CN111502802B - 用于燃烧发动机的废气设施和用于运行其的方法 - Google Patents

用于燃烧发动机的废气设施和用于运行其的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111502802B
CN111502802B CN202010070102.6A CN202010070102A CN111502802B CN 111502802 B CN111502802 B CN 111502802B CN 202010070102 A CN202010070102 A CN 202010070102A CN 111502802 B CN111502802 B CN 111502802B
Authority
CN
China
Prior art keywords
exhaust gas
cleaning device
gas cleaning
exhaust
burner
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.)
Active
Application number
CN202010070102.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111502802A (zh
Inventor
M.卡克
S.保克纳
F-C.巴龙冯丘默恩-林登斯杰纳
T.博扎尔普
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.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of CN111502802A publication Critical patent/CN111502802A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111502802B publication Critical patent/CN111502802B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/027—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means
    • 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
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/025—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9445—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
    • 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
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
    • 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 ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0093—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are of the same type
    • 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
    • F01N3/103—Oxidation catalysts for HC and CO only
    • 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
    • F01N3/105—General auxiliary catalysts, e.g. upstream or downstream of the main catalyst
    • F01N3/106—Auxiliary oxidation catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • 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 ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2013—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
    • 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 ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2033—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using a fuel burner or introducing fuel into exhaust duct
    • 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 ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • 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
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • 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
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/14—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a fuel burner
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/16—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an electric heater, i.e. a resistance heater
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2250/00—Combinations of different methods of purification
    • F01N2250/06—Combinations of different methods of purification afterburning and filtering
    • 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
    • F01N2340/00—Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses
    • F01N2340/02—Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses characterised by the distance of the apparatus to the engine, or the distance between two exhaust treating apparatuses
    • 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
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/025—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust
    • F01N3/0253—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust adding fuel to exhaust gases

Landscapes

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

Abstract

本发明涉及一种用于燃烧发动机(10)的废气设施(2)，其包括发动机附近的第一废气清洁设备(21)和远离发动机的第二废气清洁设备(22)，其中第二废气清洁设备(22)可通过前置的燃烧器(27)以及电加热设备(29)的组合加热。为了在发动机起动后加热废气清洁设备(21,22)，燃烧发动机(10)以用于提高废气温度的至少一个发动机内部的措施运行，且燃烧器(27)和电加热设备(28)为了加热第二废气清洁设备(22)同时地或时间上错位地激活，其中进入到第二废气清洁设备(22)中的混合气体调节到化学计量的λ值上。本发明能够实现废气清洁设备的加速的加热和由此起动排放的减少。

Description

用于燃烧发动机的废气设施和用于运行其的方法
技术领域
本发明涉及一种用于燃烧发动机的废气设施以及一种用于在存在用于加热废气设施的废气清洁设备的低温状态的情形中运行废气设施的方法。
背景技术
在车辆中的燃烧发动机的废气设施中使用的催化废气清洁设备需要运行温度，以便可起作用。运行温度尤其通过催化器特定的点燃温度表示，利用其限定了如下温度，自该温度起进入的排放的50%被转化。因为催化废气清洁设备在燃烧发动机的冷起动后通常还未具有其点燃温度，已知提高不同的废气温度的措施，以便实现快速的加热。对此，例如包括点火角度延迟调节、结合燃烧发动机的低化学计量的燃料空气混合物的二次空气供应、电加热、燃料延迟和后喷入和燃烧器(Brenner，有时也称为烧嘴)在废气线路中的安装。该方法仅能够实现受限的加热功率且连结于确定的运行条件，其限制其使用可能性。
从文件EP 2646 662 B1已知一种带有SCR催化器的废气设施，在其中在尿素喷入器上游旁路管路由废气通道分枝，经由其废气的部分流通到SCR催化器的部分体积中，其与SCR催化器的其余的体积隔开地构造。在旁通管路中布置有加热装置，利用其废气的部分流在进入到SCR催化器中前可加热。以该方式，在SCR催化器的部分体积中得到快速的点燃。加热装置可构造为电加热器、燃烧器或类似物。
文件US 9,784,157 B2描述了一种带有HC-SCR催化器的废气设施，其在HC-SCR催化器上游喷入的碳氢化合物HC如柴油或汽油在场的情况下将氮氧化物催化地转化。为了再生碳氢化合物沉积的HC-SCR催化器，对于其而言前置有用于加热废气流的加热设备。加热设备可构造为带有前置的碳氢化合物喷入的柴油氧化催化器(DOC)的组合，从而喷入的碳氢化合物放热地在DOC上燃烧。代替DOC，喷入的碳氢化合物可在布置在废气通道中的燃烧器中放热地燃烧。根据还另一设计方案，加热设备以电阻加热装置的形式构造。
发明内容
本发明此时基于如下任务，提供一种废气设施供使用，其能够实现催化器的运行温度的更快速的达到且由此起动排放的减少。
该任务通过一种用于燃烧发动机的废气设施以及一种用于运行其的方法解决。
根据本发明的废气设施包括可由燃烧发动机的废气穿流的第一废气清洁设备和在废气流动路径中布置在第一废气清洁设备下游的可由废气穿流的第二废气清洁设备。第二废气清洁设备具有用于加热第二废气清洁设备的电加热设备。废气设施此外包括在废气流动路径中在第一废气清洁设备下游和在第二废气清洁设备上游布置的燃烧器，其设立成可以以燃烧物质和氧化气体流运行，以便通过燃烧物质的燃烧加热气体流且供应第二废气清洁设备。
通过为了加热相对远离发动机布置的第二废气清洁设备设置有两个加热措施的组合，包括燃烧器和电加热设备，可实现第二废气清洁设备的非常快速的加热。通过电加热设备，至少一个较小的催化器体积非常快速地激活。那么通过该较小的催化器体积的放热活性与燃烧器加热装置一起可使另外的体积少排放地以较高的加热功率加热和激活。通过较高的附加的加热功率，第二废气清洁设备即使在较大的催化器体积的情形中也可非常快速地加热到其点燃温度上，从而起动排放在冷起动的情形中减少。因为这些加热措施在发动机外部、即独立于燃烧发动机的运行方式起作用，燃烧发动机在该阶段中可任意地运行，例如同样以较高的开动动态(Anfahrtsdynamik)。由于较高的加热功率，第二废气清洁设备尽管其例如在车辆的下底位置处的远离发动机的装入位置和其相对较大的体积可还在靠近发动机的第一废气清洁设备前达到其点燃温度且由此作为第一个承担转化功率。虽然，第二废气清洁设备的通过两个加热措施引起的热负荷相对较高，然而这可忍受，因为在常规的行驶运行中即使在较高的负荷的情形中在远离发动机的装入位置处的热负荷较低。由此，第二废气清洁设备的老化稳定性尽管在冷起动的情形中较高的能量输入不显著被损害。此外，到第二废气清洁设备上的加热功率的符合要求的变化是可行的。最后，燃烧器允许在第二废气清洁设备上的空燃比(λ值(Lambdawert))的单独的调节，其独立于在第一废气清洁设备上的发动机的λ调节。这能够实现两个废气清洁设备的较高的转化功率。
在此，在本申请文件的范畴中，概念废气清洁设备理解为如下装置，其可能减少来自燃烧发动机的废气的至少一种废气组分，从而在输出到周围环境中的排放中该废气组分的浓度减少。尤其，这涉及有关的废气组分的化学催化转化。优选地，废气清洁设备包括以催化覆层的形式的催化活性的部件，其对于其功能而言需要最小温度(点燃温度)。
在本发明的优选的设计方案中设置成，第一废气清洁设备布置在发动机附近的位置处，尤其如此，以至于在燃烧发动机的气缸出口和第一废气清洁设备的进入面之间的废气行进长度为最高50cm、尤其最高40cm、优选地最高30cm。通过如此的发动机附近的布置，确保第一废气清洁设备以非常高的废气温度的加载，从而第一废气清洁设备在发动机起动后可快速地加热到其点燃温度上且该温度水平可在进一步的运行中维持。
优选地，第二废气清洁设备布置在远离发动机的下底位置处，尤其如此，以至于在燃烧发动机的气缸出口和到第二废气清洁设备中的进入面之间的废气行进长度为最高80cm、尤其最少100cm、优选地最少120cm。在下底位置处的布置具有如下优点，即，在此可用的结构空间大于在发动机附近的发动机空间中，从而也可安置较大的催化器体积。此外，由于在该位置处的较低的废气温度，第二废气清洁设备的热负荷和尤其其老化减少。通常，由此第二废气清洁设备具有相比第一废气清洁设备更大的体积。
根据本发明的一种实施方案，第一废气清洁设备是三元催化器。三元催化器具有催化覆层，其能够在化学计量的废气组成成分的情形中以较高的转化率转化废气组分，碳氢化合物、一氧化碳以及氮氧化物。三元催化器因此在汽油发动机的情形中是有利的。备选地，第一废气清洁设备是四元催化器。对此理解为颗粒过滤器、尤其汽油颗粒过滤器，其具有三元催化的覆层。由此，四元催化器除了三个前面提到的废气组分以外也能够减少颗粒排放且同样适用于汽油发动机。
优选地，第二废气清洁设备同样是三元催化器，其通过相同催化性质和如针对第一废气清洁设备描述的优点而出众。
在本发明的另一优选的设计方案中设置成，废气设施此外包括用于测量废气的氧气含量的布置在第一废气清洁设备上游的测量设备和/或用于测量废气的氧气含量的布置在第一废气清洁设备下游和燃烧器上游的测量设备，其优选地两个构造为λ探子。优选地，设置有两个测量设备。通过第一测量设备，可实现燃烧发动机的λ值的特别快速的调节。后置于第一废气清洁设备的第二测量设备一方面用于第一废气清洁设备的功能监控且另一方面同样用于燃烧发动机的λ值的调节。
根据另一优选的设计方案，废气设施此外包括用于测量废气的氧气含量的布置在燃烧器下游和第二废气清洁设备上游(即在燃烧器和第二废气清洁设备之间)的第三测量设备和/或用于测量废气的氧气含量的布置在第二废气清洁设备下游或中的测量设备，其优选地两个构造为λ探子。优选地，设置有两个测量设备。第三测量设备允许燃烧器侧的λ值的精确λ调节。布置在第二废气清洁设备后或中的第四测量设备用于第二废气清洁设备的功能监控。
除了第一或第二废气清洁设备以外，可在废气设施中构建机械的废气清洁部件中的另外的催化的。尤其，废气设施可包括颗粒过滤器、尤其汽油颗粒过滤器，其布置在第一或第二废气清洁设备下游。由此，得到颗粒排放的减少。此外，在第二废气清洁设备下游可布置有另一三元催化器或四元催化器，其进行碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物的催化减少以及颗粒的机械拦住。由此，前置的第二废气清洁设备的体积相对于后置的三元或四元催化器可选择成较小，从而第二废气清洁设备还可更快速地加热到运行温度上。
在另一方面，本发明设置有一种用于在存在低温状态的情形中运行根据本发明的废气设施的方法，即例如在燃烧发动机的冷起动后，当第一和/或第二废气清洁设备还未具有其运行温度时。方法包括如下步骤：以用于提高废气温度的发动机内部的措施运行燃烧发动机；和激活燃烧器和第二废气清洁设备的电加热设备，其中燃烧发动机和燃烧器分别以λ值如此运行，使得由燃烧发动机的废气和燃烧器废气组成的进入到第二废气清洁设备中的混合气体化学计量地以λm=1。
通过发动机内部的加热措施，首先，第一废气清洁设备被带到运行温度上。两个发动机外部的加热措施用于快速加热第二废气清洁设备。在此，发动机内部的加热措施和两个发动机外部的加热措施可同时或以任意顺序时间上错位地开始。尤其，第二废气清洁设备的电加热可以以一定的时间上的错位开始，在燃烧器激活前。以该方式保证，燃烧器排放转化到第二废气清洁设备的通过电加热激活的部分体积上。
通过调节化学计量的缓和气体，确保重要的废气组分的尽可能完全的转化。这可以以两个备选的方式实现。
在第一变型方案中，不仅燃烧发动机(尤其直接自发动机起动起)以化学计量的λ值λe=1运行而且燃烧器以化学计量的λ值以λb=1运行。由此，得到在两个废气清洁设备上的最优的催化的转化功率。
备选地，燃烧发动机以轻微富的λ值以λe＜1且燃烧器以轻微稀的λ值以λb＜1如此运行，使得混合气体化学计量地以λm=1。这具有如下优点，即，燃烧器的颗粒排放在轻微稀的运行的情形中减少且在废气中的提高的含量的CO和HC导致第二废气清洁设备的加热的另一加速。
用于提高废气温度的发动机内部的加热措施可例如沿延迟方向包括点火温度的调节，由此发动机的效率减少且废气温度提高。此外，燃料喷入的延缓或附加的燃料喷入可在上方的点火OT后实现，或调节、尤其减少废气再循环率。
优选地，当相应的废气清洁设备达到其运行温度时，相应的加热措施结束。
方法的执行尤其通过电子控制设备实现，其含有以计算机可读的形式的相应的算法以及相应的特性曲线等。
只要未详细地另外阐述，本发明的不同的在该申请文件中提到的实施方式可以有利地彼此组合。
附图说明
本发明随后在实施例中根据附图来阐释。其中：
图1示出了带有根据本发明的第一设计方案的废气设施的燃烧发动机；
图2示出了带有根据本发明的第二设计方案的废气设施的燃烧发动机；
图3示出了带有根据本发明的第三设计方案的废气设施的燃烧发动机；
图4示出了带有根据本发明的第四设计方案的废气设施的燃烧发动机；
图5示出了带有根据本发明的第五设计方案的废气设施的燃烧发动机；
图6示出了带有根据本发明的第六设计方案的废气设施的燃烧发动机；和
图7示出了带有根据本发明的第七设计方案的废气设施的燃烧发动机。
参考符号列表
1 车辆
10 燃烧发动机，汽油发动机
11 气缸
12 废气弯管
2 废气设施
20 废气通道
20' 联接件
21 第一废气清洁设备，三元催化器
22 第二废气清洁设备，三元催化器
23 第一废气清洁设备，四元催化器
24 汽油颗粒过滤器
25 三元催化器
26 四元催化器
27 燃烧器
28 电加热设备，加热盘片
29 支撑销
30 废气涡轮增压器(ATL)
31 废气涡轮
32 压缩机
41 用于测量废气的氧气含量的测量设备，λ探子
42 用于测量废气的氧气含量的测量设备，λ探子
43 用于测量废气的氧气含量的测量设备，λ探子
44 用于测量废气的氧气含量的测量设备，λ探子
λe λ值 燃烧发动机，燃烧发动机的λ值
λb λ值 燃烧器
λm λ值 混合气体。
具体实施方式
图1由总体上以1标记的机动车示出了仅一个带有联接在其处的废气设施2的燃烧发动机10。
燃烧发动机10在此是外部点火的、可以以汽油运行的汽油发动机，其具有例如四个气缸11。气缸11的废气在废气弯管12中一起供应且供应给废气设施2，在其处其首先穿流废气涡轮增压器30的废气涡轮31，以便驱动废气涡轮增压器30的压缩机32，其布置在燃烧发动机10的在此未进一步呈现的空气供给管道中。废气由涡轮31流动到废气设施2的废气通道20中。
废气设施2包括废气通道20，其具有发动机附近的区段和下底区段，它们以联接件20'彼此连接。在废气通道20的发动机附近的区段中布置有第一废气清洁设备21，其实施为三元催化器。第一废气清洁设备23优选地具有金属载体，其具有三元催化的覆层，其将未燃烧的碳氢化合物HC和一氧化碳CO连同氮氧化物NOX催化地转化且由此降低在废气中的这三个废气组分。金属载体的入口侧的端侧在此与气缸11的气体出口间隔开最高50cm，测量为气体行进长度。
在废气通道20的下底区段中，布置有第二废气清洁设备22，其同样实施为三元催化器。第二废气清洁设备22具有基底，其优选地构造为陶瓷单块，其类似于或相同于第一废气清洁设备21具有三元催化的覆层。第二废气清洁设备22具有电加热设备28，其在呈现的示例中构造为可由废气穿流的加热盘片，其面型地布置在废气清洁设备22的基底的入口侧的端侧处且可电加热。加热盘片28经由支撑销29与废气清洁设备22的基底连接。可选地，催化覆层的或未覆层的支撑基底可布置在加热盘片28和基底22之间。第二废气清洁设备22的基底的入口侧的端侧在此与气缸11的气体出口间隔开最少80cm，测量为废气行进长度。由于其在车辆1的下底位置处的布置，第二废气清洁设备22也称为下底催化器。
废气设施2此外具有燃烧器27，其布置在第一废气清洁设备21下游和第二废气清洁设备22上游。燃烧器27可以以燃烧物质且以氧化的气体流运行，其中燃烧物质氧化地且放热地与气体流燃烧且气体流由此加热。加热的气体流离开燃烧器27作为燃烧器废气且导入到第二废气清洁设备22上游的废气通道20中且供应给其。在呈现的示例中，氧化的气体流是含有氧气的空气，其由周围环境吸取。燃烧物质可为任意的可燃烧的碳氢化合物、如汽油、柴油、乙烷、甲烷、丙烷、丁烷等，或氢气或其混合物。出于实用性的原因，作为用于燃烧器27的燃烧物质使用如下燃料，燃烧发动机10以其运行。由于燃烧器27和电加热设备28，第二废气清洁设备22可由此可选地通过燃烧器27或电加热设备28或同时地以两个加热。
废气设施2此外具有用于测量废气的氧气含量的不同的测量设备，其尤其实施为λ探子且可布置在废气通道20的不同的位置处。第一λ探子41布置在涡轮31下游和第一废气清洁设备21上游且优选地实施为宽带λ探子，以便准确地确定在宽泛的范围上的λ值且可调节发动机的燃烧λ。优选地实施为跳跃λ探子(能斯特探子)的第二λ探子42布置在第一废气清洁设备21下游和燃烧器27上游。优选地实施为跳跃λ探子的可选的第三λ探子43布置在燃烧器27下游和第二废气清洁设备22上游且允许燃烧器27的燃烧λ的调节。第四λ探子44在存在的示例中布置在第二废气清洁设备22内，然而也可布置在第二废气清洁设备22下游。
在图1中示出的废气设施2优选地如下运行，以便例如在发动机起动后尽可能地快速地将废气清洁设备21,22带到运行温度上。在图2至7中呈现的废气设施2相应地运行。
首先确定，废气清洁设备21,22的加热是否是需要的。这可一方面通过借助于合适的温度传感器测量温度实现，其例如布置在催化器基底处，其中尤其第一废气清洁设备21的温度的测量可足够。备选地可估计温度，例如借助于探测外部温度和/或燃烧发动机1的停车时间的持续时间。如果确定的温度处于极限温度下，其尤其相应于第一和/或第二废气清洁设备21,22的点火温度，确定低温状态的存在。
如果低温状态存在，实现用于加热第一和第二废气清洁设备21,22的加热运行。对此，燃烧发动机10以用于相对于正常运行提高废气温度的至少一个发动机内部的措施来运行。至少一个发动机内部的措施例如包括相对于标准点火角度的点火角度延迟调节，其例如是效率优化的点火角度、在ZOT后的燃料延迟喷入或类似的。通过废气温度的由此减少的提高，产生第一废气清洁设备21的温度的快速提高。
与用于提高废气温度的发动机内部的措施同时地或与其时间错位地，实现发动机外部的加热措施的激活。对此，燃烧器27运行，通过其供给以空气和燃烧物质，从而空气被加热。如此加热的空气在第二废气清洁设备22上游导引到废气通道20中且与废气混合，其穿流第一废气清洁设备21且进入到第二废气清洁设备22中。与燃烧器27的运行同时，第二废气清洁设备22的电加热设备28激活。通过燃烧器27和电加热设备28的并行运行，得到第二废气清洁设备22的非常快速的加热。
在发动机内部和外部的加热措施期间，燃烧发动机10和燃烧器27如此运行，使得进入到第二废气清洁设备22中的混合气体化学计量地以λm=1作为理论参量。由此，在下方的三元催化器22中直接在到达其点燃温度的情形中实现HC、CO和NOX的优化的催化转化功率。
为了以λm=1实现化学计量的混合气体，在方法的第一设计方案中不仅燃烧发动机10以化学计量的空气燃料混合以λe=1(理论参量)运行而且燃烧器27以化学计量的空气燃料混合λb=1(理论参量)运行。由此两个废气清洁设备21,22以化学计量的废气加载，从而两个直接在其激活之后带来优化的转化功率。燃烧发动机的空气燃料混合λe经由第一λ调节回路借助于第一λ探子41调节。燃烧器27的空气燃料混合λb经由单独的第二λ回路借助于第三(或第四)λ探子42和43(或44)调节。
根据该方法的第二设计方案，燃烧发动机10轻微富地、例如以λe=0.9且燃烧器27轻微稀地如此运行，使得进入到第二废气清洁设备22中的混合气体化学计量地以λm=1来调节。由此，得出如下优点，在轻微富的燃烧发动机的废气中增加地存在的组分HC和CO放热地在第二废气清洁设备22上转化且由此导致第二废气清洁设备22的还更快速的加热。(由于未化学计量地进入到发动机附近的废气清洁设备21中的废气组成成分，在发动机附近的废气清洁设备21中几乎不实现HC和CO的转化)。此外，在该方法的第二设计方案中，颗粒总排放(测量为颗粒数量PN)降低，因为燃烧器27在相对于化学计量的运行的轻微较稀的运行的情形中发射少量颗粒。然而对于该方法可为不利的是，在轻微富的条件下在第一废气清洁设备21中形成氨，这可导致在起动阶段中的提高的氮氧化物排放。
图2示出了带有燃烧发动机10和根据本发明的第二设计方案的联接在其处的废气设施2的车辆1，其中相同的构件以与图1中相同的参考符号来标记且不再次阐释。在图2中示出的废气设施2通过以下方式区别于图1，即，第一废气清洁设备构造为四元催化器23。在此，其为颗粒过滤器、尤其汽油颗粒过滤器，为了机械拦住颗粒化的废气组成部分，其过滤器基底具有三元催化的覆层。以该方式，四元催化器23可能减少废气中的四个废气组成部分，未燃烧的碳氢化合物HC、一氧化碳CO、氮氧化物NOX以及颗粒排放。
图3示出了带有燃烧发动机10和根据本发明的第三设计方案的联接在其处的废气设施2的车辆1，其中相同的构件以与图1中相同的参考符号标记且不再次阐释。在图3中示出的废气设施2通过以下方式区别于图1，即，在第一废气清洁设备(三元催化器)21下游后置有发动机附近的汽油颗粒过滤器24，其中三元催化器21和汽油颗粒过滤器24尤其布置在共同的催化器壳体处。三元催化器21基本上相应于来自图1的那个。汽油颗粒过滤器24是用于在没有催化覆层的情况下机械拦住颗粒化的废气组成部分的纯粹的颗粒过滤器。以该方式，由废气清洁设备21和颗粒过滤器24构成的组合可能与根据图2的四元催化器23类似地减少在废气中的四个废气组成部分，未燃烧的碳氢化合物HC、一氧化碳CO、氮氧化物NOX以及颗粒排放。变型方案具有如下优点，三元催化器21可包括金属基底且由此具有较高的温度稳定性。然而，结构空间要求相对于来自图2的实施方案更大。然而通过如下方式能够实现相对节省空间的布置，即通过共同的催化器壳体弯折地实施，从而废气流动方向在两个部件21,24之间改变。
图4示出了带有燃烧发动机10和根据本发明的第四设计方案的联接在其处的废气设施2的车辆1，其中相同的构件以与图1中相同的参考符号来标记且不再次阐释。在图4中示出的废气设施2通过以下方式区别于图1，即，在电加热的废气清洁设备22下游在下底位置处布置有用于机械拦住颗粒化的废气组成部分的未覆层的颗粒过滤器24、尤其汽油颗粒过滤器。由此，废气设施2可能根据图4减少在废气中的四个废气组成部分，未燃烧的碳氢化合物HC、一氧化碳CO、氮氧化物NOX、以及颗粒排放。因为在下底区域中存在相比在发动机附近中相对更多的结构空间，颗粒过滤器24或其他的部件的安置在那里经常相比在发动机空间中更简单地实现(如例如在图3中呈现的)。
图5示出了带有燃烧发动机10和根据本发明的第五设计方案的联接在其处的废气设施2的车辆1，其中相同的构件以与图1中相同的参考符号来标记且不再次阐释。在图5中示出的废气设施2通过以下方式区别于图1，即，在电加热的废气清洁设备22下游在车辆的下底位置处布置有用于转化HC、CO和NOX的另一三元催化器25。此外，第四λ探子44代替在加热的废气清洁设备22中布置在其下游和在最后面的三元催化器25前。根据图5的实施方案即使在废气流的高负荷和高空间速度的情形中也能够实现极其高的转化功率和稳定性。
图6示出了带有燃烧发动机10和根据本发明的第六设计方案的联接在其处的废气设施2的车辆1，其中相同的构件以与图1中相同的参考符号来标记且不再次阐释。在图6中示出的废气设施2通过以下方式区别于图1，即，在电加热的废气清洁设备22下游在车辆的下底位置处布置有四元催化器26、也就是说三元催化地覆层的颗粒过滤器，用于转化HC、CO和NOX以及用于拦住颗粒。此外，第四λ探子44如在图5中那样代替在加热的废气清洁设备22中布置在其下游且在最后面的四元催化器25前。根据图6的实施方案除了高转化功率和稳定性以外同样能够实现颗粒排放的减少。
图7示出了带有燃烧发动机10和根据本发明的第七设计方案的联接在其处的废气设施2的车辆1，其中相同的构件以与图1中相同的参考符号标记且不再次阐释。在图7中示出的废气设施2通过省略前置于加热的废气清洁设备22的第三λ探子43区别于图1。由此，该实施方案与更低的成本相联系，然而需要更低的调节动态。
上文示例性地描述的实施方式的不同方面也可彼此组合。如此，在全部实施方案中可改变λ探子的选择和布置，例如省略第三λ探子43，如在图7中示出的那样。

Claims (17)

1.一种用于燃烧发动机(10)的废气设施(2)，包括
可由所述燃烧发动机(10)的废气穿流的第一废气清洁设备(21,23)，
在废气流动路径中布置在所述第一废气清洁设备(21,23)下游的、可由所述废气穿流的第二废气清洁设备(22)，其中所述第二废气清洁设备(22)具有用于加热所述第二废气清洁设备(22)的电加热设备(28)，和
在废气流动路径中布置在所述第一废气清洁设备(21,23)下游且在所述第二废气清洁设备(22)上游的燃烧器(27)，其设立成以燃烧物质和氧化气体流运行，以便通过燃烧物质的燃烧加热所述气体流且将所述气体流供应给所述第二废气清洁设备(24)，
其中所述电加热设备(28)设立成加热且激活所述第二废气清洁设备(22)的小体积，且其中然后通过所述小的体积的放热活性与燃烧器加热一起加热和激活所述第二废气清洁设备(22)的另外的体积。
2.根据权利要求1所述的废气设施(2)，其中，所述第一废气清洁设备(21,23)布置在发动机附近的位置处。
3.根据权利要求1或2所述的废气设施(2)，其中，所述第二废气清洁设备(22)布置在远离发动机的下底位置处。
4.根据权利要求1或2所述的废气设施(2)，其中，所述第一废气清洁设备是三元催化器(21)或四元催化器(23)。
5.根据权利要求1或2所述的废气设施(2)，其中，所述第二废气清洁设备是三元催化器(21)。
6.根据权利要求1或2所述的废气设施(2)，此外包括
用于测量所述废气的氧气含量的布置在所述第一废气清洁设备(21,23)上游的测量设备(41)，和/或
用于测量所述废气的氧气含量的布置在所述第一废气清洁设备(21,23)下游且在所述燃烧器(27)上游的测量设备(42)。
7.根据权利要求1或2所述的废气设施(2)，此外包括用于测量所述废气的氧气含量的布置在所述燃烧器(27)下游且在所述第二废气清洁设备(22)上游的测量设备(43)和/或用于测量所述废气的氧气含量的布置在所述第二废气清洁设备(22)下游或中的测量设备(44)。
8.根据权利要求1或2所述的废气设施(2)，其中，所述第二废气清洁设备(22)的电加热设备(29)具有可由所述废气穿流的加热盘片。
9.根据权利要求1或2所述的废气设施(2)，此外包括颗粒过滤器(24)，其布置在所述第一或所述第二废气清洁设备(21,22,23)下游。
10.根据权利要求1或2所述的废气设施(2)，此外包括三元催化器(25)，其布置在所述第二废气清洁设备(22)下游。
11.根据权利要求1或2所述的废气设施(2)，此外包括四元催化器(26)，其布置在所述第二废气清洁设备(22)下游。
12.根据权利要求2所述的废气设施(2)，其中，所述第一废气清洁设备(21,23)如此布置在发动机附近的位置处，即使得在所述燃烧发动机(10)的气缸出口和所述第一废气清洁设备(21,23)的进入面之间的废气行进长度为最高50cm。
13.根据权利要求3所述的废气设施(2)，其中，所述第二废气清洁设备(22)如此布置在远离发动机的下底位置处，即使得在所述燃烧发动机(10)的气缸出口和到所述第二废气清洁设备(22)中的进入面之间的废气行进长度为最少80cm。
14.根据权利要求9所述的废气设施(2)，其中，所述颗粒过滤器(24)为汽油颗粒过滤器。
15.一种用于在存在低温状态的情形中运行根据权利要求1至14中任一项所述的废气设施(2)的方法，带有如下步骤：
以用于提高废气温度的至少一个发动机内部的措施运行所述燃烧发动机(10)，和
同时或时间错位地激活所述燃烧器(27)和所述第二废气清洁设备(22)的电加热设备(28)，
其中所述燃烧发动机(10)和所述燃烧器(27)分别以λ值如此运行，即使得进入到所述第二废气清洁设备(22)中的混合气体化学计量上是1。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述燃烧发动机(10)以及所述燃烧器(27)分别以化学计量的λ值运行。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述燃烧发动机(10)以富λ值且所述燃烧器(27)以稀λ值如此运行，即使得所述混合气体是化学计量的。
CN202010070102.6A 2019-01-21 2020-01-21 用于燃烧发动机的废气设施和用于运行其的方法 Active CN111502802B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019101394.1A DE102019101394A1 (de) 2019-01-21 2019-01-21 Abgasanlage für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zum Betreiben derselben
DE102019101394.1 2019-01-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111502802A CN111502802A (zh) 2020-08-07
CN111502802B true CN111502802B (zh) 2022-07-29

Family

ID=69185468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010070102.6A Active CN111502802B (zh) 2019-01-21 2020-01-21 用于燃烧发动机的废气设施和用于运行其的方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20200232359A1 (zh)
EP (1) EP3683414B1 (zh)
CN (1) CN111502802B (zh)
DE (1) DE102019101394A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4158174A4 (en) 2020-05-27 2024-06-26 Cummins, Inc. SYSTEMS AND METHODS FOR COORDINATION OF SKIP-OVER FIRE AND AFTER-TREATMENT HEATING OPERATION TO MAINTAIN EXHAUST GAS TEMPERATURE
US11339698B2 (en) * 2020-05-27 2022-05-24 Cummins Inc. Multiple heater exhaust aftertreatment system architecture and methods of control thereof
JP2022094138A (ja) * 2020-12-14 2022-06-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE102021104836A1 (de) 2021-03-01 2022-09-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine mit zwei Stickoxidkonvertern, Stickoxidspeichervorrichtung und Heizvorrichtung
DE102021112904A1 (de) 2021-05-18 2022-11-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Abgasnachbehandlung und Abgasnachbehandlungssystem
CN113294227B (zh) * 2021-07-01 2022-08-19 南昌智能新能源汽车研究院 一种提高sdpf低温起动性能的装置及其控制方法
CN114922716B (zh) * 2022-05-09 2023-08-22 一汽解放汽车有限公司 一种主动两级热补式后处理系统及车辆
KR20240009563A (ko) * 2022-07-13 2024-01-23 현대자동차주식회사 배출 가스 정화 장치
US11905900B1 (en) * 2022-12-15 2024-02-20 Saudi Arabian Oil Company Exhaust system combustion for rapid catalyst heating

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016206394A1 (de) * 2016-04-15 2017-10-19 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
CN108087070A (zh) * 2016-11-21 2018-05-29 大众汽车有限公司 用于加热催化器的方法以及带有催化器的机动车
CN108691675A (zh) * 2017-04-06 2018-10-23 大众汽车有限公司 用于加热催化器的方法以及带有催化器的机动车
DE102017113366A1 (de) * 2017-06-19 2018-12-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Abgasnachbehandlungssystem sowie Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19800654A1 (de) * 1998-01-09 1999-07-15 Emitec Emissionstechnologie Beheizbare Katalysatoranordnung mit vorgeschalteter Wasserfalle
US9784157B2 (en) 2010-03-25 2017-10-10 General Electric Company System and method for exhaust treatment
EP2646662B1 (en) 2010-12-01 2015-02-25 Volvo Lastvagnar AB Engine arrangement comprising an exhaust gases after-treatment system
US20120204536A1 (en) * 2011-02-10 2012-08-16 GM Global Technology Operations LLC Catalytic converter combustion strategy for a hybrid vehicle
US8661790B2 (en) * 2011-11-07 2014-03-04 GM Global Technology Operations LLC Electronically heated NOx adsorber catalyst

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016206394A1 (de) * 2016-04-15 2017-10-19 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
CN108087070A (zh) * 2016-11-21 2018-05-29 大众汽车有限公司 用于加热催化器的方法以及带有催化器的机动车
CN108691675A (zh) * 2017-04-06 2018-10-23 大众汽车有限公司 用于加热催化器的方法以及带有催化器的机动车
DE102017113366A1 (de) * 2017-06-19 2018-12-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Abgasnachbehandlungssystem sowie Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors

Also Published As

Publication number Publication date
US20200232359A1 (en) 2020-07-23
DE102019101394A1 (de) 2020-07-23
EP3683414B1 (de) 2023-10-11
CN111502802A (zh) 2020-08-07
EP3683414A1 (de) 2020-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111502802B (zh) 用于燃烧发动机的废气设施和用于运行其的方法
US11492949B2 (en) Exhaust gas aftertreatment system, and method for the exhaust gas aftertreatment of an internal combustion engine
US11668217B2 (en) Method and device for exhaust gas aftertreatment in an internal combustion engine
KR101434373B1 (ko) 촉매 시스템의 운용 방법
CN110832174B (zh) 用于内燃机的废气后处理的系统和方法
CN110593999B (zh) 废气后处理系统和用于再生颗粒过滤器的方法
US20140041367A1 (en) Operating Method for a Motor Vehicle Diesel Engine Having an Exhaust Emission Control System
CN110945220A (zh) 废气后处理系统和对内燃机进行废气后处理的方法
EP2354485A1 (en) Exhaust system for compression-ignition engine
CN110821619B (zh) 用于内燃机的废气后处理的方法和装置
US11261771B2 (en) Method for heating a catalytic converter and exhaust gas aftertreatment system
US11268421B2 (en) Regeneration air system for an exhaust aftertreatment system of an internal combustion engine, and method for exhaust aftertreatment
US10934912B2 (en) Method for the exhaust aftertreatment of an internal combustion engine and exhaust aftertreatment system
US20130263579A1 (en) Exhaust heating device for internal combustion engine and control method therefor
US6446431B1 (en) Configuration for converting at least one exhaust emission component of an exhaust emission flow from an internal combustion engine and method for operating the configuration
CN108533371B (zh) 具有排气设备的内燃机
EP2559873A1 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
CN110778383A (zh) 用于再生在汽油发动机的废气设施中的颗粒过滤器的方法
CN110617124A (zh) 废气后处理系统和用于再生颗粒过滤器的方法
US9429088B2 (en) Lean NOx trap desulfation process
US10400692B2 (en) Method and device for reducing the emissions of an internal combustion engine
JP5057240B2 (ja) 内燃機関の触媒劣化診断装置
US11028750B2 (en) Control device for internal combustion engine
CN115142935A (zh) 排气后处理系统
WO2012137266A1 (ja) 内燃機関

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant