock eingespritzt werden und die es ermöglicht, diese nachträglich eingespritzten Kohlenwasserstoffe an einen Ort stromabwärts von diesem Oxidationskatalysatorblock und stromaufwärts von einem Hauptkatalysatorblock vom DeNOx- oder NOx-Fallen-Typ zu befördern.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Senkung des Anteils der Stickoxide in den Auspuffgasen eines Verbrennungsmotors, die in die Atmosphäre abgegeben werden, indem eine optimale Reduktion der Stickoxide ermöglicht wird.
  • Man erreicht die obengenannten Ziele der Erfindung mittels einer Auspuffvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einem Katalysatorsystem zur Eliminierung der Schadstoffe in den Auspuffgasen, gebildet aus einem ersten Katalysatorblock zur Oxidation des Stickstoffoxids NO zu NO&sub2; stromaufwärts von einem zweiten Katalysatorblock zur Reduktion der Stickoxide mit oder ohne vorherige Absorption der NOx, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Mittel zur nachträglichen Einspritzung von Kohlenwasserstoffen stromaufwärts vom Katalysatorsystem und ein Mittel zur direkten Beförderung der nachträglich eingespritzten Kohlenwasserstoffe und eines Teils der Auspuffgase an einen Ort stromabwärts vom ersten Katalysatorblock zur Oxidation und stromaufwärts vom zweiten Katalysatorblock zur Reduktion der Stickoxide umfasst.
  • Die nachträgliche Einspritzung der Kohlenwasserstoffe erfolgt vorzugsweise direkt in einen Zylinder oder stromabwärts von einem Zylinder des Motors, so dass das Mittel zur Beförderung der nachträglich eingespritzten Kohlenwasserstoffe die nachträglich eingespritzten Kohlenwasserstoffe und die Auspuffgase des genannten Zylinders unabhängig von den Auspuffgasen der anderen Zylinder sammelt.
  • Die nachträgliche Einspritzung der Kohlenwasserstoffe kann mittels einer zusätzlichen Einspritzdüse oder zum Beispiel im Fall von Motoren mit direkter Benzin- oder Dieseleinspritzung mittels der Verteilerrampe erfolgen, die so eingestellt werden kann, dass sie eine unabhängige Einspritzung für jeden Zylinder des Motors gewährleistet. Auf diese Weise kann man die nachträgliche Einspritzung von Kohlenwasserstoffen in nur einen Zylinder oder direkt stromabwärts von nur einem Zylinder durchführen.
  • Das Mittel zur Beförderung der nachträglich eingespritzten Kohlenwasserstoffe ist so gestaltet, dass es diese nachträglich eingespritzten Kohlenwasserstoffe an einen Ort stromabwärts vom ersten Katalysatorblock zur Oxidation, aber stromaufwärts vom zweiten Katalysatorblock zur Reduktion der Stickoxide, der durch den DeNOx- oder NOx-Fallen- Katalysator gebildet wird, befördert.
  • In der bevorzugten Ausführung, in der die nachträglich eingespritzten Kohlenwasserstoffe in nur einen Zylinder oder stromabwärts von nur einem Zylinder nachträglich eingespritzt werden, werden die nachträglich eingespritzten Kohlenwasserstoffe und die Auspuffgase dieses einen Zylinders auf diese Weise direkt an einen Ort stromaufwärts vom Hauptkatalysator zur Reduktion der Stickoxide befördert. Der Rest der Auspuffgase (etwa 3/4 des gesamten Durchsatzes) passiert jedoch den Katalysatotblock zur Oxidation, wodurch 3/4 des Oxids NO stromaufwärts vom DeNOx- oder NOx- Fallen-Katalysator zu NO&sub2; oxidiert werden.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Senkung des Anteils der Stickoxide in den Auspuffgasen eines Verbrennungsmotors, die zur Freisetzung in die Atmosphäre bestimmt sind, wobei der genannte Motor eine Auspuffvorrichtung mit einem Katalysatorsystem umfasst, das durch einen ersten Katalysatorblock zur Oxidation des Stickoxids NO zu NO&sub2; stromaufwärts von einem zweiten Katalysatorblock zur Reduktion der Stickoxide gebildet wird, wobei dieses Verfahren umfasst:
  • - eine nachträgliche Einspritzung von Kohlenwasserstoffen während der Ausstoßphase des Motors an einem Ort stromaufwärts vom ersten Katalysatorblock zur Oxidation; und
  • - die Beförderung der nachträglich eingespritzten Kohlenwasserstoffe direkt vom Ort der nachträglichen Einspritzung bis zu einem Ort in der Auspuffvorrichtung stromabwärts vom ersten Katalysatorblock zur Oxidation und stromaufwärts vom zweiten Katalysatorblock zur Reduktion der Stickoxide.
  • Vorzugsweise erfolgt in dem Verfahren die nachträgliche Einspritzung von Kohlenwasserstoffen direkt in nur einen Zylinder, und die Beförderung der nachträglich eingespritzten Kohlenwasserstoffe erfolgt direkt ausgehend von diesem Zylinder.
  • Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf die beiliegenden Fig. 1 bis 4, die verschiedene mögliche Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Auspuffvorrichtung zeigen.
  • In den Figuren ist eine erfindungsgemäße Auspuffvorrichtung dargestellt, die ein Auspuff-Sammelrohr 1 für die Auspuffgase eines Verbrennungsmotors, zum Beispiel eines Motors mit magerem Benzin- oder Diesel-Gemisch umfasst. In diesem Sammelrohr ist ein Katalysatorsystem zur Senkung des Schadstoffanteils in den Auspuffgasen mit einem ersten Katalysatorblock 2 zur Oxidation vorgesehen, der stromaufwärts von einem zweiten Katalysatorblock 3 zur Reduktion der Stickoxide angeordnet ist. Des weiteren ist eine Vorrichtung (nicht dargestellt), wie z. B. eine Einspritzdüse oder eine Verteilerrampe im Fall eines Motors mit direkter Benzin- oder Dieseleinspritzung, zur nachträglichen Einspritzung von Kohlenwasserstoffen während der Ausstoßphase des Motors vorgesehen. Vorzugsweise ist die Vorrichtung zur nachträglichen Einspritzung von Kohlenwasserstoffen so gesteuert, dass sie Kohlenwasserstoffe während der Ausstoßphase in nur einen Zylinder des. Motors einspritzt.
  • Wie in den Figuren dargestellt ist, ist in der Auspuffvorrichtung eine Vorrichtung 4 zur Beförderung der nachträglich eingespritzten Kohlenwasserstoffe vorgesehen, und zwar
  • - entweder (Fig. 1) in der Form eines einfachen Rohres, das mit dem Ausstoß des Zylinders verbunden ist, in den die Kohlenwasserstoffe nachträglich eingespritzt werden, und das die Kohlenwasserstoffe und die Auspuffgase des Zylinders durch den Katalysatorblock zur Oxidation an einen Ort stromabwärts vom Katalysatorblock zur Oxidation und stromaufwärts vom Katalysatorblock 3 zur Reduktion der Stickoxide befördert,
  • - oder (Fig. 2 und 4) mit Umgehung des Katalysatorblocks 2 zur Oxidation der Kohlenwasserstoffe mit Hilfe eines einfachen Rohres, das mit dem Ausstoß des Zylinders verbunden ist, in den die Kohlenwasserstoffe nachträglich eingespritzt werden,
  • - oder (Fig. 3) mit einer Vorrichtung, in welcher der Oxidationskatalysator am Ausgang des Auspuff-Sammelrohrs 1 an nur drei Zylindern angeordnet ist, wobei der Ausstoß des Zylinders, in den die Kohlenwasserstoffe nachträglich eingespritzt werden, freigelassen wird.

Claims (10)

1. Auspuffanlage für einen Verbrennungsmotor mit einem Katalysatorsystem zur Eliminierung der Schadstoffe in den Auspuffgasen des Motors, gebildet aus einem ersten Katalysatorblock stromaufwärts von einem zweiten Katalysatorblock, einem Mittel zur nachträglichen Einspritzung von Kohlenwasserstoffen während der Ausstoßphase des Motors stromaufwärts vom Katalysatorsystem und einem Mittel (4) zur direkten Beförderung der nachträglich eingespritzten Kohlenwasserstoffe an einen Ort stromabwärts vom ersten Katalysatorblock und stromaufwärts von zweiten Katalysatorblock, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Katalysatotblock (2) ein Katalysatorblock zur Oxidation des Stickoxids NO zu NO&sub2; ist, während der zweite Katalysatorblock (3) ein Katalysatorblock zur Reduktion der Stickoxide ist.
2. Auspuffanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur nachträglichen Einspritzung von Kohlenwasserstoffen die nachträgliche Einspritzung in einen der Zylinder des Motors oder direkt stromabwärts von einem Zylinder des Motors durchführt.
3. Auspuffanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Beförderung nur die Auspuffgase des genannten Zylinders und die in diesen eingespritzten Kohlenwasserstoffe befördert.
4. Auspuffanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur nachträglichen Einspritzung von Kohlenwasserstoffen eine mechanische Einspritzdüse ist.
5. Auspuffanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur nachträglichen Einspritzung von Kohlenwasserstoffen eine Verteilerrampe ist.
6. Auspuffanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor ein Motor mit magerem Diesel- oder Benzingemisch ist.
7. Auspuffanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor ein Direkteinspritzmotor ist.
8. Verfahren zur Senkung des Anteils der in den Auspuffgasen eines Verbrennungsmotors enthaltenen Stickoxide durch Katalyse in Gegenwart von während der Ausstoßphase nachträglich eingespritzten Kohlenwasserstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst eine Oxidation des Stickoxids NO zu NO&sub2; in einem ersten Katalysatorblock zur Oxidation ohne Zusatz von nachträglich eingespritzten Kohlenwasserstoffen ausgeführt wird und dass anschließend eine Reduktion der Stickoxide mit oder ohne Einfangen von NO&sub2; in einem zweiten Katalysatorblock zur Reduktion in Gegenwart von nachträglich eingespritzten Kohlenwasserstoffen ausgeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die nachträgliche Einspritzung von Kohlenwasserstoffen direkt in einen Zylinder erfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Beförderung der nachträglich eingespritzten Kohlenwasserstoffe nur die Beförderung der nachträglich eingespritzten. Kohlenwasserstoffe und der Auspuffgase des genannten Zylinders umfasst.
DE69803827T 1997-12-17 1998-12-11 Abgasvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit niedriger NOx-Emission und Verfahren zum Reduzieren von NOx, das durch das Abgas ausgestossen wird Expired - Lifetime DE69803827T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9715993A FR2772425B1 (fr) 1997-12-17 1997-12-17 Dispositif d'echappement pour moteur a combustion interne a faible taux d'emission d'oxydes d'azote et procede de reduction des oxydes d'azote emis dans les gaz d'echappement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69803827D1 DE69803827D1 (de) 2002-03-21
DE69803827T2 true DE69803827T2 (de) 2002-08-29

Family

ID=9514715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69803827T Expired - Lifetime DE69803827T2 (de) 1997-12-17 1998-12-11 Abgasvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit niedriger NOx-Emission und Verfahren zum Reduzieren von NOx, das durch das Abgas ausgestossen wird

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0924400B1 (de)
DE (1) DE69803827T2 (de)
ES (1) ES2168732T3 (de)
FR (1) FR2772425B1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019131256B4 (de) * 2018-11-26 2025-06-12 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Abgasnachbehandlungssystem mit einem Oxidationskomponentenbypass für Niedrigtemperatur-SCR

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0014620D0 (en) * 2000-06-16 2000-08-09 Johnson Matthey Plc Reactor
US7160832B2 (en) 2003-06-16 2007-01-09 Umicore Ag & Co. Kg Catalyst system for generating carbon monoxide for use with automotive catalysts
DE102008026178A1 (de) * 2008-05-30 2009-12-03 Deutz Ag SCR-Katalysator mit hohem Wirkungsgrad

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1266890B1 (it) * 1994-07-22 1997-01-21 Fiat Ricerche Metodo di attivazione di un catalizzatore "denox" in un motore diesel con un sistema di iniezione a collettore comune.
JPH094441A (ja) * 1995-06-22 1997-01-07 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関
GB2303565A (en) * 1995-07-26 1997-02-26 Ford Motor Co Exhaust gas treatment
US6119452A (en) * 1995-11-17 2000-09-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for purifying exhaust gas of internal combustion engine
JP3713831B2 (ja) * 1996-04-19 2005-11-09 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP3750195B2 (ja) * 1996-05-30 2006-03-01 株式会社デンソー 内燃機関の窒素酸化物浄化装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019131256B4 (de) * 2018-11-26 2025-06-12 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Abgasnachbehandlungssystem mit einem Oxidationskomponentenbypass für Niedrigtemperatur-SCR

Also Published As

Publication number Publication date
DE69803827D1 (de) 2002-03-21
EP0924400B1 (de) 2002-02-13
FR2772425B1 (fr) 2000-03-03
FR2772425A1 (fr) 1999-06-18
ES2168732T3 (es) 2002-06-16
EP0924400A1 (de) 1999-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102015212485B4 (de) Abgastrakt mit gegen eine Strömungsrichtung spritzende Dosiereinrichtung, Verfahren zum Betrieb eines Abgastraktes sowie Fahrzeug mit Abgastrakt
WO1999022129A1 (de) Verfahren zum betrieb einer kolbenbrennkraftmaschine mit kraftstoff-direkteinspritzung und abgasnachbehandlung
DE102021130237A1 (de) Nachbehandlungssystem und verfahren zur behandlung von abgasen
DE60007037T3 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Behandlung von Partikeln und Stickoxyden für eine Brennkraftmaschine
DE102016112657A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
DE102015206838A1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs
DE19807203A1 (de) Stickoxidbehandlung bei einem Mager-Otto-Motor
EP0527362B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung des Stickoxidausstosses von Verbrennungsmotoren
EP0783918B1 (de) Verfahren zur Verringerung von Stickoxiden in Abgasen von Dieselmotoren
DE102017201401B4 (de) Abgasnachbehandlung
DE69803827T2 (de) Abgasvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit niedriger NOx-Emission und Verfahren zum Reduzieren von NOx, das durch das Abgas ausgestossen wird
DE19959605A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur NOx- und/oder SOx-Regeneration eines NOx-Speicherkatalysators
DE102015219114B4 (de) Verfahren zur Abgasnachbehandlung einer Brennkraftmaschine
DE10361791A1 (de) Vorrichtung zur Reinigung des Abgases einer Brennkraftmaschine und Verfahren zur Regeneration einer solchen Abgasreinigungsanlage
DE202016103189U1 (de) Abgasnachbehandlungseinrichtung mit NOx-Speicherung und SCR
DE68918582T2 (de) Verfahren zur verbesserung der verbrennung in verbrennungsmotoren.
EP1859131B1 (de) Verfahren zur abgasnachbehandlung bei dieselmotoren oder dergleichen, und vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens
DE102008037156A1 (de) Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung eines Abgasstroms einer magerlauffähigen Brennkraftmaschine
DE102008002469A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abgasreinigung
DE19948156A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen des Abgases einer Brennkraftmaschine
DE102016112363B4 (de) Abgasnachbehandlungssystem
DE102017201597A1 (de) Abgasbehandlungssystem, bei dem ein reaktionsmittel in einen turbolader-bypass-kanal eingespritzt wird
DE102015221028B4 (de) Verfahren zum Betrieb einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs
WO2007065558A1 (de) Verfahren zur abgasnachbehandlung bei verbrennungsmotoren, und vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens
DE102019132790A1 (de) Abgasreinigungssytem für ein Fahrzeug und Verfahren zum Steuern eines solchen

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: HAFT - KARAKATSANIS PATENTANWALTSKANZLEI, 80802 MU