[go: up one dir, main page]

WO2020069548A1 - Verfahren und ottomotoranordnung mit einem verbesserten scr-system - Google Patents

Verfahren und ottomotoranordnung mit einem verbesserten scr-system

Info

Publication number
WO2020069548A1
WO2020069548A1 PCT/AT2019/060328 AT2019060328W WO2020069548A1 WO 2020069548 A1 WO2020069548 A1 WO 2020069548A1 AT 2019060328 W AT2019060328 W AT 2019060328W WO 2020069548 A1 WO2020069548 A1 WO 2020069548A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
catalytic converter
gasoline engine
exhaust gas
scr
main
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.)
Ceased
Application number
PCT/AT2019/060328
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter GÖTSCHL
Kurt Prevedel
Peter Berger
Paul DR. KAPUS
Gernot Koller
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.)
AVL List GmbH
Original Assignee
AVL List 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
Priority claimed from ATA50859/2018A external-priority patent/AT521750A1/de
Priority claimed from ATA50861/2018A external-priority patent/AT521743B1/de
Application filed by AVL List GmbH filed Critical AVL List GmbH
Priority to CN201980061403.8A priority Critical patent/CN112805457A/zh
Priority to DE112019004959.3T priority patent/DE112019004959A5/de
Publication of WO2020069548A1 publication Critical patent/WO2020069548A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased 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
    • F01N3/206—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]
    • 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
    • F01N3/22—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
    • 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
    • F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
    • 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
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0275—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a NOx trap or adsorbent
    • 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
    • F01N2270/00—Mixing air with exhaust gases
    • 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
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/025—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting O2, e.g. lambda sensors
    • 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
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • 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
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/08—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the engine
    • 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
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/14—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust gas
    • F01N2900/1402—Exhaust gas composition
    • 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
    • F01N3/101—Three-way 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
    • 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
    • F01N3/208—Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. by adjusting the dosing of reducing agent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/07—Mixed pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is either taken out upstream of the turbine and reintroduced upstream of the compressor, or is taken out downstream of the turbine and reintroduced downstream of the compressor
    • 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
    • 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
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the invention relates to a method and a gasoline engine arrangement according to the
  • Such SCR catalysts can be formed from titanium dioxide, vanadium pentoxide, tungsten dioxide, zeolites, in particular copper and iron zeolites, or activated carbon.
  • Reducing agent in particular ammonia NH3, is fed via a metering device.
  • the reducing agent can optionally be stored and / or stored at least temporarily in the SCR catalytic converter.
  • the ammonia may accumulate at the active centers of the SCR catalytic converter.
  • the at least temporarily stored reducing agent, in particular the ammonia NH3 can subsequently reduce nitrogen oxides NOx, such as in particular nitrogen monoxide NO and nitrogen dioxide NO2.
  • the filter walls of the exhaust gas filter can consist of different porous materials and can be constructed from fibers or powder, for example.
  • the fibers or the powder itself consist in particular of ceramics or of metals.
  • Classic ceramics are mullite, cordierite, silicon carbide (SiC) and aluminum titanate.
  • Diesel arrangements are known to regenerate the exhaust gas filter at a
  • soot loading is required to prevent excessive back pressure or undesired temperature peaks that could damage the component if the soot burns up
  • regeneration the terms are used in the context of the invention, that is to say for a gasoline engine, as follows: Every regeneration with oxygen is referred to as active regeneration in the context of the invention, even if an active engine intervention to reduce soot particles is not necessarily provided. Subsequently a regeneration with NO2 is also referred to as a passive regeneration in the ottomotor context.
  • Gasoline engine particle filter i.e. an oxidation of the carbon by the introduction of oxygen, is easier.
  • the other hand compared to conventional diesel arrangements in conventional gasoline engine arrangements, the
  • Oxygen is available for active regeneration of the gasoline engine particulate filter.
  • the object of the invention is to overcome the disadvantages of the prior art.
  • Immission ambient air limit values to reduce or reduce Furthermore, it is an object of the invention to store or implement by-product and intermediate product of catalytic reactions, such as, for example, NH3 which may be formed, in the catalysts. In particular, it is an object of the invention to overcome the disadvantages of
  • the invention relates to a method for operating a gasoline engine arrangement, the gasoline engine arrangement comprising a gasoline engine and a gasoline engine
  • Exhaust gas aftertreatment system comprises, the exhaust gas aftertreatment system comprises at least one main catalytic converter and an SCR catalytic converter arranged downstream of the main catalytic converter, fuel and air being converted into exhaust gas in a normal operating phase in the gasoline engine.
  • the SCR catalytic converter in the reduction mode of the SCR catalytic converter, is used to reduce the nitrogen oxides via a
  • Main amount of oxygen flowing through the main catalyst of the exhaust gas is kept so low that the efficiency of the main catalyst is largely unaffected.
  • the gasoline engine arrangement can be the gasoline engine arrangement
  • the SCR catalytic converter may be at a position in the
  • Exhaust aftertreatment system positioned in which the exhaust gas temperature when entering the SCR catalytic converter is lower than when it exits the gasoline engine.
  • the SCR catalytic converter is arranged downstream of the main catalytic converter (designed as a 3-way catalytic converter) and a gasoline engine particle filter and upstream of a NOx storage catalytic converter. It is favorable if the NOx storage catalytic converter is the last element of the exhaust gas aftertreatment system.
  • An oxidation catalytic converter can additionally be provided between the main catalytic converter and the gasoline engine particle filter, it being possible for this to be designed as part of the gasoline particle filter.
  • the exhaust gas aftertreatment system can include the main catalytic converter (s) and the SCR catalytic converter and optionally one or more precatalyst (s) and / or one or more secondary catalysts, in particular one or more oxidation catalysts, which have an oxidation catalyst coating
  • ⁇ comprises / s, and / or one or more heating catalytic converter (s) and / or one or more gasoline particle filters / / and / or one or more NOx storage catalytic converter (s) and / or one or more exhaust gas aftertreatment component (s), in particular coated / gaseously effective with exhaust gas aftertreatment , which comprise a NOx storage catalytic converter coating, and / or comprise one or more SCR systems and / or one or more exhaust gas aftertreatment component / s, which comprise an SCR coating, and / or comprise a secondary air injection.
  • the exhaust gas aftertreatment system can consist of the main catalytic converter (s) and the SCR catalytic converter and optionally one or more pre-catalytic converter (s) and / or one or more secondary catalytic converter (s), in particular one or more oxidation catalytic converter (s), which comprises an oxidation catalytic converter coating / s, and / or one or more heating catalyst (s) and / or one, in particular one or more gaseous exhaust gas aftertreatment, gasoline engine particle filter / s and / or one or more NOx storage catalyst (s) and / or one or more
  • the exhaust gas generated in the gasoline engine flows through the main catalytic converter and then through the SCR catalytic converter of the exhaust gas aftertreatment system.
  • oxygen and in particular air preferably ambient air, optionally filtered or compressed, is supplied to the SCR catalytic converter via a supply line.
  • air preferably ambient air, optionally filtered or compressed
  • the SCR catalytic converter can convert the nitrogen oxides emitted by the gasoline engine into nitrogen and water if the SCR catalytic converter or the exhaust gas flowing through the SCR catalytic converter is one
  • Has temperature which is greater than a reduction temperature, in particular greater than the NOx light off temperatures corresponding to the technology, preferably greater than 170 ° C.
  • Nitrogen dioxide NO2 is present in the exhaust gas and the reduction temperature is in the range of 170 ° C to 300 ° C, a so-called “fast SCR reaction” can take place.
  • the fast SCR reaction essentially follows the following rule:
  • the SCR catalyst has the reducing agent required for the reactions, in particular ammonia Nhh, via a
  • Dosing device in so-called active form, or as part of normal petrol engine operation and / or by changing the mode of operation of the gasoline engine, in a so-called passive form.
  • Exhaust aftertreatment system always supply an essentially oxygen-free or low-oxygen exhaust gas.
  • the measures according to the invention make it possible to always keep the 3-way catalytic converter in a functional window and, at the same time, to further reduce emissions by operating the SCR catalytic converter. This is achieved in particular by supplying air to the SCR catalytic converter downstream of the 3-way catalytic converter.
  • the oxygen content of the exhaust gas flowing through the main catalytic converter or of the exhaust gas located in the main catalytic converter and / or the optionally present pre- or secondary or heating catalytic converters can be less than 5% by volume or essentially zero.
  • the amount of oxygen in the exhaust gas flowing through the main catalytic converter or the amount of oxygen in the main catalytic converter and / or possibly pre- or secondary or heating catalytic converter can be kept so low that the efficiency of the
  • Heating catalyst is largely unaffected and independent of the reduction operation of the SCR catalyst, so that at any time a sufficiently high, preferably the largest possible, pollutant emission conversion rate
  • the main catalytic converter, the main catalytic converters or the main catalytic converter (s) and the further exhaust gas aftertreatment components normally have, before the feed line flows into the exhaust gas aftertreatment system. as in the reduction mode, a high, preferably the best possible, efficiency.
  • the at least one main catalyst comprises one or more catalysts, in particular one or more pre- or secondary catalysts and / or one or more
  • the at least one main catalytic converter is formed from one or more main catalytic converter (s), in particular from one or more primary and / or secondary catalytic converter (s) and / or from one or more heating catalytic converter (s). At least one of the abovementioned catalysts is preferably coated with a 3-way coating.
  • the method is carried out automatically, in particular in a control unit of a motor vehicle and / or controlled and / or regulated by a control unit of a motor vehicle.
  • the reduction operation is ended after the SCR catalytic converter has completely or at least partially converted the nitrogen oxides contained in the exhaust gas.
  • the normal operating phase which essentially corresponds to the regular operating mode of the gasoline engine arrangement or gasoline engine, fuel and air are introduced into the combustion chamber of at least one cylinder of the gasoline engine and converted to exhaust gas by combustion.
  • the gasoline engine is optionally operated in a manner oscillating around a lambda value l of 1.0, and in particular is operated and / or regulated with a lambda value l in the range from 0.9 to 1.1, preferably from 0.95 to 1.05 becomes.
  • the gasoline engine is operated and / or regulated in phases or permanently under or over stoichiometric or rich or lean in its normal operating phase,
  • the degree of conversion of the pollutants by the exhaust gas aftertreatment components should be ensured in total. This can be a sufficiently high
  • Pollutant emission conversion level falls below the threshold value, below which there is no longer a sufficiently high pollutant emission reduction. If necessary, it is provided that the
  • Pollutant emission conversion degree threshold is as large as possible, especially in an area as close as possible to 100%.
  • the exhaust gas generated by the gasoline engine is essentially oxygen-free in the normal operating phase and at most contains only small amounts of oxygen. It can be provided that the gasoline engine is operated in the reduced mode of the SCR catalytic converter as in the normal operating phase.
  • the SCR catalyst converts nitrogen monoxide NO to nitrogen N2 and water H2O in the reduction mode, this reaction essentially taking place according to the following regulation:
  • the SCR catalyst converts nitrogen monoxide NO and nitrogen dioxide NO2 to nitrogen N2 and water H2O, this reaction essentially according to the following regulation expires:
  • the oxygen volume flow or air volume flow supplied to the SCR catalytic converter, in particular unidirectionally, through the supply line is controlled or regulated, in particular via a supply valve.
  • a device regulating or preventing the introduction of air in particular a supply valve, can be provided, with which the supply of oxygen, in particular the supply of air, can be controlled and / or regulated by the supply line.
  • a safety device such as a Check valve or a membrane, contains in order to prevent possible escape of the exhaust gas through the supply line into the environment in any case.
  • an operating fluid is introduced from a metering device upstream of the SCR catalytic converter into the exhaust gas aftertreatment system, the operating fluid containing a reducing agent for nitrogen oxide reduction or in one
  • Reducing agent for nitrogen oxide reduction can be implemented, and / or that one
  • Reducing agents for nitrogen oxide reduction are generated by the main catalytic converter, in particular by the 3-way catalytic converter, in the context of normal gasoline engine operation and / or by, if necessary, temporarily adjusting the gasoline engine operating parameters of the gasoline engine, in particular by operating the gasoline engine at substoichiometric levels.
  • an operating fluid is introduced into the exhaust gas aftertreatment system from a dosing device upstream of the SCR catalytic converter is to be understood in such a way that it is already in the exhaust gas aftertreatment system and is not supplied externally, as is known, for example, in diesel engines.
  • Nitrogen oxide reduction is generated by the main catalytic converter, in particular by the 3-way catalytic converter, in the course of normal gasoline engine operation, in particular by the gasoline engine being operated at substoichiometric levels.
  • NH3 is generated as a waste product in the 3-way catalytic converter, which means that no active addition of urea is necessary.
  • the SCR catalytic converter is therefore operated passively: no urea has to be added, since it is generated by motor and / or regenerated.
  • Operating fluid such as in particular a mixture containing urea, a urea solution or AdBlue®, is metered in before the SCR catalytic converter in a so-called active way.
  • the operating material can contain a reducing agent, such as, in particular, ammonia NH3, or can be converted into a reducing agent, such as, in particular, NH3.
  • a urea-containing mixture in particular a urea-water solution, such as AdBlue®, is preferably used as the operating medium, the
  • the operating material is converted into the reducing agent, in particular NH3, by the reactions shown below:
  • the urea (NH2) 2CO can be converted into ammonia NH3 and isocyanic acid HNCO during the thermolysis reaction.
  • the isocyanic acid HNCO can be converted into ammonia NH3 and carbon dioxide CO2 with water H2O in the hydrolysis reaction.
  • the reducing agent in particular NH3, can optionally be stored and / or stored at least temporarily in the SCR catalytic converter.
  • the ammonia may accumulate at the active centers of the SCR catalytic converter.
  • the at least temporarily stored reducing agent, in particular the ammonia NH3 can subsequently reduce nitrogen oxides NOx, such as in particular nitrogen monoxide NO and nitrogen dioxide NO2.
  • the operating fluid can be dosed via a dosing device, in particular via an injector or an injection nozzle.
  • the gasoline engine is operated in such a way that it generates a reducing agent, in particular hydrogen H2.
  • the hydrogen H2 produced can be converted with the nitrogen monoxide NO generated in the main catalyst, in particular in a 3-way catalyst, to ammonia NH3 and water H2O essentially according to the following regulation: 2 NO + 5 H 2 -> 2 NH 3 + 2 H 2 0
  • Reducing agent for nitrogen oxide reduction in particular ammonia Nhh, without a metering device, in a so-called passive way, only by the gasoline engine and the main catalytic converter.
  • the exhaust gas aftertreatment system contains the main catalytic converter (s) and the SCR catalytic converter and optionally one or more pre-catalytic converter (s) and / or one or more secondary catalytic converter (s), in particular one or more oxidation catalytic converter (s) which are an oxidation catalytic converter Coating comprises / s, and / or one or more heating catalytic converter (s) and / or one or more, in particular gaseous exhaust gas aftertreatment, gasoline engine particle filter and / or one or more NOx storage catalytic converter (s) and / or one or more
  • the oxygen and in particular the air are fed to the SCR catalytic converter in its reduction mode via the feed line which leads after the main catalytic converter, in particular after a 3-way catalytic converter, and before the SCR catalytic converter into the exhaust gas aftertreatment system, or that Oxygen and especially the air in the SCR catalyst
  • Reduction mode is fed via the feed line leading into the exhaust gas aftertreatment system in front of a gasoline engine particle filter and upstream of the SCR catalytic converter, or that the oxygen and in particular the air in the reduction mode is fed to the SCR catalytic converter in the reduction mode via the after a gasoline engine particle filter and before the SCR catalyst into the exhaust gas aftertreatment system
  • Feed line is supplied.
  • the air is filtered and / or compressed
  • ambient air is supplied to the SCR catalytic converter in the reduction mode and that the ambient air from the environment enters the supply line, in particular unidirectionally. Furthermore, the ambient air can be upstream of the SCR catalytic converter and after the main catalytic converter
  • Gasoline engine particle filter from the supply line or before the gasoline engine particle filter and before the SCR catalytic converter and after the main catalytic converter from the
  • ambient air is supplied to the SCR catalytic converter in the reduction mode, that the ambient air from the environment,
  • Gasoline engine particle filter exits the supply line, or the air exits the supply line before the gasoline engine particle filter and before the SCR catalytic converter and after the main catalytic converter.
  • ambient air can flow through the supply line and then through the SCR catalytic converter.
  • non-compressed air in particular non-compressed ambient air, enters the supply line and exits the supply line before the SCR catalytic converter, in particular after the main catalytic converter.
  • the ambient air is drawn in automatically by the exhaust gas flow present in the exhaust gas aftertreatment system
  • one end of the feed line opens into the surroundings, in particular outside the exhaust gas aftertreatment system, and the other end into the exhaust gas aftertreatment system.
  • a suppression can be present in the exhaust gas aftertreatment system or arise when exhaust gas is flowed through the exhaust gas aftertreatment system. It can thus be possible that air from the surroundings is sucked into the exhaust gas aftertreatment system, in particular upstream of the SCR catalytic converter, through the supply line, in particular automatically, by means of this suppression.
  • the ambient air can enter the venturi nozzle
  • Exhaust gas treatment system are introduced. If appropriate, it is provided that the exhaust gas aftertreatment system in the area in which the exhaust gas aftertreatment system is provided. If appropriate, it is provided that the exhaust gas aftertreatment system in the area in which the exhaust gas aftertreatment system is provided.
  • Feed line opens into the exhaust gas aftertreatment system when a Venturi nozzle is formed.
  • air in particular air compressed by a turbocharger of the gasoline engine, is fed to the SCR catalytic converter, that the air between a compressor and a charge air cooler of the turbocharger or between a charge air cooler of the turbocharger and the gasoline engine into the
  • Feed line enters, wherein the air after the main catalyst and / or optionally after the gasoline engine particulate filter and before the SCR catalyst exits the feed line, or wherein the air after the main catalyst and if necessary, upstream of the gasoline engine particle filter and upstream of the SCR catalytic converter and out of the supply line.
  • air compressed by the compressor of the turbocharger enters the feed line after the compressor of the turbocharger and exits the feed line before the SCR catalytic converter, in particular after the main catalytic converter.
  • the exhaust gas and / or the air supplied in the reduction mode are heated by a heating element, that the heated air flows through the SCR catalytic converter and then through the SCR catalytic converter, and that the
  • Heating element is provided in front of the SCR catalytic converter.
  • a heating element for heating the SCR catalytic converter is provided after the gasoline engine and before the SCR catalytic converter, in particular in the front area of the SCR catalytic converter
  • a heating element is provided for heating the gasoline engine particle filter and / or that after the gasoline engine and in front of the main catalytic converter, in particular in the front area of the main catalytic converter
  • Heating element for heating the main catalyst is provided and / or that after the gasoline engine and before the secondary catalyst, in particular in the front area of the secondary catalyst, a heating element is provided for heating the secondary catalyst, the respective heating element itself preferably being catalytically actively coated.
  • the heating element or the heating elements can be powered by the vehicle electrical system, which in particular has a nominal voltage of 12 volts or 48 volts. If appropriate, it is provided that in front of each exhaust gas aftertreatment component of the exhaust gas aftertreatment system, in particular in the front area
  • At least one heating element is provided.
  • the respective catalysts can reach the temperature (light-off temperature) required for their efficient function earlier.
  • a heating element to be provided in front of the SCR catalytic converter in order to be able to heat the SCR catalytic converter quickly to its functional temperature, particularly when the internal combustion engine is cold started, and thus to reduce or prevent the emission of NOx emissions. Since the SCR catalytic converter generally requires a significantly lower temperature to function than the 3-way catalytic converter, the NOx emissions emitted by the gasoline engine can be absorbed by the SCR catalytic converter during a cold start
  • the heating elements and the heating of the individual catalysts which is made possible thereby can be used for their desulfurization.
  • the gasoline engine arrangement is in an operating phase, the normal operating phase, possibly a coasting operating phase, and the
  • Main gas flowing through the main catalyst is low in oxygen, in particular essentially oxygen-free, and in particular the exhaust gas of a stoichiometric or sub-stoichiometric one, in particular
  • gasoline engine in the unfired overrun operating phase is supplied with the exhaust gas via an exhaust gas recirculation line that was generated before or during the transition from the normal operating phase to the unfired overrun operating phase in the gasoline engine, or where
  • Exhaust gas recirculation line is supplied, which was generated in the gasoline engine before or during the transition from a fired coasting phase to the unfired coasting phase. If appropriate, it is provided that the oxygen content of the exhaust gas located in the main catalyst or that the oxygen content of the exhaust gas flowing through the main catalyst in the unfired overrun operating phase essentially corresponds to the oxygen content of the exhaust gas flowing through the main catalyst in the normal operating phase or in the fired overrun operating phase.
  • Main catalytic converter optionally a gasoline engine particle filter, the SCR catalytic converter and optionally a NOx storage catalytic converter arranged downstream of the SCR catalytic converter, the regeneration mode of the
  • air preferably filtered and / or compressed ambient air
  • the NOx storage catalytic converter is supplied with oxygen and in particular air, preferably filtered and / or compressed ambient air, via one or the supply line leading into the exhaust gas aftertreatment system, is fed.
  • the SCR catalytic converter in its reduction mode and / or the NOx storage catalytic converter in its storage mode.
  • the oxygen which supplies the gasoline engine particle filter, the SCR catalytic converter and the NOx storage catalytic converter is provided.
  • Particle loading of the exhaust gas back pressure exceeds an exhaust gas back pressure threshold value at which the exhaust gas emission is severely hampered and in particular potentially long-term damage-relevant component limit values of the engine or the exhaust gas aftertreatment system are exceeded.
  • the monitoring of the loading condition as well as the initiation and control of the regeneration of the gasoline engine particle filter can be done by the engine control of the
  • Oxidation catalytic converter, the NOx storage catalytic converter and / or the SCR catalytic converter is supplied with oxygen, in particular ambient air, via a supply line.
  • the gasoline engine particle filter, the oxidation catalytic converter, the NOx storage catalytic converter and / or the SCR catalytic converter have their own
  • Exhaust gas flowing through the main catalyst or the exhaust gas located in the main catalyst is less than 5% by volume or essentially zero, and / or that if
  • Oxygen in particular air, is introduced into the exhaust gas aftertreatment system, the oxygen quantity of the exhaust gas flowing through the main catalyst or the oxygen quantity of the exhaust gas located in the main catalyst being kept so low that the efficiency of the main catalyst is unaffected.
  • the operating material is introduced via the metering device after the oxidation catalytic converter and before the SCR catalytic converter.
  • the invention relates to a gasoline engine arrangement, wherein the
  • Gasoline engine arrangement comprises a gasoline engine and an exhaust gas aftertreatment system, the exhaust gas aftertreatment system having a main catalytic converter and one
  • Main catalyst includes downstream SCR catalyst, being in one
  • the gasoline engine arrangement comprising a supply line which opens into the exhaust gas aftertreatment system and in particular can be flowed through unidirectionally, and the gasoline engine arrangement is set up to carry out the method according to the invention.
  • the supply line opens into the exhaust gas aftertreatment system upstream of the SCR catalytic converter
  • the supply line branches off between a compressor and a charge air cooler of a turbocharger of the gasoline engine, or wherein the supply line branches off between a charge air cooler of a turbocharger of the gasoline engine and the gasoline engine, or wherein the supply line branches off between the air filter and a compressor of a turbocharger of the gasoline engine, or wherein the Feed line to
  • the supply line opens into the exhaust gas aftertreatment system upstream of the SCR catalytic converter, the supply line comprising a blower which is fed from the intake tract and / or ambient air, and / or the supply line being a pressure accumulator, in particular one
  • a controllable and / or regulatable blower for conveying the oxygen, in particular for conveying the air, along the
  • blower can be used as
  • Secondary air pump be designed as an electrical compressor or mechanical compressor. It is optionally provided that the supply line opens into the exhaust gas aftertreatment system in front of the SCR catalytic converter and / or that the supply line for introducing air from the environment outside the gasoline engine arrangement to the ambient air, in particular unidirectionally, in the direction of the
  • Exhaust gas aftertreatment system is open, and / or that the ambient air is automatically drawn into the exhaust gas aftertreatment system by the exhaust gas flow present in the exhaust gas aftertreatment system and / or that the ambient air is introduced into the exhaust gas aftertreatment system via a venturi nozzle.
  • a controllable and / or adjustable blower and / or a pressure accumulator is / are provided along the supply line.
  • the blower can fill the pressure reservoir, continuously or discontinuously, which in turn serves as an oxygen reservoir, in particular an air reservoir.
  • the pressure accumulator can be in the supply line between the fan and the mouth of the supply line in the
  • Exhaust aftertreatment system is arranged.
  • the gasoline engine particle filter is uncoated or as a 2-way catalytic converter or as a 3-way catalytic converter or as a 4-way catalytic converter, or that the gasoline engine particle filter is not a catalytic converter or a 2-way catalytic converter or a 3-way catalytic converter -Catalyst or includes a 4-way catalyst.
  • gasoline engine particle filter is uncoated in its embodiment and is only set up to filter particles.
  • gasoline engine particle filter is set up to filter particles and additionally, or in combination, hydrocarbons,
  • gasoline engine particle filter is designed as a 2, 3 or 4-way catalytic converter.
  • the gasoline engine particle filter comprises the SCR catalytic converter, the SCR catalytic converter being arranged in the rear region of the gasoline engine particle filter, and / or that a coating acting as SCR catalyst, such as, in particular, vanadium, an iron zeolite, or on the gasoline engine particle filter a copper zeolite is provided, the coating acting as an SCR catalyst preferably in the flow direction of the exhaust gas from the rear of the
  • Petrol engine particle filter is applied.
  • Gasoline engine particle filter an oxidation catalyst coated with an oxidation catalyst coating is provided, or that the gasoline engine particle filter is provided at least in its front area with an oxidation catalyst coating, the oxidation catalyst coating being set up to convert NO with O2 to NO2.
  • Main catalyst in particular in the front area of the main catalyst, a, in particular catalytically coated, heating element for heating the
  • Main catalytic converter is provided, and / or that after the gasoline engine, in particular after the main catalytic converter, and before the oxidation catalytic converter, in particular in the front region of the oxidation catalytic converter, one, in particular catalytically
  • coated heating element is provided for heating the oxidation catalyst, and / or that after the gasoline engine, in particular after the oxidation catalyst, and before the gasoline engine particle filter, in particular in the front area of the
  • Gasoline engine particle filter a, in particular catalytically coated heating element, is provided for heating the gasoline engine particle filter, and / or after
  • Gasoline engine in particular after the gasoline engine particle filter, and in front of a NOx storage catalytic converter, in particular in the front area of the NOx storage catalytic converter, a, in particular catalytically coated, heating element for heating the NOx storage catalytic converter is provided.
  • the gasoline engine arrangement has a gasoline engine and an exhaust gas aftertreatment system with at least the main catalytic converter, the
  • Main catalyst is designed as a 3-way catalyst or acts that
  • Main catalytic converter of the gasoline engine particle filter which optionally acts as a 4-way catalytic converter, is arranged downstream that the gasoline engine particle filter is followed by the NOx storage catalytic converter, and if necessary one or more
  • Oxidation catalyst is arranged in front of the NOx storage catalyst.
  • Exhaust gas flow direction is the last catalyst of the
  • a front area of an exhaust gas aftertreatment component is to be understood as the area which is in
  • Flow direction of the exhaust gas in the respective exhaust aftertreatment component is flowed through earlier by the exhaust gas.
  • this can be the area through which the exhaust gas enters the respective exhaust gas aftertreatment component.
  • a rear area is one
  • Flow direction of the exhaust gas in the respective exhaust gas aftertreatment component is later flowed through by the exhaust gas.
  • this can be the area through which the exhaust gas emerges from the respective exhaust gas aftertreatment component.
  • 1 a, 1 b, 1 c, 1 d, 1 e, 1f, 1 g and 1 h show a schematic graphic representation of different variants of a first embodiment of the gasoline engine arrangement according to the invention
  • 2a, 2b, 2c and 2d show a schematic graphic representation of different variants of a second embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows a schematic diagram of a third embodiment of the gasoline engine arrangement according to the invention.
  • 4a and 4b show a schematic graphic representation of different variants of a fourth embodiment of the gasoline engine arrangement according to the invention.
  • Gasoline engine 1 exhaust gas aftertreatment system 2, fluff catalyst 3,
  • Gasoline engine particle filter 4 Turbocharger 5, throttle valve 6, compressor 7, turbine 8, exhaust gas recirculation line 9, NOx storage catalytic converter 10, venturi nozzle 11, supply valve 12, charge air cooler 13, supply line 14, SCR catalytic converter 15, further main catalytic converter 16, metering device 17, heating element 18, filter device 19, safety device 20, pressure accumulator 21 and blower 22.
  • 1 a, 1 b, 1 c, 1 d, 1 e, 1f, 1 g and 1 h show schematic graphical representations of different variants of a first embodiment of a gasoline engine arrangement according to the invention, which is suitable and / or set up for carrying out the method according to the invention .
  • the gasoline engine arrangement comprises a gasoline engine 1 and an exhaust gas aftertreatment system 2.
  • the exhaust gas aftertreatment system 2 comprises a main catalytic converter 3 and an SCR catalytic converter 15 arranged downstream of the main catalytic converter 3.
  • the main catalytic converter 3 is designed as a 3-way catalytic converter and is connected directly thereafter arranged on the turbine 8 of the turbocharger 5, in particular close to the engine.
  • the exhaust gas aftertreatment system 2 comprises a main catalytic converter 3, a gasoline engine particle filter 4 arranged downstream of the main catalytic converter 3, and one Gasoline engine particle filter 4 downstream SCR catalytic converter 15 and optionally a NOx storage catalytic converter 10 downstream of the SCR catalytic converter 15.
  • the gasoline engine arrangement of FIGS. 1 a, 1 b, 1 c, 1 d, 1 e, 1f, 1 g and 1 h comprises a turbocharger 5 and a throttle valve 6.
  • the turbocharger 5 comprises one
  • the gasoline engine arrangement compared to the gasoline engine arrangement of FIG. 1 a additionally comprises an exhaust gas recirculation line 9, namely a flock pressure EGR line of a high pressure EGR system.
  • Normal operating phase is operated in phases or permanently rich or lean and / or regulated.
  • the exhaust gas emitted by the gasoline engine 1 in the normal operating phase is essentially oxygen-free.
  • the gasoline engine 1 is operated in the reduction mode of the SCR catalytic converter 15 essentially the same as in the normal operating phase. That means that also in
  • the exhaust gas emitted by the gasoline engine 1 is essentially oxygen-free.
  • the oxygen quantity of the exhaust gas flowing through the main catalyst 3 during the reduction operation of the SCR catalyst 15 or the oxygen quantity of the exhaust gas located in the main catalyst 3 is so small that the efficiency of the main catalyst 3 is essentially unaffected.
  • the effectiveness, in particular the efficiency, of the main catalytic converter 3 is in particular of the 3-way catalytic converter, essentially the same before and after the reduction operation of the SCR catalytic converter 15.
  • Exhaust gas flowing through the main catalytic converter 3 or the exhaust gas located in the main catalytic converter 3 during the reduction operation of the SCR catalytic converter 15 is less than 5% by volume or is essentially zero.
  • oxygen in particular air, is supplied to the SCR catalytic converter 15 through a supply line 14 according to this embodiment.
  • the supply line 14 opens before the SCR catalytic converter 15 into the exhaust gas aftertreatment system 2 and branches off between the compressor 7 and the charge air cooler 13 of the turbocharger 5.
  • the oxygen and in particular the air in the reduced mode of the SCR catalytic converter 15 is air compressed by a turbocharger 5 of the gasoline engine 1. Furthermore, the compressed air after the compressor 7 and before the charge air cooler 13 of the turbocharger 5 enters the supply line 14 and after the main catalytic converter 3 and before the SCR catalytic converter 15 from the supply line 14.
  • a device regulating or preventing the introduction of air namely a supply valve 12, is provided, with which the oxygen supply, in particular the air supply, is controlled and / or regulated by the supply line 14.
  • the gasoline engine 1 generates both in the normal operating phase and in
  • Reduction operation of the SCR catalytic converter 15 through the conversion of fuel to an exhaust gas This exhaust gas first flows through the turbine 8 of the turbocharger 5 and then through the exhaust gas aftertreatment components of the exhaust gas aftertreatment system 2 before it exits into the environment.
  • the nitrogen oxides contained in the exhaust gas are partially or completely converted to water and nitrogen in or on the SCR catalytic converter 15.
  • the reducing agent, the ammonia, for the reduction of the nitrogen oxides in the SCR catalytic converter 15 is generated by the 3-way catalytic converter.
  • the gasoline engine 1 is operated such that the gasoline engine 1 generates hydrogen, for example.
  • the hydrogen generated is then converted to ammonia in a 3-way catalyst with nitrogen monoxide.
  • a dosing device 17 for dosing the operating material can be provided in this variant.
  • the operating material is introduced into the exhaust gas aftertreatment system 2 via a metering device 17 upstream of the SCR catalytic converter 15.
  • the supply line 14 opens before the gasoline engine particle filter 4, which includes the SCR catalytic converter 15, into the exhaust gas aftertreatment system 2.
  • the SCR catalytic converter 15 is in the rear region of the
  • the coating acting as an SCR catalytic converter 15 is in the flow direction of the exhaust gas from the rear of the
  • an NOx storage catalytic converter 10 is additionally arranged after the SCR catalytic converter 15 or the gasoline engine particle filter 4, which comprises the SCR catalytic converter 15.
  • a further flaking catalytic converter 16 and a gasoline engine particle filter 4 are arranged between the flaking catalytic converter 3 and the SCR catalytic converter 15.
  • a fleece element 18 is arranged in front of the fluff catalyst 3.
  • a fleece element 18 is arranged in front of the SCR catalytic converter 15.
  • Gasoline engine arrangement which is suitable and / or set up for carrying out the method according to the invention.
  • the features of the embodiment according to FIGS. 2a, 2b, 2c and 2d can preferably correspond to the features of the embodiments according to FIGS. 1 a, 1 b, 1 c, 1 d, 1 e, 1 f, 1 g and 1 h.
  • Reduction operation of the SCR catalytic converter 15, necessary oxygen, in particular the air, is introduced into the exhaust gas aftertreatment system 2 through a venturi nozzle 11.
  • a feed valve 12 is arranged on the feed line 14 and is used to regulate the amount of oxygen and to the SCR catalytic converter 15
  • Fig. 3 shows a schematic representation of a third embodiment of a gasoline engine arrangement according to the invention, which for performing the
  • the features of the embodiment according to FIG. 3 can preferably match the features of FIG Embodiments according to Figures 1 a, 1 b, 1 c, 1 d, 1 e, 1f, 1 g, 1 h, 2a, 2b, 2c and 2d correspond.
  • the exhaust gas aftertreatment system 2 comprises a main catalytic converter 3, a gasoline engine particle filter 4 and an SCR catalytic converter 15.
  • the ambient air filtered by a filter device 19 is introduced into the exhaust gas aftertreatment system 2 via a Venturi nozzle 11. Furthermore, a feed valve 12 and a safety device 20 are on the feed line 14
  • FIGS. 4a and 4b show schematic representations of different variants of a fourth embodiment of a gasoline engine arrangement according to the invention which is suitable and / or set up for carrying out the method according to the invention.
  • the features of the embodiment according to FIGS. 4a and 4b can preferably correspond to the features of the embodiments according to FIGS. 1a, 1b, 1c, 1d,
  • the exhaust gas aftertreatment system 2 comprises a main catalytic converter 3, a further main catalytic converter 16, a gasoline engine particle filter 4 and an SCR catalytic converter 15.
  • the filtered ambient air is optionally introduced into a pressure accumulator 21 or directly into the exhaust gas aftertreatment system 2 by a fan 22, which in this embodiment is designed as an electrical compressor 7.
  • Exhaust gas treatment system 2 are introduced.
  • the ambient air is extracted from the intake tract
  • the invention is not limited to the illustrated embodiments, but includes any method and any gasoline engine arrangement according to the

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Ottomotoranordnung und eine Ottomotoranordnung, wobei die Ottomotoranordnung einen Ottomotor (1) und eine Abgasnachbehandlungsanlage (2) umfasst, wobei die Abgasnachbehandlungsanlage (2) einen Hauptkatalysator (3) und einen dem Hauptkatalysator (3) nachgeordneten SCR- Katalysator (15) umfasst, und wobei in einer Normalbetriebsphase im Ottomotor (1) Treibstoff und Luft zu einem Abgas umgesetzt werden, wobei im Reduktionsbetrieb des SCR-Katalysators (15) dem SCR-Katalysator (15) zur Reduktion der Stickoxide über eine in die Abgasnachbehandlungsanlage (2) mündende Zuführungsleitung (14) Sauerstoff und insbesondere Luft zu geführt wird, wobei der Sauerstoffgehalt des den Hauptkatalysator (3) durchströmenden Abgases im Reduktionsbetrieb kleiner als 5 Vol.-% oder im Wesentlichen null ist und/oder wobei die in dem Reduktionsbetrieb den Hauptkatalysator (3) durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass der Wirkungsgrad des Hauptkatalysators (3) unbeeinflusst ist.

Description

Verfahren und Ottomotoranordnung mit einem verbesserten SCR-System
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Ottomotoranordnung gemäß den
Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine bekannt.
Beispielsweise sind Verfahren bekannt, bei denen die von einem Dieselmotor emittierten Stickoxide an oder in einem SCR-Katalysator selektiv reduziert werden. Solche SCR-Katalysatoren können aus Titandioxid, Vanadiumpentoxid, Wolframdioxid, Zeolithen, insbesondere Kupfer- und Eisen-Zeolithen, oder Aktivkohle gebildet sein.
Der überstöchiometrische Normalbetrieb des Dieselmotors erfordert diese magere Abgasnachbehandlung, deren Funktion in den für den Dieselmotor typisch im Vergleich zum Ottomotor niedrigen Abgastemperaturbereichen gegeben ist. In der Regel ist es vorgesehen, dass dem SCR-Katalysator das für die Reaktionen notwendige
Reduktionsmittel, insbesondere Ammoniak NH3, über eine Dosiervorrichtung zugeführt wird.
Das Reduktionsmittel ist gegebenenfalls zumindest temporär im SCR-Katalysator speicherbar und/oder gespeichert. Gegebenenfalls lagert sich das Ammoniak an den aktiven Zentren des SCR-Katalysators an. Das zumindest temporär gespeicherte Reduktionsmittel, insbesondere das Ammoniak NH3, kann anschließend Stickoxide NOx, wie insbesondere Stickstoffmonoxid NO und Stickstoffdioxid NO2, reduzieren.
Als für diese Reaktion nach Stand der Technik im ottomotorischen Kontext nicht vorteilhaft erweist sich jedoch der durch den stöchiometrischen Ottomotornormalbetrieb hervorgerufene Mangel an Sauerstoff in Kombination mit dem hohen
Abgastemperaturniveau.
Ferner sind Verfahren zum Betreiben eines Diesel- oder Ottomotors bekannt, bei denen das partikelbeladene Abgas bei der Durchdringung einer porösen Filterwand eines Abgasfilters gefiltert wird. Während des Filtrationsvorganges werden Partikel vom Filtermedium des Abgasfilters zurückgehalten und lagern sich auf diesem ab.
Die Filterwände des Abgasfilters können aus unterschiedlichen porösen Werkstoffen bestehen und beispielweise aus Fasern oder Pulver aufgebaut sein. Die Fasern oder das Pulver selbst bestehen insbesondere aus Keramiken oder aus Metallen. Klassische Keramiken sind Mullit, Cordierit, Siliziumcarbid (SiC) und Aluminiumtitanat.
Durch die Ablagerung der Partikel an der Oberfläche bzw. im Inneren der Filterwand bildet sich eine die Filtration beeinflussende Partikelschicht - ein sogenannter
Filterkuchen - aus, was einerseits dazu führt, dass sich die vorzugsweise bereits beladungsfrei bestmögliche Filtrationseffizienz noch weiter verbessert, andererseits steigt der Strömungswiderstand und somit auch der durch den Abgasvolumenstrom erzeugte Differenzdruck am Abgasfilter an.
Auch in der Ottomotoranordnung ist, wie bereits aus herkömmlichen
Dieselanordnungen bekannt, eine Regeneration des Abgasfilters bei einer
entsprechend hohen Rußbeladung erforderlich, um einen zu hohen Gegendruck bzw. ungewollte bauteilgefährdende Temperaturspitzen im Abbrandfall des Rußes im
Partikelfilter vermindern oder verhindern zu können. Da eine Ottomotoranordnung im Vergleich zu einer Dieselanordnung ein deutlich niedrigeres Partikelrohemissionsniveau (Partikelmasse) in Kombination mit einem deutlich höheren Abgastemperaturniveau aufweist, ist eine Regeneration bei der Ottomotoranordnung seltener notwendig.
Nachfolgend ist eine Nutzung von Synergien zwischen einem Ottomotor und einem Dieselmotor beschrieben. Im Gegensatz zu einem Dieselmotor ist bei einem Ottomotor kein NO2 als Regenerationsmittel im Partikelfilter (hier Ottopartikelfilter) vorhanden. Wenngleich die übliche Begrifflichkeit beim Dieselmotor eine Regeneration mit
Sauerstoff aktive Regeneration und eine Regeneration mit N02 als passive
Regeneration bezeichnet, werden die Begriffe im Rahmen der Erfindung, sprich für einen Ottomotor wie folgt verwendet: Jede Regeneration mit Sauerstoff wird im Rahmen der Erfindung als aktive Regeneration bezeichnet, auch wenn dabei nicht zwangsläufig ein aktiver Motoreingriff zu Rußpartikelverringerung vorgesehen ist. In weiterer Folge wird eine Regeneration mit NO2 auch im ottomotorischen Zusammenhang als passive Regeneration bezeichnet.
Bei herkömmlichen Ottomotoranordnungen ist im Vergleich zu herkömmlichen
Dieselanordnungen einerseits die Abgastemperatur höher, wodurch eine thermisch oxidative Regeneration, eine sogenannte aktive Regeneration, des
Ottomotorpartikelfilters, also eine Oxidation des Kohlenstoffs durch die Einbringung von Sauerstoff, einfacher möglich ist. Andererseits entsteht im Vergleich zu herkömmlichen Dieselanordnungen bei herkömmlichen Ottomotoranordnungen durch den
stöchiometrischen Normalbetrieb weniger Sauerstoff, wodurch deutlich weniger
Sauerstoff für eine aktive Regeneration des Ottomotorpartikelfilters zur Verfügung steht.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer
Ottomotoranordnung und eine solche Ottomotoranordnung zu schaffen, um das bereits niedrige Stickoxidniveau nach dem mindestens einen Hauptkatalysator, insbesondere dem 3-Wege-Katalysator, weiter größtmöglich, insbesondere in Richtung von
Immissions-Umgebungsluftgrenzwerten, zu reduzieren bzw. zu senken. Überdies ist es Aufgabe der Erfindung, Neben- und Zwischenprodukt katalytischer Reaktionen, wie beispielsweise gegebenenfalls entstehendes NH3, in den Katalysatoren zu speichern oder umzusetzen. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des
Standes der Technik zu überwinden. Es ist somit Aufgabe der Erfindung, der
sogenannten Vision der„Zero Impact Emission“ näherzukommen, um dem Endkunden einerseits eine im Treibstoffverbrauch sparsame Ottomotoranordnung zur Verfügung zu stellen und andererseits die Umwelt durch größtmögliche Unterschreitung der vom Gesetzgeber vorgeschriebenen Schadstoff-Emissionsgesetze zu schonen.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale der
unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Ottomotoranordnung, wobei die Ottomotoranordnung einen Ottomotor und eine
Abgasnachbehandlungsanlage umfasst, wobei die Abgasnachbehandlungsanlage zumindest einen Hauptkatalysator und einen dem Hauptkatalysator nachgeordneten SCR-Katalysator umfasst, wobei in einer Normalbetriebsphase im Ottomotor Treibstoff und Luft zu einem Abgas umgesetzt werden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass im Reduktionsbetrieb des SCR-Katalysators dem SCR-Katalysator zur Reduktion der Stickoxide über eine in die
Abgasnachbehandlungsanlage mündende Zuführungsleitung Sauerstoff und insbesondere Luft, vorzugsweise Umgebungsluft, gegebenenfalls gefiltert oder verdichtet, zugeführt wird, wobei der Sauerstoffgehalt des den Hauptkatalysator durchströmenden Abgases im Reduktionsbetrieb kleiner als 5 Vol.-% oder im
Wesentlichen null ist, und/oder wobei die in dem Reduktionsbetrieb den
Hauptkatalysator durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass der Wirkungsgrad des Hauptkatalysators weitgehend unbeeinflusst ist.
Die Ottomotoranordnung kann die Ottomotoranordnung einer
Verbrennungskraftmaschine, insbesondere die Ottomotoranordnung eines
Kraftfahrzeugs, sein.
Gegebenenfalls ist der SCR-Katalysator an einer Position in der
Abgasnachbehandlungsanlage positioniert, in welcher die Abgastemperatur beim Eintritt in den SCR-Katalysator eine niedrigere Temperatur aufweist als beim Austritt aus dem Ottomotor.
Insbesondere ist der SCR-Katalysator stromabwärts des Hauptkatalysators (als 3- Wege-Katalysator ausgebildet) und eine Ottomotorpartikelfilters sowie stromaufwärts eines NOx-Speicherkatalysators angeordnet. Günstig ist es, wenn der NOx- Speicherkatalysator das letzte Element der Abgasnachbehandlungsanlage ist.
Zwischen dem Hauptkatalysator und dem Ottomotorpartikelfilter kann zusätzlich ein Oxidationskatalysator vorgesehen sein, wobei dieser als Teil des Ottopartikelfilters ausgebildet sein kann.
Ferner kann die Abgasnachbehandlungsanlage den/die Hauptkatalysator/en und den SCR-Katalysator und gegebenenfalls einen oder mehrere Vorkatalysator/en und/oder einen oder mehrere Nebenkatalysator/en, insbesondere einen oder mehrere Oxidationskatalysator/en, welche/r eine Oxidationskatalysator-Beschichtung
umfasst/en, und/oder einen oder mehrere Heizkatalysator/en und/oder einen oder mehrere, insbesondere gasförmig abgasnachbehandlungswirksam beschichteten/te, Ottomotorpartikelfilter/n und/oder einen oder mehrere NOx-Speicherkatalysator/en und/oder eine oder mehrere Abgasnachbehandlungskomponente/n, welche eine NOx- Speicherkatalysator-Beschichtung umfassen, und/oder ein oder mehrere SCR- System/e und/oder eine oder mehrere Abgasnachbehandlungskomponente/n, welche eine SCR-Beschichtung umfassen, und/oder eine Sekundärlufteindüsung umfassen.
Ferner kann die Abgasnachbehandlungsanlage aus dem/den Hauptkatalysator/en und den SCR-Katalysator und gegebenenfalls einem oder mehreren Vorkatalysator/en und/oder einem oder mehreren Nebenkatalysator/en, insbesondere einem oder mehreren Oxidationskatalysator/en, welche/r eine Oxidationskatalysator-Beschichtung umfasst/en, und/oder einem oder mehreren Heizkatalysator/en und/oder einem, insbesondere einem oder mehreren gasförmig abgasnachbehandlungswirksam beschichteten, Ottomotorpartikelfilter/n und/oder einem oder mehreren NOx- Speicherkatalysator/en und/oder einer oder mehreren
Abgasnachbehandlungskomponente/n, welche eine NOx-Speicherkatalysator- Beschichtung umfasst/en, und/oder einem oder mehreren SCR-System/en und/oder einer oder mehreren Abgasnachbehandlungskomponente/n, welche eine SCR- Beschichtung umfasst/en, und/oder einer Sekundärlufteindüsung gebildet sein.
Insbesondere strömt das im Ottomotor erzeugte Abgas durch den Hauptkatalysator und dann durch den SCR-Katalysator der Abgasnachbehandlungsanlage.
Im Reduktionsbetrieb des SCR-Katalysators wird dem SCR-Katalysator über eine Zuführungsleitung Sauerstoff und insbesondere Luft, vorzugsweise Umgebungsluft, gegebenenfalls gefiltert oder verdichtet, zugeführt. Vorzugsweise mündet die
Zuführungsleitung nach dem Hauptkatalysator und vor dem SCR-Katalysator in die Abgasnachbehandlungsanlage. Durch die Zuführung von Sauerstoff, insbesondere von Luft, kann der SCR-Katalysator die vom Ottomotor emittierten Stickoxide zu Stickstoff und Wasser umsetzen, wenn der SCR-Katalysator oder das durch den SCR-Katalysator strömende Abgas eine
Temperatur aufweist, welche größer als eine Reduktionstemperatur, insbesondere größer als die der Technologie entsprechenden NOx Light off Temperaturen, vorzugsweise größer als 170°C, ist.
Die Reduktion von Stickstoffmonoxid NO läuft bei einer Reduktionstemperatur von über 250 °C im Wesentlichen nach folgender Vorschrift ab:
4JVO + 4 NH3 + 02 ^ 4 JV2 + 6 H20
Ferner ist es möglich, dass, wenn sowohl Stickstoffmonoxid NO als auch
Stickstoffdioxid NO2 im Abgas vorhanden ist und die Reduktionstemperatur im Bereich von 170 °C bis 300 °C liegt, eine sogenannte„schnelle SCR-Reaktion“ ablaufen kann. Die schnelle SCR-Reaktion läuft im Wesentlichen nach folgender Vorschrift ab:
NO + 2NH3 + N02 -> 2 JV2 + 3 H20
Die Reduktion von Stickstoffdioxid NO2 läuft im Wesentlichen nach folgender Vorschrift ab:
8 NH3 + 6 N02 -> 7 JV2 + 12H20
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass dem SCR-Katalysator das für die Reaktionen notwendige Reduktionsmittel, insbesondere Ammoniak Nhh, über eine
Dosiervorrichtung, in sogenannter aktiver Form, oder im Rahmen des ottomotorischen Normalbetriebs und/oder durch eine Veränderung der Betriebsweise des Ottomotors, in sogenannter passiver Form, eingebracht wird.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren ist es nicht notwendig, den Ottomotor periodisch mager, also mit Luftüberschuss, zu betreiben. Im Gegenteil: Würde ein Ottomotor periodisch mager betrieben werden, würde ein 3-Wege-Katalysator überhaupt nicht funktionieren. Es ist nun ein SCR-Katalysator vorgesehen, welchem über die Zuführungsleitung Sauerstoff und insbesondere Luft zugeführt wird. Im
Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren kann es auch möglich sein, den Ottomotor, insbesondere immer, in einem Lambdafenster um l = 1 zu betreiben und/oder zu regeln. Dadurch kann es möglich sein, dem 3-Wege-Katalysator und den anderen als 3-Wege-Katalysator wirkenden Komponenten des
Abgasnachbehandlungssystems immer ein im Wesentlichen sauerstofffreies oder sauerstoffarmes Abgas zuzuführen.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es also möglich, den 3-Wege- Katalysator immer in einem funktionsfähigen Fenster zu halten und gleichzeitig durch den Betrieb des SCR-Katalysators Emission weiter zu senken. Das wird insbesondere dadurch erreicht, dass Luft dem stromabwärts des 3-Wege-Katalysators dem SCR- Katalysator zugeführt wird.
Während des Reduktionsbetriebs des SCR-Katalysators kann der Sauerstoffgehalt des den Hauptkatalysator durchströmenden Abgases oder des im Hauptkatalysator und/oder den gegebenenfalls vorhandenen Vor- oder Neben- oder Heizkatalysatoren befindlichen Abgases kleiner als 5 Vol.-% oder im Wesentlichen null sein.
Während des Reduktionsbetriebs des SCR-Katalysators kann die den Hauptkatalysator durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases oder die Sauerstoffmenge des im Hauptkatalysator und/oder gegebenenfalls Vor- oder Neben- oder Heizkatalysator befindlichen Abgases so gering gehalten werden, dass der Wirkungsgrad des
Hauptkatalysators und/oder gegebenenfalls des Vor- oder Neben- oder
Heizkatalysators weitgehend unbeeinflusst und unabhängig vom Reduktionsbetrieb des SCR-Katalysators ist, sodass zu jeder Zeit ein ausreichend hoher, vorzugsweise größtmöglicher, Schadstoffemissionskonvertierungsgrad der
Abgasnachbehandlungskomponenten in Summe sichergestellt ist.
Insbesondere weist/en der Hauptkatalysator, die Hauptkatalysatoren oder der/die Hauptkatalysator/en und die weiteren Abgasnachbehandlungskomponenten vor der Einmündung der Zuführungsleitung in die Abgasnachbehandlungsanlage im Normal- wie auch im Reduktionsbetrieb einen hohen, vorzugsweise bestmöglichen, Wirkungsgrad auf.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass nur der SCR-Katalysator und ein gegebenenfalls vorgesehener Ottopartikelfilter im Reduktionsbetrieb mit sauerstoffhaltigem Gas, insbesondere Luft, vorzugsweise Umgebungsluft, gegebenenfalls gefiltert oder verdichtet, durchströmt wird oder werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind unter dem zumindest einem
Hauptkatalysator oder dem Hauptkatalysator ein oder mehrere Katalysator/en, insbesondere mehrere Hauptkatalysatoren, zu verstehen, welche im Wesentlichen die gleiche Wirkung und/oder Funktion aufweisen. Gegebenenfalls umfasst der zumindest eine Hauptkatalysator einen oder mehrere Katalysator/en, insbesondere einen oder mehrere Vor- oder Nebenkatalysator/en und/oder einen oder mehrere
Heizkatalysator/en. Gegebenenfalls ist der zumindest eine Hauptkatalysator aus einem oder mehreren Hauptkatalysator/en, insbesondere aus einem oder mehreren Vor- und/oder Nebenkatalysator/en und/oder aus einem oder mehreren Heizkatalysator/en gebildet. Bevorzugt ist zumindest einer der oben genannten Katalysatoren mit einer 3- Wege-Beschichtung beschichtet.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Verfahren automatisiert, insbesondere in einem Steuergerät eines Kraftfahrzeugs und/oder durch ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs gesteuert und/oder geregelt, ausgeführt wird.
Gegebenenfalls wird der Reduktionsbetrieb nach der vollständigen oder zumindest teilweisen Umsetzung der im Abgas enthaltenen Stickoxide durch den SCR-Katalysator beendet.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass in der Normalbetriebsphase das Abgas des Ottomotors dem Hauptkatalysator und dem SCR-Katalysator zugeführt wird, dass der Hauptkatalysator als 3-Wege-Katalysator ausgebildet ist oder wirkt und dass der Ottomotor in seiner Normalbetriebsphase in einem Lambdafenster um l = 1 betrieben oder geregelt wird. In der Normalbetriebsphase, welche im Wesentlichen dem regulären Betriebsmodus der Ottomotoranordnung bzw. des Ottomotors entspricht, werden Treibstoff und Luft in den Brennraum mindestens eines Zylinders des Ottomotors eingebracht und durch Verbrennung zu Abgas umgesetzt.
Der Ottomotor kann in der Normalbetriebsphase vorzugsweise in einem Lambdafenster um l = 1 betrieben und/oder geregelt werden. Das heißt, dass der Ottomotor gegebenenfalls um einen Lambdawert l von 1 ,0 pendelnd betrieben wird und insbesondere mit einem Lambdawert l im Bereich von 0,9 bis 1 ,1 , vorzugsweise von 0,95 bis 1 ,05, betrieben und/oder geregelt wird. Es kann vorgesehen sein, dass der Ottomotor in seiner Normalbetriebsphase phasenweise oder dauerhaft unter- oder überstöchiometrisch bzw. fett oder mager betrieben und/oder geregelt wird,
vorausgesetzt die Abgasnachbehandlungskomponenten der Ottomotoranordnung erlauben unter diesen Bedingungen eine ausreichend hohe, insbesondere
bestmögliche, Rohemissionskonvertierung.
Das heißt gegebenenfalls, dass sowohl in der Normalbetriebsphase als auch im
Reduktionsbetrieb ein ausreichender, vorzugsweise größtmöglicher,
Konvertierungsgrad der Schadstoffe durch die Abgasnachbehandlungskomponenten in Summe sichergestellt sein soll. Dadurch kann eine ausreichend hohe
Schadstoffreduktion in beiden Betriebsphasen ermöglicht werden. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Schadstoffemissionskonvertierungsgrad der
Abgasnachbehandlungsanlage zu keiner Zeit einen
Schadstoffemissionskonvertierungsgrad-Schwellenwert unterschreitet, bei dessen Unterschreitung eine ausreichend hohe Schadstoffemissionsreduktion nicht mehr gegeben ist. Gegebenenfalls ist es vorgesehen, dass der
Schadstoffemissionskonvertierungsgrad-Schwellenwert größtmöglich ist, insbesondere in einem Bereich möglichst nahe von 100 %.
Insbesondere ist vorgesehen, dass das von dem Ottomotor erzeugte Abgas in der Normalbetriebsphase im Wesentlichen sauerstofffrei ist und allenfalls nur geringe Mengen an Sauerstoff enthält. Es kann vorgesehen sein, den Ottomotor im Reduktionsbetrieb des SCR-Katalysators wie in der Normalbetriebsphase zu betreiben.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass im Reduktionsbetrieb von dem SCR-Katalysator Stickstoffmonoxid NO zu Stickstoff N2 und Wasser H2O umgesetzt wird, wobei diese Umsetzung im Wesentlichen nach folgender Vorschrift abläuft:
4 NO + 4NH3 + 02 ^ 4 N2 + 6 H20 und/oder dass im Reduktionsbetrieb von dem SCR-Katalysator Stickstoffmonoxid NO und Stickstoffdioxid NO2 zu Stickstoff N2 und Wasser H2O umgesetzt werden, wobei diese Umsetzung im Wesentlichen nach folgender Vorschrift abläuft:
NO + 2NH3 + N02 -> 2 JV2 + 3 H20 und/oder dass im Reduktionsbetrieb von dem SCR-Katalysator Stickstoffdioxid NO2 zu Stickstoff N2 und Wasser H2O umgesetzt wird, wobei diese Umsetzung im
Wesentlichen nach folgender Vorschrift abläuft:
QNH3 + 6 N02 -> 7 N2 + 12 H20
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der durch die Zuführungsleitung dem SCR- Katalysator, insbesondere unidirektional, zugeführte Sauerstoffvolumenstrom oder Luftvolumenstrom, insbesondere über ein Zuführventil, gesteuert oder geregelt wird.
Ferner kann eine die Lufteinbringung regelnde oder verhindernde Vorrichtung, insbesondere ein Zuführventil, vorgesehen sein, mit welcher die Sauerstoffzuführung, insbesondere die Luftzufuhr, durch die Zuführungsleitung gesteuert und/oder geregelt werden kann.
Insbesondere muss sichergestellt sein, dass die Zuführungsleitung in die
Abgasnachbehandlungsanlage eine Sicherheitsvorrichtung, wie zum Beispiel ein Rückschlagventil oder eine Membran, enthält, um mögliches Ausströmen des Abgases durch die Zuführungsleitung in die Umgebung in jedem Fall zu verhindern.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass ein Betriebsstoff, von einer Dosiervorrichtung vor dem SCR-Katalysator in die Abgasnachbehandlungsanlage eingebracht wird, wobei der Betriebsstoff ein Reduktionsmittel zur Stickoxidreduktion enthält oder in ein
Reduktionsmittel zur Stickoxidreduktion umsetzbar ist, und/oder dass ein
Reduktionsmittel zur Stickoxidreduktion, insbesondere Ammoniak NH3, durch den Hauptkatalysator, insbesondere durch den 3-Wege-Katalysator, im Rahmen des ottomotorischen Normalbetriebs und/oder durch gegebenenfalls temporäre Verstellung der Ottomotorbetriebsparameter vom Ottomotor, insbesondere, indem der Ottomotor unterstöchiometrisch betrieben wird, erzeugt wird. Dass ein Betriebsstoff, von einer Dosiervorrichtung vor dem SCR-Katalysator in die Abgasnachbehandlungsanlage eingebracht wird, ist im Rahmen der Erfindung insbesondere so zu verstehen, dass dieses bereits in der Abgasnachbehandlungsanlage ist und nicht von extern zugeführt wird wie dies beispielsweise bei Dieselmotoren bekannt ist.
Insbesondere ist es nämlich von Vorteil, wenn das Reduktionsmittel zur
Stickoxidreduktion durch den Hauptkatalysator, insbesondere durch den 3-Wege- Katalysator, im Rahmen des ottomotorischen Normalbetriebs, insbesondere, indem der Ottomotor unterstöchiometrisch betrieben wird, erzeugt wird. NH3 wird nämlich im 3- Wege-Katalysator als Abfallprodukt erzeugt, wodurch keine aktive Zuführung von Harnstoff notwendig ist. Der SCR-Katalysator wird also passiv betrieben: es muss kein Harnstoff zugeführt werden, da dieser motorisch erzeugt und/oder regeneriert wird.
Durch die temporäre Verstellung der Ottomotorbetriebsparameter, insbesondere der unterstöchiometrische Betrieb des Ottomotors, kann es möglich sein, solange zu jeder Zeit ein ausreichend hoher, vorzugsweise größtmöglicher,
Schadstoffemissionskonvertierungsgrad der Abgasnachbehandlungskomponenten in Summe sichergestellt ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass im Betrieb, insbesondere im Reduktionsbetrieb des SCR-Katalysators, ein zur selektiven katalytischen Reduktion geeigneter Betriebsstoff, wie insbesondere ein harnstoffhaltiges Gemisch, eine Harnstofflösung oder AdBlue®, vor dem SCR-Katalysator, auf sogenanntem aktiven Wege, eindosiert wird. Der Betriebsstoff kann ein Reduktionsmittel, wie insbesondere Ammoniak NH3, enthalten oder in ein Reduktionsmittel, wie insbesondere NH3, umsetzbar sein.
Bevorzugt wird als Betriebsstoff ein harnstoffhaltiges Gemisch, insbesondere eine Harnstoff-Wasser-Lösung, wie beispielsweise AdBlue®, verwendet, wobei der
Betriebsstoff gegebenenfalls durch nachfolgend dargestellte Reaktionen in das Reduktionsmittel, insbesondere NH3, umgewandelt wird:
Thermolyse: (. NH2)2CO -> NH 3 + HNCO
Hydrolyse: HNCO + H20 -> NH3 + C02
In einem ersten Schritt kann bei der Thermolyse-Reaktion der Harnstoff (NH2)2CO in Ammoniak NH3 und Isocyansäure HNCO umgewandelt werden. In einem zweiten Schritt kann bei der Hydrolyse-Reaktion die Isocyansäure HNCO mit Wasser H2O in Ammoniak NH3 und Kohlendioxid CO2 umgewandelt werden.
Das Reduktionsmittel, insbesondere NH3, ist gegebenenfalls zumindest temporär im SCR-Katalysator speicherbar und/oder gespeichert. Gegebenenfalls lagert sich das Ammoniak an den aktiven Zentren des SCR-Katalysators an. Das zumindest temporär gespeicherte Reduktionsmittel, insbesondere das Ammoniak NH3, kann anschließend Stickoxide NOx, wie insbesondere Stickstoffmonoxid NO und Stickstoffdioxid NO2, reduzieren.
Die Dosierung des Betriebsstoffes kann über eine Dosiervorrichtung, wie insbesondere über einen Injektor oder über eine Einspritzdüse, erfolgen.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Ottomotor derart betrieben wird, dass er ein Reduktionsmittel, insbesondere Wasserstoff H2, erzeugt. Der erzeugte Wasserstoff H2 kann mit dem erzeugten Stickstoffmonoxid NO im Hauptkatalysator, insbesondere in einem 3-Wege-Katalysator, zu Ammoniak NH3 und Wasser H2O im Wesentlichen nach folgender Vorschrift umgesetzt werden: 2 NO + 5 H2 -> 2 NH3 + 2 H20
Dadurch kann es möglich sein, das für die SCR-Reaktionen notwendige
Reduktionsmittel zur Stickoxidreduktion, insbesondere Ammoniak Nhh, ohne eine Dosiervorrichtung, auf sogenannten passivem Wege, nur durch den Ottomotor und den Hauptkatalysator zu erzeugen.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Abgasnachbehandlungsanlage den/die Hauptkatalysator/en und den SCR-Katalysator und gegebenenfalls einen oder mehrere Vorkatalysator/en und/oder einen oder mehrere Nebenkatalysator/en, insbesondere einen oder mehrere Oxidationskatalysator/en, welche/r eine Oxidationskatalysator- Beschichtung umfasst/en, und/oder einen oder mehrere Heizkatalysator/en und/oder einen oder mehrere, insbesondere gasförmig abgasnachbehandlungswirksam beschichteten/te, Ottomotorpartikelfilter und/oder einen oder mehrere NOx- Speicherkatalysator/en und/oder eine oder mehrere
Abgasnachbehandlungskomponente/n, welche eine NOx-Speicherkatalysator- Beschichtung umfasst/en, und/oder ein oder mehrere SCR-System/e und/oder eine oder mehrere Abgasnachbehandlungskomponente/n, welche eine SCR-Beschichtung umfassen, und/oder eine Sekundärlufteindüsung umfasst oder dass die
Abgasnachbehandlungsanlage aus dem/den Hauptkatalysator/en und den SCR- Katalysator und gegebenenfalls einem oder mehreren Vorkatalysator/en und/oder einem oder mehreren Nebenkatalysator/en, insbesondere einem oder mehreren Oxidationskatalysator/en, welche/r eine Oxidationskatalysator-Beschichtung
umfasst/en, und/oder einem oder mehreren Heizkatalysator/en und/oder einem oder mehreren insbesondere gasförmig abgasnachbehandlungswirksam beschichteten, Ottomotorpartikelfilter/n und/oder einem oder mehreren NOx-Speicherkatalysator/en und/oder einer oder mehreren Abgasnachbehandlungskomponente/n, welche eine NOx-Speicherkatalysator-Beschichtung umfasst/en, und/oder einem oder mehreren SCR-System/en und/oder einer oder mehreren Abgasnachbehandlungskomponente/n, welche eine SCR-Beschichtung umfasst/en, und/oder einer Sekundärlufteindüsung gebildet ist. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Sauerstoff und insbesondere die Luft dem SCR-Katalysator in seinem Reduktionsbetrieb über die nach dem Hauptkatalysator, insbesondere nach einem 3-Wege-Katalysator, und vor dem SCR-Katalysator in die Abgasnachbehandlungsanlage mündende Zuführungsleitung zugeführt wird, oder dass der Sauerstoff und insbesondere die Luft dem SCR-Katalysator in seinem
Reduktionsbetrieb über die vor einem Ottomotorpartikelfilter und vor dem SCR- Katalysator in die Abgasnachbehandlungsanlage mündende Zuführungsleitung zugeführt wird, oder dass der Sauerstoff und insbesondere die Luft dem SCR- Katalysator in seinem Reduktionsbetrieb über die nach einem Ottomotorpartikelfilter und vor dem SCR-Katalysator in die Abgasnachbehandlungsanlage mündende
Zuführungsleitung zugeführt wird.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Luft gefilterte und/oder verdichtete
Umgebungsluft ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass dem SCR-Katalysator im Reduktionsbetrieb Umgebungsluft zugeführt wird und dass die Umgebungsluft aus der Umgebung in die Zuführungsleitung, insbesondere unidirektional, eintritt. Ferner kann die Umgebungsluft vor dem SCR-Katalysator und nach dem Hauptkatalysator nach dem
Ottomotorpartikelfilter aus der Zuführungsleitung, oder vor dem Ottomotorpartikelfilter und vor dem SCR-Katalysator und nach dem Hauptkatalysator aus der
Zuführungsleitung austreten.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass dem SCR-Katalysator im Reduktionsbetrieb Umgebungsluft zugeführt wird, dass die Umgebungsluft aus der Umgebung,
insbesondere unidirektional, in die Zuführungsleitung eintritt, wobei die Umgebungsluft vor dem SCR-Katalysator und nach dem Hauptkatalysator und/oder nach dem
Ottomotorpartikelfilter aus der Zuführungsleitung austritt, oder wobei die Luft vor dem Ottomotorpartikelfilter und vor dem SCR-Katalysator und nach dem Hauptkatalysator aus der Zuführungsleitung austritt.
Das heißt, dass im Reduktionsbetrieb Umgebungsluft durch die Zuführungsleitung und anschließend durch den SCR-Katalysator strömen kann. Insbesondere ist vorgesehen, dass unverdichtete Luft, insbesondere unverdichtete Umgebungsluft, in die Zuführungsleitung eintritt und vor dem SCR-Katalysator, insbesondere nach dem Hauptkatalysator, aus der Zuführungsleitung austritt.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Umgebungsluft selbsttätig durch die in der Abgasnachbehandlungsanlage vorliegende Abgasströmung angesaugt wird
und dass die Umgebungsluft über eine Venturi-Düse in die
Abgasnachbehandlungsanlage eingebracht wird.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das eine Ende der Zuführungsleitung in die Umgebung, insbesondere außerhalb der Abgasnachbehandlungsanlage, und das andere Ende in die Abgasnachbehandlungsanlage mündet.
Ferner kann ein Unterdrück in der Abgasnachbehandlungsanlage vorliegen oder entstehen, wenn die Abgasnachbehandlungsanlage mit Abgas durchströmt wird. Es kann somit möglich sein, dass durch diesen Unterdrück Luft aus der Umgebung in die Abgasnachbehandlungsanlage, insbesondere vor den SCR-Katalysator, durch die Zuführungsleitung, insbesondere automatisch, gesaugt wird.
Insbesondere kann die Umgebungsluft über eine Venturi-Düse in die
Abgasnachbehandlungsanlage eingebracht werden. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Abgasnachbehandlungsanlage in dem Bereich, in welchem die
Zuführungsleitung in die Abgasnachbehandlungsanlage mündet, als eine Venturi-Düse ausgebildet ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass dem SCR-Katalysator im Reduktionsbetrieb Luft, insbesondere durch einen Turbolader des Ottomotors verdichtete Luft, zugeführt wird, dass die Luft zwischen einem Verdichter und einem Ladeluftkühler des Turboladers oder zwischen einem Ladeluftkühler des Turboladers und dem Ottomotor in die
Zuführungsleitung eintritt, wobei die Luft nach dem Hauptkatalysator und/oder gegebenenfalls nach dem Ottomotorpartikelfilter und vor dem SCR-Katalysator aus der Zuführungsleitung austritt, oder wobei die Luft nach dem Hauptkatalysator und gegebenenfalls vor dem Ottomotorpartikelfilter und vor dem SCR-Katalysator und aus der Zuführungsleitung austritt.
Das heißt, dass im Reduktionsbetrieb Luft aus der Umgebung durch den Verdichter des Turboladers, durch die Zuführungsleitung und anschließend durch den SCR-Katalysator strömen kann.
Insbesondere ist vorgesehen, dass vom Verdichter des Turboladers verdichtete Luft nach dem Verdichter des Turboladers in die Zuführungsleitung eintritt und vor dem SCR-Katalysator, insbesondere nach dem Hauptkatalysator, aus der Zuführungsleitung austritt.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Abgas und/oder die im Reduktionsbetrieb zugeführte Luft durch ein Heizelement beheizt werden, dass die beheizte Luft durch den SCR-Katalysator und dann durch den SCR-Katalysator strömt und dass das
Heizelement vor dem SCR-Katalysator vorgesehen ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass nach dem Ottomotor und vor dem SCR- Katalysator, insbesondere im vorderen Bereich des SCR-Katalysators, ein Heizelement zur Beheizung des SCR-Katalysators vorgesehen ist
und/oder dass nach dem Ottomotor und vor dem Ottomotorpartikelfilter, insbesondere im vorderen Bereich des Ottomotorpartikelfilters, ein Heizelement zur Beheizung des Ottomotorpartikelfilters vorgesehen ist und/oder dass nach dem Ottomotor und vor dem Hauptkatalysator, insbesondere im vorderen Bereich des Hauptkatalysators, ein
Heizelement zur Beheizung des Hauptkatalysators vorgesehen ist und/oder dass nach dem Ottomotor und vor dem Nebenkatalysator, insbesondere im vorderen Bereich des Nebenkatalysators, ein Heizelement zur Beheizung des Nebenkatalysators vorgesehen ist wobei das jeweilige Heizelement vorzugsweise selbst katalytisch aktiv beschichtet ist.
Das Heizelement oder die Heizelemente kann/können durch das Bordnetz gespeist werden, welches insbesondere eine Nennspannung von 12 Volt oder 48 Volt aufweist. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass vor jeder Abgasnachbehandlungskomponente der Abgasnachbehandlungsanlage, insbesondere im vorderen Bereich jeder
Abgasnachbehandlungskomponente, mindestens ein Heizelement vorgesehen ist. Beispielsweise können die jeweiligen Katalysatoren durch die Heizelemente die für ihre effiziente Funktion notwendige Temperatur (light-off temperature) früher erreichen.
Insbesondere ist vorgesehen, vor dem SCR Katalysator ein Heizelement vorzusehen, um gerade bei einem Kaltstart der Verbrennungskraftmaschine den SCR-Katalysator schnell auf seine Funktionstemperatur erwärmen zu können und somit den Ausstoß von NOx-Emissionen zu verringern oder zu verhindern. Da der SCR-Katalysator für seine Funktion in der Regel eine wesentlich geringere Temperatur benötigt als der 3-Wege- Katalysator, können die vom Ottomotor emittierten NOx-Emissionen bei einem Kaltstart vom SCR-Katalysator aufgenommen werden
Ferner können die Heizelemente und die dadurch ermöglichte Erwärmung der einzelnen Katalysatoren für deren Entschwefelung verwendet werden.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Ottomotoranordnung in einer Betriebsphase, die Normalbetriebsphase, gegebenenfalls eine Schubbetriebsphase und den
Regenerationsbetrieb, umfasst, dass der Ottomotor in der Normalbetriebsphase vorzugsweise in einem Lambdafenster um l=1 betrieben und/oder geregelt wird, dass die Schubbetriebsphase durch mindestens eine unbefeuerte Schubbetriebsphase und/oder mindestens eine befeuerte Schubbetriebsphase gebildet wird, dass in der befeuerten Schubbetriebsphase das den Hauptkatalysator durchströmende Gas sauerstoffarm, insbesondere im Wesentlichen sauerstofffrei, ist und insbesondere das Abgas einer stöchiometrischen oder unterstöchiometrischen, insbesondere
phasenweise unterstöchiometrischen, Verbrennung ist, wobei dem Ottomotor in der unbefeuerten Schubbetriebsphase jenes Abgas über eine Abgasrückführleitung zugeführt wird, das vor oder bei dem Übergang von der Normalbetriebsphase in die unbefeuerte Schubbetriebsphase im Ottomotor erzeugt wurde, oder wobei dem
Ottomotor in der unbefeuerten Schubbetriebsphase jenes Abgas über eine
Abgasrückführleitung zugeführt wird, das vor oder bei dem Übergang von einer befeuerten Schubbetriebsphase in die unbefeuerte Schubbetriebsphase im Ottomotor erzeugt wurde. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Sauerstoffgehalt des im Hauptkatalysator befindlichen Abgases oder dass der Sauerstoffgehalt des den Hauptkatalysator durchströmenden Abgases in der unbefeuerten Schubbetriebsphase im Wesentlichen dem Sauerstoffgehalt des den Hauptkatalysator durchströmenden Abgases in der Normalbetriebsphase oder in der befeuerten Schubbetriebsphase entspricht.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Abgasnachbehandlungsanlage den
Hauptkatalysator, gegebenenfalls einen Ottomotorpartikelfilter, den SCR-Katalysator und gegebenenfalls einen dem SCR-Katalysator nachgeordneten NOx- Speicherkatalysator umfasst, wobei im Regenerationsbetrieb des
Ottomotorpartikelfilters dem Ottomotorpartikelfilter über eine oder die in die
Abgasnachbehandlungsanlage mündende Zuführungsleitung Sauerstoff und
insbesondere Luft, vorzugsweise gefilterte und/oder verdichtete Umgebungsluft, zugeführt wird, und/oder wobei im Speicherbetrieb des NOx-Speicherkatalysators dem NOx-Speicherkatalysator über eine oder die in die Abgasnachbehandlungsanlage mündende Zuführungsleitung Sauerstoff und insbesondere Luft, vorzugsweise gefilterte und/oder verdichtete Umgebungsluft, zugeführt wird.
Insbesondere ist vorgesehen, den durch die Zuführungsleitung eingebrachten
Sauerstoff kombiniert zu nutzen, und mit diesem Sauerstoff den Ottomotorpartikelfilter in seinem Regenerationsbetrieb, den SCR-Katalysator in seinem Reduktionsbetrieb und/oder den NOx-Speicherkatalysator in seinem Speicherbetrieb zu betreiben.
Dadurch kann es möglich sein, eine vor dem NOx-Speicherkatalysator positionierten Ottomotorpartikelfilters in Betriebsbereichen der Ottomotoranordnung zu regenerieren, in welchen eine Regeneration bisher aufgrund von Sauerstoffmangel nicht stattfinden konnte.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die dem Ottomotorpartikelfilter, dem SCR- Katalysator und dem NOx-Speicherkatalysator Sauerstoff zubringende
Zuführungsleitung vor dem Ottomotorpartikelfilter und nach dem Hauptkatalysator in die Abgasnachbehandlungsanlage mündet. Gegebenenfalls wird die aktive Einleitung der Regeneration des Ottomotorpartikelfilters bei der Ottomotoranordnung aber auch spätestens notwendig, wenn durch die
Partikelbeladung der Abgasgegendruck einen Abgasgegendruck-Schwellenwert überschreitet, bei welchem der Abgasausstoß stark behindert und insbesondere potentiell nachhaltig schädigungsrelevante Bauteilgrenzwerte des Motors oder der Abgasnachbehandlungsanlage überschritten werden.
Die Überwachung des Beladungszustandes sowie die Einleitung und die Steuerung der Regeneration des Ottomotorpartikelfilters können durch die Motorsteuerung der
Verbrennungskraftmaschine, insbesondere durch das Steuergerät der
Verbrennungskraftmaschine, durchgeführt werden.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass dem Ottomotorpartikelfilter, dem
Oxidationskatalysator, dem NOx-Speicherkatalysator und/oder dem SCR-Katalysator über eine Zuführungsleitung Sauerstoff, insbesondere Umgebungsluft, zugeführt wird.
Alternativ ist vorgesehen, dass dem Ottomotorpartikelfilter, dem Oxidationskatalysator, dem NOx-Speicherkatalysator und/oder dem SCR-Katalysator über eine eigene
Zuführungsleitung Sauerstoff, insbesondere Umgebungsluft, zugeführt wird.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass wenn Sauerstoff, insbesondere Luft in die
Abgasnachbehandlungsanlage eingebracht wird, der Sauerstoffgehalt des den
Hauptkatalysator durchströmenden Abgases oder des im Hauptkatalysator befindlichen Abgases kleiner als 5 Vol.-% oder im Wesentlichen null ist, und/oder dass wenn
Sauerstoff, insbesondere Luft in die Abgasnachbehandlungsanlage eingebracht wird, die den Hauptkatalysator durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases oder die Sauerstoffmenge des im Hauptkatalysator befindlichen Abgases so gering gehalten wird, dass der Wirkungsgrad des Hauptkatalysators unbeeinflusst ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Betriebsstoff über die Dosiervorrichtung nach dem Oxidationskatalysator und vor dem SCR-Katalysator eingebracht wird.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Ottomotoranordnung, wobei die
Ottomotoranordnung einen Ottomotor und eine Abgasnachbehandlungsanlage umfasst, wobei die Abgasnachbehandlungsanlage einen Hauptkatalysator und einen dem
Hauptkatalysator nachgeordneten SCR-Katalysator umfasst, wobei in einer
Normalbetriebsphase im Ottomotor Treibstoff und Luft zu einem Abgas umgesetzt werden, wobei die Ottomotoranordnung eine in die Abgasnachbehandlungsanlage mündende, insbesondere unidirektional durchströmbare, Zuführungsleitung umfasst und wobei die Ottomotoranordnung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Ottomotor als in einem Lambdafenster um l = 1 vor der Abgasnachbehandlungsanlage geregelter Ottomotor ausgebildet ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Zuführungsleitung vor dem SCR-Katalysator in die Abgasnachbehandlungsanlage mündet,
wobei die Zuführungsleitung zwischen einem Verdichter und einem Ladeluftkühler eines Turboladers des Ottomotors abzweigt, oder wobei die Zuführungsleitung zwischen einem Ladeluftkühler eines Turboladers des Ottomotors und dem Ottomotor abzweigt, oder wobei die Zuführungsleitung zwischen dem Luftfilter und einem Verdichter eines Turboladers des Ottomotors abzweigt, oder wobei die Zuführungsleitung zur
Einbringung von Luft aus der Umgebung außerhalb der Ottomotoranordnung zur Umgebungsluft geöffnet ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Zuführungsleitung vor dem SCR- Katalysator in die Abgasnachbehandlungsanlage mündet, wobei die Zuführungsleitung ein Gebläse umfasst, welches aus Ansaugtrakt und/oder Umgebungsluft gespeist ist, und/oder wobei die Zuführungsleitung einen Druckspeicher, insbesondere einen
Druckluftspeicher, umfasst.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass ein steuerbares und/oder regelbares Gebläse zur Förderung des Sauerstoffs, insbesondere zur Förderung der Luft, entlang der
Zuführungsleitung vorgesehen ist. Insbesondere kann das Gebläse als
Sekundärluftpumpe, als elektrischer Verdichter oder mechanischer Verdichter ausgebildet sein. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Zuführungsleitung vor dem SCR-Katalysator in die Abgasnachbehandlungsanlage mündet, und/oder dass die Zuführungsleitung zur Einbringung von Luft aus der Umgebung außerhalb der Ottomotoranordnung zur Umgebungsluft, insbesondere unidirektional, in Richtung der
Abgasnachbehandlungsanlage geöffnet ist, und/oder dass die Umgebungsluft selbsttätig durch die in der Abgasnachbehandlungsanlage vorliegende Abgasströmung in die Abgasnachbehandlungsanlage angesaugt wird und/oder dass die Umgebungsluft über eine Venturi-Düse in die Abgasnachbehandlungsanlage eingebracht wird.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass ein steuerbares und/oder regelbares Gebläse und/oder ein Druckspeicher entlang der Zuführungsleitung vorgesehen ist/sind.
Gegebenenfalls kann durch das Gebläse der Druckspeicher, kontinuierlich oder diskontinuierlich, befü llt werden, der wiederum als Sauerstoffspeicher, insbesondere Luftspeicher, dient. Der Druckspeicher kann in der Zuführungsleitung zwischen dem Gebläse und der Einmündung der Zuführungsleitung in die
Abgasnachbehandlungsanlage angeordnet ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, Luft aus dem mit Luft gefüllten Druckspeicher über die Zuführungsleitung in die Abgasnachbehandlungsanlage einzubringen.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Ottomotorpartikelfilter unbeschichtet oder als 2-Wege-Katalysator oder als 3-Wege-Katalysator oder als 4-Wege-Katalysator ausgebildet ist, oder dass der Ottomotorpartikelfilter keinen Katalysator oder einen 2- Wege-Katalysator oder einen 3-Wege-Katalysator oder einen 4-Wege-Katalysator umfasst.
Es kann vorgesehen sein, dass der Ottomotorpartikelfilter in seiner Ausgestaltungsform unbeschichtet ist und ausschließlich dazu eingerichtet ist, Partikel zu filtern.
Es kann vorgesehen sein, dass der Ottomotorpartikelfilter dazu eingerichtet ist, Partikel zu filtern und zusätzlich wahlweise oder in Kombination Kohlenwasserstoffe,
Kohlenmonoxid und Stickoxide umzusetzen und/oder zu speichern. Dadurch ist der Ottomotorpartikelfilter je nach Beschichtung als 2-, 3-, oder 4-Wege-Katalysator ausgebildet.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Ottomotorpartikelfilter den SCR-Katalysator umfasst, wobei der SCR-Katalysator im hinteren Bereich des Ottomotorpartikelfilters angeordnet ist, und/oder dass an dem Ottomotorpartikelfilter eine als SCR-Katalysator wirkende Beschichtung, wie insbesondere Vanadium, ein Eisen-Zeolith oder ein Kupfer- Zeolith, vorgesehen ist, wobei die als SCR-Katalysator wirkende Beschichtung vorzugsweise in Flussrichtung des Abgases von der Rückseite des
Ottomotorpartikelfilters aufgebracht wird.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass zwischen dem Hauptkatalysator und dem
Ottomotorpartikelfilter ein mit einer Oxidationskatalysator-Beschichtung beschichteter Oxidationskatalysator vorgesehen ist, oder dass der Ottomotorpartikelfilter zumindest in seinem vorderen Bereich mit einer Oxidationskatalysator-Beschichtung versehen ist, wobei die Oxidationskatalysator-Beschichtung dazu eingerichtet ist, NO mit O2 zu NO2 umzusetzen.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass nach dem Ottomotor und vor dem
Hauptkatalysator, insbesondere im vorderen Bereich des Hauptkatalysators, ein, insbesondere katalytisch beschichtetes, Heizelement zur Beheizung des
Hauptkatalysators vorgesehen ist, und/oder dass nach dem Ottomotor, insbesondere nach dem Hauptkatalysator, und vor dem Oxidationskatalysator, insbesondere im vorderen Bereich des Oxidationskatalysators, ein, insbesondere katalytisch
beschichtetes, Heizelement zur Beheizung des Oxidationskatalysators vorgesehen ist, und/oder dass nach dem Ottomotor, insbesondere nach dem Oxidationskatalysator, und vor dem Ottomotorpartikelfilter, insbesondere im vorderen Bereich des
Ottomotorpartikelfilters, ein, insbesondere katalytisch beschichtetes Heizelement, zur Beheizung des Ottomotorpartikelfilters vorgesehen ist, und/oder dass nach dem
Ottomotor, insbesondere nach dem Ottomotorpartikelfilter, und vor einem NOx- Speicherkatalysator, insbesondere im vorderen Bereich des NOx-Speicherkatalysators, ein, insbesondere katalytisch beschichtetes, Heizelement zur Beheizung des NOx- Speicherkatalysators vorgesehen ist. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Ottomotoranordnung einen Ottomotor und eine Abgasnachbehandlungsanlage mit zumindest dem Hauptkatalysator, dem
Ottomotorpartikelfilter und einem NOx-Speicherkatalysator umfasst, dass der
Hauptkatalysator als 3-Wege-Katalysator ausgebildet ist oder wirkt, dass dem
Hauptkatalysator der Ottomotorpartikelfilter, welcher gegebenenfalls als 4-Wege- Katalysator wirkt, nachgeordnet ist, dass dem Ottomotorpartikelfilter der NOx- Speicherkatalysator nachgeordnet ist, und dass gegebenenfalls ein oder der
Oxidationskatalysator vor dem NOx-Speicherkatalysator angeordnet ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der NOx-Speicherkatalysator in
Strömungsrichtung des Abgases der letzte Katalysator der
Abgasnachbehandlungsanlage ist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist unter einem vorderen Bereich einer Abgasnachbehandlungskomponente der Bereich zu verstehen, welcher in
Strömungsrichtung des Abgases in der jeweiligen Abgasnachbehandlungskomponente vom Abgas früher durchströmt wird. Insbesondere kann dies jener Bereich sein, durch welchen das Abgas in die jeweilige Abgasnachbehandlungskomponente eintritt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist unter einem hinteren Bereich einer
Abgasnachbehandlungskomponente der Bereich zu verstehen, welcher in
Strömungsrichtung des Abgases in der jeweiligen Abgasnachbehandlungskomponente vom Abgas später durchströmt wird. Insbesondere kann dies jener Bereich sein, durch welchen das Abgas aus der jeweiligen Abgasnachbehandlungskomponente austritt.
Weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben sich gegebenenfalls aus den
Ansprüchen, der Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Figuren.
Die Erfindung wird nun am Beispiel exemplarischer, nicht ausschließlicher und/oder nicht einschränkender Ausführungsbeispiele weiter erläutert. Fig. 1 a, 1 b, 1 c, 1 d, 1 e, 1f, 1 g und 1 h zeigen eine schematische grafische Darstellung unterschiedlicher Varianten einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ottomotoranordnung,
Fig. 2a, 2b, 2c und 2d zeigen eine schematische grafische Darstellung unterschiedlicher Varianten einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Ottomotoranordnung,
Fig. 3 zeigt eine schematische grafische Darstellung einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ottomotoranordnung, und
Fig. 4a und 4b zeigen eine schematische grafische Darstellung unterschiedlicher Varianten einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ottomotoranordnung.
Wenn nicht anders angegeben, so entsprechen die Bezugszeichen folgenden
Komponenten:
Ottomotor 1 , Abgasnachbehandlungsanlage 2, Flauptkatalysator 3,
Ottomotorpartikelfilter 4, Turbolader 5, Drosselklappe 6, Verdichter 7, Turbine 8, Abgasrückführleitung 9, NOx-Speicherkatalysator 10, Venturi-Düse 11 , Zuführventil 12, Ladeluftkühler 13, Zuführungsleitung 14, SCR-Katalysator 15, weiterer Hauptkatalysator 16, Dosiervorrichtung 17, Heizelement 18, Filtervorrichtung 19, Sicherheitsvorrichtung 20, Druckspeicher 21 und Gebläse 22.
Fig. 1 a, 1 b, 1 c, 1 d, 1 e, 1f, 1 g und 1 h zeigen schematische grafische Darstellungen von unterschiedlichen Varianten einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ottomotoranordnung, welche zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet und/oder eingerichtet ist.
In dieser Ausführungsform umfasst die Ottomotoranordnung einen Ottomotor 1 und eine Abgasnachbehandlungsanlage 2. Die Abgasnachbehandlungsanlage 2 umfasst einen Hauptkatalysator 3 und einen dem Hauptkatalysator 3 nachgeordneten SCR- Katalysator 15. In dieser Ausführungsform ist der Hauptkatalysator 3 als 3-Wege- Katalysator ausgebildet und direkt im Anschluss an die Turbine 8 des Turboladers 5, insbesondere motornahe, angeordnet.
Alternativ umfasst die Abgasnachbehandlungsanlage 2 einen Hauptkatalysator 3, einen dem Hauptkatalysator 3 nachgeordneten Ottomotorpartikelfilter 4, einen dem Ottomotorpartikelfilter 4 nachgeordneten SCR-Katalysator 15 und gegebenenfalls einen dem SCR-Katalysator 15 nachgeordneten NOx-Speicherkatalysator 10.
Ferner umfasst die Ottomotoranordnung der Figuren 1 a, 1 b, 1 c, 1 d, 1 e, 1f, 1 g und 1 h einen Turbolader 5 und eine Drosselklappe 6. Der Turbolader 5 umfasst einen
Verdichter 7 und eine Turbine 8. Gemäß der Fig. 1 b umfasst die Ottomotoranordnung gegenüber der Ottomotoranordnung der Fig. 1 a zusätzlich eine Abgasrückführleitung 9, nämlich eine Flochdruck-AGR-Leitung eines Hochdruck-AGR-Systems.
In der Normalbetriebsphase, welche dem regulären Betrieb der Ottomotoranordnung entspricht, wird dem Ottomotor 1 Treibstoff zugeführt. Der Treibstoff wird in der
Normalbetriebsphase mit Luft zu einem Abgas umgesetzt.
In der Normalbetriebsphase wird der Ottomotor 1 in einem Lambdafenster um l = 1 betrieben und/oder geregelt. Das heißt, dass der Ottomotor 1 um einen Lambdawert l von 1 ,0 pendelnd betrieben wird und insbesondere im Bereich von l = 0,9 bis 1 ,1 , vorzugsweise von l = 0,95 bis 1 ,05, betrieben und/oder geregelt wird. Gemäß dieser Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Ottomotor 1 in seiner
Normalbetriebsphase phasenweise oder dauerhaft fett oder mager betrieben und/oder geregelt wird.
Gemäß dieser Ausführungsform ist das in der Normalbetriebsphase vom Ottomotor 1 ausgestoßen Abgas im Wesentlichen sauerstofffrei. Gemäß dieser Ausführungsform wird im Reduktionsbetrieb des SCR-Katalysators 15 der Ottomotor 1 im Wesentlichen gleich betrieben wie in der Normalbetriebsphase. Das heißt, dass auch im
Reduktionsbetrieb das vom Ottomotor 1 ausgestoßene Abgas im Wesentlichen sauerstofffrei ist.
In allen Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die im Reduktionsbetrieb des SCR- Katalysators 15 den Hauptkatalysator 3 durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases oder die Sauerstoffmenge des im Hauptkatalysator 3 befindlichen Abgases so gering ist, dass der Wirkungsgrad des Hauptkatalysators 3 im Wesentlichen unbeeinflusst ist. Dadurch ist die Effektivität, insbesondere der Wirkungsgrad, des Hauptkatalysators 3, insbesondere des 3-Wege-Katalysators, vor und nach dem Reduktionsbetrieb des SCR-Katalysators 15 im Wesentlichen gleich.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Sauerstoffgehalt des den
Hauptkatalysator 3 durchströmenden Abgases oder des im Hauptkatalysator 3 befindlichen Abgases während des Reduktionsbetriebs des SCR-Katalysators 15 kleiner als 5 Vol.-% ist oder im Wesentlichen null ist.
Dadurch ist es möglich, den zuvor genannten Zielkonflikt zu lösen und ein Verfahren und eine Ottomotoranordnung zu schaffen, welche einen geringen Treibstoffverbrauch und geringe Schadstoffemissionen ermöglicht.
Damit verbleibt selbst im Reduktionsbetrieb vergleichsweise heißes Motorabgas im Wesentlichen ohne freien Sauerstoff im Hauptkatalysator 3. Es kann dadurch eine gegebenenfalls erfolgende Einspeicherung von Sauerstoff in den Hauptkatalysator 3 und der dadurch gegebenenfalls anschließend erforderliche Fettbetrieb des Ottomotors 1 vermieden werden.
Im Reduktionsbetrieb des SCR-Katalysators 15 wird gemäß dieser Ausführungsform dem SCR-Katalysator 15 durch eine Zuführungsleitung 14 Sauerstoff, insbesondere Luft, zugeführt.
Gemäß dieser Ausführungsform mündet die Zuführungsleitung 14 vor dem SCR- Katalysator 15 in die Abgasnachbehandlungsanlage 2 und zweigt zwischen dem Verdichter 7 und dem Ladeluftkühler 13 des Turboladers 5 ab.
Das heißt, dass der Sauerstoff und insbesondere die Luft im Reduktionsbetrieb des SCR-Katalysators 15 durch einen Turbolader 5 des Ottomotors 1 verdichtete Luft ist. Ferner tritt die verdichtete Luft nach dem Verdichter 7 und vor dem Ladeluftkühler 13 des Turboladers 5 in die Zuführungsleitung 14 ein und nach dem Hauptkatalysator 3 und vor dem SCR-Katalysator 15 aus der Zuführungsleitung 14 aus. Gemäß dieser Ausführungsform ist in der Zuführungsleitung 14 eine die Lufteinbringung regelnde oder verhindernde Vorrichtung, nämlich ein Zuführventil 12, vorgesehen, mit welcher die Sauerstoffzufuhr, insbesondere die Luftzufuhr, durch die Zuführungsleitung 14 gesteuert und/oder geregelt wird.
Der Ottomotor 1 erzeugt sowohl in der Normalbetriebsphase als auch im
Reduktionsbetrieb des SCR-Katalysators 15 durch die Umsetzung von Treibstoff ein Abgas. Dieses Abgas durchströmt zuerst die Turbine 8 des Turboladers 5 und dann die Abgasnachbehandlungskomponenten der Abgasnachbehandlungsanlage 2 bevor es in die Umgebung austritt.
Im Reduktionsbetrieb des SCR-Katalysators 15 werden die im Abgas enthaltenen Stickoxide partiell oder vollständig im oder am SCR-Katalysator 15 zu Wasser und Stickstoff umgesetzt.
Gemäß den Figuren 1a, 1 b, 1 d, 1 e, 1 f, 1 g und 1 h wird das Reduktionsmittel, das Ammoniak, für die Reduktion der Stickoxide im SCR-Katalysator 15 durch den 3-Wege- Katalysator erzeugt. Dafür wird der Ottomotor 1 derart betrieben, dass der Ottomotor 1 beispielsweise Wasserstoff erzeugt. Der erzeugte Wasserstoff wird dann im 3-Wege- Katalysator mit Stickstoffmonoxid zu Ammoniak umgesetzt. Alternativ kann in diesem Varianten eine Dosiervorrichtung 17 zur Eindosierung des Betriebsstoffs vorgesehen sein.
Gemäß der Fig. 1 c wird der Betriebsstoff über eine Dosiervorrichtung 17 vor dem SCR- Katalysator 15 in die Abgasnachbehandlungsanlage 2 eingebracht.
Gemäß der Fig. 1 d mündet die Zuführungsleitung 14 vor dem Ottomotorpartikelfilter 4, welcher den SCR-Katalysator 15 umfasst, in die Abgasnachbehandlungsanlage 2. Gemäß dieser Figur ist der SCR-Katalysator 15 im hinteren Bereich des
Ottomotorpartikelfilters 4 angeordnet. Hierbei ist die als SCR-Katalysator 15 wirkende Beschichtung in Flussrichtung des Abgases von der Rückseite des
Ottomotorpartikelfilters 4 aufgebracht. Gemäß der Fig. 1 e ist zusätzlich nach dem SCR-Katalysator 15 oder dem Ottomotorpartikelfilter 4, welcher den SCR-Katalysator 15 umfasst, ein NOx- Speicherkatalysator 10 angeordnet.
Gemäß der in Fig. 1f dargestellte Variante ist zusätzlich zu der in Fig. 1 a dargestellten Variante zwischen dem Flauptkatalysator 3 und dem SCR-Katalysator 15 ein weiterer Flauptkatalysator 16 und ein Ottomotorpartikelfilter 4 angeordnet.
Gemäß der in Fig. 1 g dargestellten Variante ist zusätzlich zu der in Fig. 1f dargestellten Variante vor dem Flauptkatalysator 3 ein Fleizelement 18 angeordnet.
Gemäß der in Fig. 1 h dargestellten Variante ist zusätzlich zu der in Fig. 1 g dargestellten Variante vor dem SCR-Katalysator 15 ein Fleizelement 18 angeordnet.
Fig. 2a, 2b, 2c und 2d zeigen schematische Darstellungen von unterschiedlichen Varianten einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Ottomotoranordnung, welche zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet und/oder eingerichtet ist. Die Merkmale der Ausführungsform gemäß den Figuren 2a, 2b, 2c und 2d können bevorzugt den Merkmalen der Ausführungsformen gemäß den Figuren 1 a, 1 b, 1 c, 1 d, 1 e, 1 f, 1 g und 1 h entsprechen.
Im Unterschied zu den Varianten der ersten Ausführungsform wird der für den
Reduktionsbetrieb des SCR-Katalysators 15 notwendige Sauerstoff, insbesondere die Luft, durch eine Venturi-Düse 11 in die Abgasnachbehandlungsanlage 2 eingebracht.
Ferner ist an der Zuführungsleitung 14 ein Zuführventil 12 angeordnet, welches zur Regelung der dem SCR-Katalysator 15 zugeführten Sauerstoffmenge und
insbesondere der Luft eingerichtet ist.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ottomotoranordnung, welche zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet und/oder eingerichtet ist. Die Merkmale der Ausführungsform gemäß der Figur 3 können bevorzugt den Merkmalen der Ausführungsformen gemäß den Figuren 1 a, 1 b, 1 c, 1 d, 1 e, 1f, 1 g, 1 h, 2a, 2b, 2c und 2d entsprechen.
Gemäß dieser Ausführungsform umfasst die Abgasnachbehandlungsanlage 2 einen Hauptkatalysator 3, einen Ottomotorpartikelfilter 4 und einen SCR-Katalysator 15.
Die durch eine Filtervorrichtung 19 gefilterte Umgebungsluft wird über eine Venturi- Düse 1 1 in die Abgasnachbehandlungsanlage 2 eingebracht. Ferner sind an der Zuführungsleitung 14 ein Zuführventil 12 und eine Sicherheitsvorrichtung 20
vorgesehen.
Fig. 4a und 4b zeigen schematische Darstellungen von unterschiedlichen Varianten einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ottomotoranordnung, welche zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet und/oder eingerichtet ist. Die Merkmale der Ausführungsform gemäß den Figuren 4a und 4b können bevorzugt den Merkmalen der Ausführungsformen gemäß den Figuren 1 a, 1 b, 1 c, 1 d,
1 e, 1f, 1 g, 1 h, 2a, 2b, 2c, 2d und 3 entsprechen.
Die Abgasnachbehandlungsanlage 2 umfasst einen Hauptkatalysator 3, einen weiteren Hauptkatalysator 16, einen Ottomotorpartikelfilter 4 und einen SCR-Katalysator 15.
Gemäß Fig. 4a wird die gefilterte Umgebungsluft durch ein Gebläse 22, welches in dieser Ausführungsform als elektrischer Verdichter 7 ausgebildet ist, wahlweise in einen Druckspeicher 21 oder direkt in die Abgasnachbehandlungsanlage 2 eingebracht.
Ferner kann die gespeicherte Umgebungsluft aus dem Druckspeicher 21 in die
Abgasnachbehandlungsanlage 2 eingebracht werden.
Gemäß der in Fig. 4b dargestellten Variante wird im Gegensatz zu der in Fig. 4a dargestellten Variante die Umgebungsluft aus dem Ansaugtrakt der
Ottomotoranordnung vom Gebläse 22 angesaugt. Das heißt, dass das Gebläse 22 vor dem Verdichter 7 des Turboladers 5 der Ottomotoranordnung Luft abzweigt. Durch diese beispielhafte Konfiguration können die erfindungsgemäßen Effekte erzielt werden.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsformen, sondern umfasst jegliches Verfahren und jegliche Ottomotoranordnung gemäß den
nachfolgenden Patentansprüchen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Ottomotoranordnung,
wobei die Ottomotoranordnung einen Ottomotor (1 ) und eine
Abgasnachbehandlungsanlage (2) umfasst,
wobei die Abgasnachbehandlungsanlage (2) zumindest einen
Hauptkatalysator (3) und einen dem Hauptkatalysator (3) nachgeordneten SCR-Katalysator (15) umfasst,
und wobei in einer Normalbetriebsphase im Ottomotor (1 ) Treibstoff und Luft zu einem Abgas umgesetzt werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Reduktionsbetrieb des SCR-Katalysators (15) dem SCR-Katalysator (15) zur Reduktion der Stickoxide über eine in die
Abgasnachbehandlungsanlage (2) mündende Zuführungsleitung (14) Sauerstoff und insbesondere Luft, vorzugsweise Umgebungsluft,
gegebenenfalls gefiltert oder verdichtet, zugeführt wird,
wobei der Sauerstoffgehalt des den Hauptkatalysator (3) durchströmenden Abgases im Reduktionsbetrieb kleiner als 5 Vol.-% oder im Wesentlichen null ist,
und/oder wobei die in dem Reduktionsbetrieb den Hauptkatalysator (3) durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass der Wirkungsgrad des Hauptkatalysators (3) unbeeinflusst ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
dass in der Normalbetriebsphase das Abgas des Ottomotors (1 ) dem Hauptkatalysator (3) und dem SCR-Katalysator (15) zugeführt wird, dass der Hauptkatalysator (3) als 3-Wege-Katalysator ausgebildet ist oder wirkt
und dass der Ottomotor (1 ) in seiner Normalbetriebsphase in einem Lambdafenster um l = 1 betrieben oder geregelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Reduktionsbetrieb von dem SCR-Katalysator (15) Stickstoffmonoxid NO zu Stickstoff N2 und Wasser H2O umgesetzt wird, wobei diese Umsetzung im Wesentlichen nach folgender Vorschrift abläuft:
4 NO + 4NH3 + 02 ^ 4 N2 + 6 H20 und/oder dass im Reduktionsbetrieb von dem SCR-Katalysator (15) Stickstoffmonoxid NO und Stickstoffdioxid NO2 zu Stickstoff N2 und Wasser H2O umgesetzt werden, wobei diese Umsetzung im Wesentlichen nach folgender Vorschrift abläuft:
NO + 2NH3 + N02 -> 2 JV2 + 3 H20 und/oder dass im Reduktionsbetrieb von dem SCR-Katalysator (15) Stickstoffdioxid NO2 zu Stickstoff N2 und Wasser H2O umgesetzt wird, wobei diese Umsetzung im Wesentlichen nach folgender Vorschrift abläuft:
QNH3 + 6 N02 -> 7 N2 + 12 H20
4. Verfahren nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Zuführungsleitung (14) dem SCR-Katalysator (15),
insbesondere unidirektional, zugeführte Sauerstoffvolumenstrom oder
Luftvolumenstrom, insbesondere über ein Zuführventil (12), gesteuert oder geregelt wird.
5. Verfahren nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betriebsstoff, von einer Dosiervorrichtung (17) vor dem SCR- Katalysator (15) in die Abgasnachbehandlungsanlage (2) eingebracht wird, wobei der Betriebsstoff ein Reduktionsmittel zur Stickoxidreduktion enthält oder in ein Reduktionsmittel zur Stickoxidreduktion umsetzbar ist,
und/oder dass ein Reduktionsmittel zur Stickoxidreduktion, insbesondere Ammoniak NH3, durch den Hauptkatalysator (3), insbesondere durch den 3- Wege-Katalysator, im Rahmen des ottomotorischen Normalbetriebs und/oder durch gegebenenfalls temporäre Verstellung der Ottomotorbetriebsparameter vom Ottomotor (1 ), insbesondere, indem der Ottomotor (1 )
unterstöchiometrisch betrieben wird, erzeugt wird.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet,
dass die Abgasnachbehandlungsanlage (2) den/die Hauptkatalysator/en (3) und den SCR-Katalysator (15) und gegebenenfalls einen oder mehrere Vorkatalysator/en und/oder einen oder mehrere Nebenkatalysator/en, insbesondere einen oder mehrere Oxidationskatalysator/en, welche/r eine Oxidationskatalysator-Beschichtung umfasst/en, und/oder einen oder mehrere Heizkatalysator/en und/oder einen oder mehrere, insbesondere gasförmig abgasnachbehandlungswirksam beschichteten/te, Ottomotorpartikelfilter (4) und/oder einen oder mehrere NOx-Speicherkatalysator/en (10) und/oder eine oder mehrere Abgasnachbehandlungskomponente/n, welche eine NOx- Speicherkatalysator Beschichtung umfasst/en, und/oder ein oder mehrere SCR-System/e und/oder eine oder mehrere
Abgasnachbehandlungskomponente/n, welche eine SCR-Beschichtung umfassen, und/oder eine Sekundärlufteindüsung umfasst,
oder dass die Abgasnachbehandlungsanlage (2) aus dem/den
Hauptkatalysator/en (3) und den SCR-Katalysator (15) und gegebenenfalls einem oder mehreren Vorkatalysator/en und/oder einem oder mehreren Nebenkatalysator/en, insbesondere einem oder mehreren
Oxidationskatalysator/en, welche/r eine Oxidationskatalysator-Beschichtung umfasst/en, und/oder einem oder mehreren Heizkatalysator/en und/oder einem oder mehreren, insbesondere gasförmig
abgasnachbehandlungswirksam beschichteten, Ottomotorpartikelfilter/n (4) und/oder einem oder mehreren NOx-Speicherkatalysator/en (10) und/oder einer oder mehreren Abgasnachbehandlungskomponente/n, welche eine NOx-Speicherkatalysator-Beschichtung umfasst/en, und/oder einem oder mehreren SCR-System/en und/oder einer oder mehreren
Abgasnachbehandlungskomponente/n, welche eine SCR-Beschichtung umfasst/en, und/oder einer Sekundärlufteindüsung gebildet ist.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet,
dass der Sauerstoff und insbesondere die Luft dem SCR-Katalysator (15) in seinem Reduktionsbetrieb über die nach dem Hauptkatalysator (3), insbesondere nach einem 3-Wege-Katalysator, und vor dem SCR-Katalysator (15) in die Abgasnachbehandlungsanlage (2) mündende Zuführungsleitung (14) zugeführt wird,
oder dass der Sauerstoff und insbesondere die Luft dem SCR-Katalysator (15) in seinem Reduktionsbetrieb über die vor einem Ottomotorpartikelfilter (4) und vor dem SCR-Katalysator (15) in die Abgasnachbehandlungsanlage (2) mündende Zuführungsleitung (14) zugeführt wird,
oder dass der Sauerstoff und insbesondere die Luft dem SCR-Katalysator (15) in seinem Reduktionsbetrieb über die nach einem Ottomotorpartikelfilter (4) und vor dem SCR-Katalysator (15) in die Abgasnachbehandlungsanlage (2) mündende Zuführungsleitung (14) zugeführt wird.
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet,
dass dem SCR-Katalysator (15) im Reduktionsbetrieb Umgebungsluft zugeführt wird,
dass die Umgebungsluft aus der Umgebung, insbesondere unidirektional, in die Zuführungsleitung (14) eintritt,
wobei die Umgebungsluft vor dem SCR-Katalysator (15) und nach dem Hauptkatalysator (3) und/oder nach dem Ottomotorpartikelfilter (4) aus der Zuführungsleitung (14) austritt,
oder wobei die Luft vor dem Ottomotorpartikelfilter (4) und vor dem SCR- Katalysator (15) und nach dem Hauptkatalysator (3) aus der
Zuführungsleitung (14) austritt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungsluft selbsttätig durch die in der
Abgasnachbehandlungsanlage (2) vorliegende Abgasströmung angesaugt wird,
und dass die Umgebungsluft über eine Venturi-Düse (11 ) in die
Abgasnachbehandlungsanlage (2) eingebracht wird.
10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet,
dass dem SCR-Katalysator (15) im Reduktionsbetrieb Luft, insbesondere durch einen Turbolader (5) des Ottomotors (1 ) verdichtete Luft, zugeführt wird, dass die Luft zwischen einem Verdichter (7) und einem Ladeluftkühler (13) des Turboladers (5) oder zwischen einem Ladeluftkühler (13) des Turboladers (5) und dem Ottomotor (1 ) in die Zuführungsleitung (14) eintritt,
wobei die Luft nach dem Hauptkatalysator (3) und/oder gegebenenfalls nach dem Ottomotorpartikelfilter (4) und vor dem SCR-Katalysator (15) aus der Zuführungsleitung (14) austritt,
oder wobei die Luft nach dem Hauptkatalysator (3) und gegebenenfalls vor dem Ottomotorpartikelfilter (4) und vor dem SCR-Katalysator (15) und aus der Zuführungsleitung (14) austritt.
11. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet,
dass nach dem Ottomotor (1 ) und vor dem SCR-Katalysator (15),
insbesondere im vorderen Bereich des SCR-Katalysators (15), ein
Heizelement (18) zur Beheizung des SCR-Katalysators (15) vorgesehen ist, und/oder dass nach dem Ottomotor (1 ) und vor dem Ottomotorpartikelfilter (4), insbesondere im vorderen Bereich des Ottomotorpartikelfilters (4), ein Heizelement (18) zur Beheizung des Ottomotorpartikelfilters (4) vorgesehen ist und/oder dass nach dem Ottomotor (1 ) und vor dem Hauptkatalysator (3), insbesondere im vorderen Bereich des Hauptkatalysators (3), ein Heizelement (18) zur Beheizung des Hauptkatalysators (3) vorgesehen ist, und/oder dass nach dem Ottomotor (1 ) und vor dem Nebenkatalysator, insbesondere im vorderen Bereich des Nebenkatalysators, ein Heizelement (18) zur Beheizung des Nebenkatalysators vorgesehen ist,
wobei das jeweilige Heizelement (18) vorzugsweise selbst katalytisch aktiv beschichtet ist.
12. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet,
dass die Ottomotoranordnung in einer Betriebsphase, die
Normalbetriebsphase, gegebenenfalls eine Schubbetriebsphase und den Regenerationsbetrieb, umfasst,
dass der Ottomotor (1 ) in der Normalbetriebsphase vorzugsweise in einem Lambdafenster um l=1 betrieben und/oder geregelt wird,
dass die Schubbetriebsphase durch mindestens eine unbefeuerte
Schubbetriebsphase und/oder mindestens eine befeuerte Schubbetriebsphase gebildet wird,
dass in der befeuerten Schubbetriebsphase das den Hauptkatalysator (3) durchströmende Gas sauerstoffarm, insbesondere im Wesentlichen
sauerstofffrei, ist und insbesondere das Abgas einer stöchiometrischen oder unterstöchiometrischen, insbesondere phasenweise unterstöchiometrischen, Verbrennung ist,
wobei dem Ottomotor (1 ) in der unbefeuerten Schubbetriebsphase jenes Abgas über eine Abgasrückführleitung (9) zugeführt wird, das vor oder bei dem Übergang von der Normalbetriebsphase in die unbefeuerte
Schubbetriebsphase im Ottomotor (1 ) erzeugt wurde,
oder wobei dem Ottomotor (1 ) in der unbefeuerten Schubbetriebsphase jenes Abgas über eine Abgasrückführleitung (9) zugeführt wird, das vor oder bei dem Übergang von einer befeuerten Schubbetriebsphase in die unbefeuerte Schubbetriebsphase im Ottomotor (1 ) erzeugt wurde.
13. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Sauerstoffgehalt des im Hauptkatalysator (3)
befindlichen Abgases oder dass der Sauerstoffgehalt des den Hauptkatalysator (3) durchströmenden Abgases in der unbefeuerten Schubbetriebsphase im Wesentlichen dem Sauerstoffgehalt des den Hauptkatalysator (3)
durchströmenden Abgases in der Normalbetriebsphase oder in der befeuerten Schubbetriebsphase entspricht.
14. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet,
dass die Abgasnachbehandlungsanlage (2) den Hauptkatalysator (3), gegebenenfalls einen Ottomotorpartikelfilter (4), den SCR-Katalysator (15) und gegebenenfalls einen dem SCR-Katalysator (15) nachgeordneten NOx- Speicherkatalysator (10) umfasst,
wobei im Regenerationsbetrieb des Ottomotorpartikelfilters (4) dem
Ottomotorpartikelfilter (4) über eine oder die in die
Abgasnachbehandlungsanlage (2) mündende Zuführungsleitung (14) Sauerstoff und insbesondere Luft, vorzugsweise gefilterte und/oder verdichtete Umgebungsluft, zugeführt wird,
und/oder wobei im Speicherbetrieb des NOx-Speicherkatalysators (10) dem NOx-Speicherkatalysator (10) über eine oder die in die
Abgasnachbehandlungsanlage (2) mündende Zuführungsleitung (14) Sauerstoff und insbesondere Luft, vorzugsweise gefilterte und/oder verdichtete Umgebungsluft, zugeführt wird.
15. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet,
dass bei wenn Sauerstoff, insbesondere Luft in die
Abgasnachbehandlungsanlage (2) eingebracht wird, der Sauerstoffgehalt des den Hauptkatalysator (3) durchströmenden Abgases oder des im
Hauptkatalysator (3) befindlichen Abgases kleiner als 5 Vol.-% oder im Wesentlichen null ist,
und/oder dass wenn Sauerstoff, insbesondere Luft in die
Abgasnachbehandlungsanlage (2) eingebracht wird, die den Hauptkatalysator (3) durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases oder die Sauerstoffmenge des im Hauptkatalysator (3) befindlichen Abgases so gering gehalten wird, dass der Wirkungsgrad des Hauptkatalysators (3) unbeeinflusst ist.
16. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Betriebsstoff über die Dosiervorrichtung (17) nach dem Oxidationskatalysator und vor dem SCR-Katalysator (15) eingebracht wird.
17. Ottomotoranordnung,
wobei die Ottomotoranordnung einen Ottomotor (1 ) und eine
Abgasnachbehandlungsanlage (2) umfasst,
wobei die Abgasnachbehandlungsanlage (2) einen Hauptkatalysator (3) und einen dem Hauptkatalysator (3) nachgeordneten SCR-Katalysator (15) umfasst,
wobei in einer Normalbetriebsphase im Ottomotor (1 ) Treibstoff und Luft zu einem Abgas umgesetzt werden,
wobei die Ottomotoranordnung eine in die Abgasnachbehandlungsanlage (2) mündende, insbesondere unidirektional durchströmbare, Zuführungsleitung (14) umfasst,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ottomotoranordnung zur Ausführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16 eingerichtet ist.
18. Ottomotoranordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der
Ottomotor (1 ) als in einem Lambdafenster um l = 1 geregelter Ottomotor (1 ) vor der Abgasnachbehandlungsanlage (2) ausgebildet ist.
19. Ottomotoranordnung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet,
dass die Zuführungsleitung (14) vor dem SCR-Katalysator (15) in die Abgasnachbehandlungsanlage (2) mündet,
wobei die Zuführungsleitung (14) zwischen einem Verdichter (7) und einem Ladeluftkühler (13) eines Turboladers (5) des Ottomotors (1 ) abzweigt, oder wobei die Zuführungsleitung (14) zwischen einem Ladeluftkühler (13) eines Turboladers (5) des Ottomotors (1 ) und dem Ottomotor (1 ) abzweigt, oder wobei die Zuführungsleitung (14) zwischen dem Luftfilter und einem Verdichter (7) eines Turboladers (5) des Ottomotors (1 ) abzweigt oder wobei die Zuführungsleitung (14) zur Einbringung von Luft aus der Umgebung außerhalb der Ottomotoranordnung zur Umgebungsluft geöffnet ist.
20. Ottomotoranordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch
gekennzeichnet,
dass die Zuführungsleitung (14) vor dem SCR- Katalysator in die Abgasnachbehandlungsanlage (2) mündet,
wobei die Zuführungsleitung (14) ein Gebläse (22) umfasst, welches aus Ansaugtrakt und/oder Umgebungsluft gespeist ist,
und/oder wobei die Zuführungsleitung (14) einen Druckspeicher (21 ), insbesondere einen Druckluftspeicher, umfasst.
21. Ottomotoranordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch
gekennzeichnet,
dass die Zuführungsleitung (14) vor dem SCR-Katalysator (15) in die Abgasnachbehandlungsanlage (2) mündet,
und/oder dass die Zuführungsleitung (14) zur Einbringung von Luft aus der Umgebung außerhalb der Ottomotoranordnung zur Umgebungsluft, insbesondere unidirektional, in Richtung der Abgasnachbehandlungsanlage (2) geöffnet ist,
und/oder dass die Umgebungsluft selbsttätig durch die in der
Abgasnachbehandlungsanlage (2) vorliegende Abgasströmung in die Abgasnachbehandlungsanlage (2) angesaugt wird,
und/oder dass die Umgebungsluft über eine Venturi-Düse (11 ) in die Abgasnachbehandlungsanlage (2) eingebracht wird.
22. Ottomotoranordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 21 , dadurch
gekennzeichnet, dass der Ottomotorpartikelfilter (4) unbeschichtet oder als 2-Wege- Katalysator, oder als 3-Wege-Katalysator, oder als 4-Wege-Katalysator ausgebildet ist,
oder dass der Ottomotorpartikelfilter (4) keinen Katalysator, oder einen 2- Wege-Katalysator, oder einen 3-Wege-Katalysator oder einen 4-Wege- Katalysator umfasst.
23. Ottomotoranordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch
gekennzeichnet,
dass der Ottomotorpartikelfilter (4) den SCR-Katalysator (15) umfasst, wobei der SCR-Katalysator (15) im hinteren Bereich des Ottomotorpartikelfilters (4) angeordnet ist,
und/oder dass an dem Ottomotorpartikelfilter (4) eine als SCR-Katalysator (15) wirkende Beschichtung, wie insbesondere Vanadium, ein Eisen-Zeolith oder ein Kupfer-Zeolith, vorgesehen ist, wobei die als SCR-Katalysator (15) wirkende Beschichtung vorzugsweise in Flussrichtung des Abgases von der Rückseite des Ottomotorpartikelfilters (4) aufgebracht wird.
24. Ottomotoranordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch
gekennzeichnet,
dass zwischen dem Hauptkatalysator (3) und dem Ottomotorpartikelfilter (4) ein mit einer Oxidationskatalysator-Beschichtung beschichteter
Oxidationskatalysator vorgesehen ist,
oder dass der Ottomotorpartikelfilter (4) zumindest in seinem vorderen Bereich mit einer Oxidationskatalysator-Beschichtung versehen ist,
wobei die Oxidationskatalysator-Beschichtung dazu eingerichtet ist, NO mit O2 zu NO2 umzusetzen.
25. Ottomotoranordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch
gekennzeichnet,
dass nach dem Ottomotor (1 ) und vor dem Hauptkatalysator (3), insbesondere im vorderen Bereich des Hauptkatalysators (3), ein, insbesondere katalytisch beschichtetes, Heizelement (18) zur Beheizung des Hauptkatalysators (3) vorgesehen ist,
und/oder dass nach dem Ottomotor (1 ), insbesondere nach dem
Hauptkatalysator (3), und vor dem Oxidationskatalysator, insbesondere im vorderen Bereich des Oxidationskatalysators, ein, insbesondere katalytisch beschichtetes, Heizelement (18) zur Beheizung des Oxidationskatalysators vorgesehen ist,
und/oder dass nach dem Ottomotor (1 ), insbesondere nach dem
Oxidationskatalysator, und vor dem Ottomotorpartikelfilter (4), insbesondere im vorderen Bereich des Ottomotorpartikelfilters (4), ein, insbesondere katalytisch beschichtetes Heizelement (18), zur Beheizung des
Ottomotorpartikelfilters (4) vorgesehen ist,
und/oder dass nach dem Ottomotor, insbesondere nach dem
Ottomotorpartikelfilter (4), und vor einem NOx-Speicherkatalysator (10), insbesondere im vorderen Bereich des NOx-Speicherkatalysators (10), ein, insbesondere katalytisch beschichtetes, Heizelement (18) zur Beheizung des NOx-Speicherkatalysators (10) vorgesehen ist.
26. Ottomotoranordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch
gekennzeichnet,
dass die Ottomotoranordnung einen Ottomotor (1 ) und eine
Abgasnachbehandlungsanlage (2) mit zumindest dem Hauptkatalysator (3), dem Ottomotorpartikelfilter (4) und einem NOx-Speicherkatalysator (10) umfasst,
dass der Hauptkatalysator (3) als 3-Wege-Katalysator ausgebildet ist oder wirkt,
dass dem Hauptkatalysator (3) der Ottomotorpartikelfilter (4), welcher gegebenenfalls als 4-Wege-Katalysator wirkt, nachgeordnet ist,
dass dem Ottomotorpartikelfilter (4) der NOx-Speicherkatalysator (10) nachgeordnet ist,
und dass gegebenenfalls ein oder der Oxidationskatalysator vor dem NOx- Speicherkatalysator (10) angeordnet ist.
27. Ottomotoranordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der NOx-Speicherkatalysator (10) in Strömungsrichtung des Abgases der letzte Katalysator der Abgasnachbehandlungsanlage (2) ist.
PCT/AT2019/060328 2018-10-05 2019-10-04 Verfahren und ottomotoranordnung mit einem verbesserten scr-system Ceased WO2020069548A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201980061403.8A CN112805457A (zh) 2018-10-05 2019-10-04 具有改进的scr系统的汽油发动机总成和方法
DE112019004959.3T DE112019004959A5 (de) 2018-10-05 2019-10-04 Verfahren und Ottomotoranordnung mit einem verbesserten SCR-System

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50859/2018A AT521750A1 (de) 2018-10-05 2018-10-05 Verfahren und Ottomotoranordnung mit einem verbesserten NSC-System
ATA50861/2018 2018-10-05
ATA50859/2018 2018-10-05
ATA50861/2018A AT521743B1 (de) 2018-10-05 2018-10-05 Verfahren und Ottomotoranordnung mit einem verbesserten SCR-System

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020069548A1 true WO2020069548A1 (de) 2020-04-09

Family

ID=68242200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/AT2019/060328 Ceased WO2020069548A1 (de) 2018-10-05 2019-10-04 Verfahren und ottomotoranordnung mit einem verbesserten scr-system

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN112805457A (de)
DE (1) DE112019004959A5 (de)
WO (1) WO2020069548A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113550813A (zh) * 2020-04-26 2021-10-26 长城汽车股份有限公司 一种氮氧化物转化方法、装置及车辆
WO2023001863A1 (de) * 2021-07-21 2023-01-26 Umicore Ag & Co. Kg Abgasreinigungssystem zur reinigung von abgasen von benzinmotoren
DE102021212931A1 (de) 2021-11-17 2023-05-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine mit elektrisch beheizbarer Abgasnachbehandlungsvorrichtung
US12247505B2 (en) 2021-07-21 2025-03-11 Umicore Ag & Co. Kg Exhaust gas purification system for purifying exhaust gases of internal combustion engines
US12410741B2 (en) 2021-07-21 2025-09-09 Umicore Ag & Co. Kg Exhaust gas purification system for purifying exhaust gases of gasoline engines

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013209379A1 (de) * 2012-05-25 2013-11-28 Ford Global Technologies, Llc Abluftinjektion
DE102013209374A1 (de) * 2012-05-25 2013-11-28 Ford Global Technologies, Llc Abluftinjektion
US8776498B2 (en) * 2008-04-16 2014-07-15 Ford Global Technologies, Llc Air-injection system to improve effectiveness of selective catalytic reduction catalyst for gasoline engines
EP2933449A1 (de) * 2014-04-15 2015-10-21 General Electric Company Abgasnachbehandlungssystem mit überwachung der katalytischen deaktivierung
US9453443B2 (en) * 2009-03-20 2016-09-27 Basf Corporation Emissions treatment system with lean NOx trap
DE102015212846A1 (de) * 2015-07-09 2017-01-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Abgasnachbehandlung einer Brennkraftmaschine
US20170167337A1 (en) * 2015-12-11 2017-06-15 Hyundai Motor Company Exhaust purification system and control method thereof

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8776498B2 (en) * 2008-04-16 2014-07-15 Ford Global Technologies, Llc Air-injection system to improve effectiveness of selective catalytic reduction catalyst for gasoline engines
US9453443B2 (en) * 2009-03-20 2016-09-27 Basf Corporation Emissions treatment system with lean NOx trap
DE102013209379A1 (de) * 2012-05-25 2013-11-28 Ford Global Technologies, Llc Abluftinjektion
DE102013209374A1 (de) * 2012-05-25 2013-11-28 Ford Global Technologies, Llc Abluftinjektion
EP2933449A1 (de) * 2014-04-15 2015-10-21 General Electric Company Abgasnachbehandlungssystem mit überwachung der katalytischen deaktivierung
DE102015212846A1 (de) * 2015-07-09 2017-01-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Abgasnachbehandlung einer Brennkraftmaschine
US20170167337A1 (en) * 2015-12-11 2017-06-15 Hyundai Motor Company Exhaust purification system and control method thereof

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113550813A (zh) * 2020-04-26 2021-10-26 长城汽车股份有限公司 一种氮氧化物转化方法、装置及车辆
WO2023001863A1 (de) * 2021-07-21 2023-01-26 Umicore Ag & Co. Kg Abgasreinigungssystem zur reinigung von abgasen von benzinmotoren
US12188392B2 (en) 2021-07-21 2025-01-07 Umicore Ag & Co. Kg Exhaust gas system for purifying exhaust gases of gasoline engine
US12247505B2 (en) 2021-07-21 2025-03-11 Umicore Ag & Co. Kg Exhaust gas purification system for purifying exhaust gases of internal combustion engines
US12410741B2 (en) 2021-07-21 2025-09-09 Umicore Ag & Co. Kg Exhaust gas purification system for purifying exhaust gases of gasoline engines
DE102021212931A1 (de) 2021-11-17 2023-05-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine mit elektrisch beheizbarer Abgasnachbehandlungsvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DE112019004959A5 (de) 2021-06-24
CN112805457A (zh) 2021-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3150814B1 (de) Verfahren zum betreiben eines abgasnachbehandlungssystems
DE10348799B4 (de) Abgasnachbehandlungssysteme
DE69900548T2 (de) Vorrichtung zur reduktion von nox in abgasen
EP1900916B1 (de) Abgasnachbehandlungssystem
DE10347133B4 (de) Abgasnachbehandlungssysteme
WO2020069548A1 (de) Verfahren und ottomotoranordnung mit einem verbesserten scr-system
EP2855867B1 (de) Verfahren zum betreiben einer reduktionsmitteldosierung eines scr-katalysatorsystems und entsprechendes scr-katalysatorsystem
DE102012006448B4 (de) Verfahren zur Anwendung in Verbindung mit einer Abgasnachbehandlungsanlage
EP1892395A1 (de) Abgasnachbehandlungssystem
EP1892394A1 (de) Abgasnachbehandlungssystem
WO2020069549A1 (de) Ottomotoranordnung und verfahren mit einem nsc-system
EP3486444B1 (de) Verfahren zur abgasnachbehandlung eines verbrennungsmotors
WO2017088958A1 (de) Abgasnachbehandlungseinrichtung für eine verbrennungskraftmaschine sowie verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung mit einer solchen abgasnachbehandlungseinrichtung
WO2008022751A2 (de) Verfahren zum betreiben einer abgasreinigungsanlage an einem mager betriebenen ottomotor
WO2018134151A1 (de) Regeneration eines partikelfilters oder vier-wege-katalysators in einer abgasanlage eines verbrennungsmotors
AT521759B1 (de) Verfahren und Ottomotoranordnung mit einer verbesserten Abgasnachbehandlung durch eine Regenerationsstrategie
EP3167171B1 (de) Verfahren zum betreiben einer reduktionsmitteldosierung eines scr-katalysatorsystems sowie entsprechendes scr-katalysatorsystem
AT521749B1 (de) Verfahren und Ottomotoranordnung mit einer verbesserten Abgasnachbehandlung durch eine Oxidationskatalysator-Beschichtung
AT521743B1 (de) Verfahren und Ottomotoranordnung mit einem verbesserten SCR-System
DE102007056102B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors und eines daran angeschlossenen Abgasnachbehandlungssystems mit einem Partikelfilter und einem SCR-Katalysator
EP3428414B1 (de) Vorrichtung und verfahren für abgasreinigungssysteme von dieselfahrzeugen, insbesondere zur nachrüstung von diesel-bestandsfahrzeugen mit einem dieselpartikelfilter, insbesondere für den innerstädtischen fahrbetrieb
DE10361220B4 (de) Verfahren zum Regenerieren eines Partikelfilters
DE102014008056B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für einen Kraftwagen
AT521744B1 (de) Ottomotoranordnung und Verfahren mit einem NSC-System
DE102021113523B4 (de) Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors sowie Abgasnachbehandlungssystem

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19787136

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R225

Ref document number: 112019004959

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19787136

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1