DE10150518C1 - Method and device for exhaust gas aftertreatment in an internal combustion engine - Google Patents
Method and device for exhaust gas aftertreatment in an internal combustion engineInfo
- Publication number
- DE10150518C1 DE10150518C1 DE10150518A DE10150518A DE10150518C1 DE 10150518 C1 DE10150518 C1 DE 10150518C1 DE 10150518 A DE10150518 A DE 10150518A DE 10150518 A DE10150518 A DE 10150518A DE 10150518 C1 DE10150518 C1 DE 10150518C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- reducing agent
- pump
- line
- gas
- mixing chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
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
- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
- B01D53/9409—Nitrogen oxides
- B01D53/9431—Processes characterised by a specific device
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/9495—Controlling the catalytic process
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; 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
-
- 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
- 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
- F01N13/0097—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 arranged in a single housing
-
- 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
- F01N3/36—Arrangements for supply of additional fuel
-
- 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
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
- F01N2610/08—Adding substances to exhaust gases with prior mixing of the substances with a gas, e.g. 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
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
- F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
-
- 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
- F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
- F01N2610/1473—Overflow or return means for the substances, e.g. conduits or valves for the return path
-
- 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
- F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
- F01N2610/1493—Purging the reducing agent out of the conduits or nozzle
-
- 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
- F01N3/32—Arrangements for supply of additional air using air pump
-
- 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
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung bei einer Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 8.The invention relates to a method and an apparatus for Exhaust gas aftertreatment in an internal combustion engine according to Features of claims 1 and 8.
Die Verminderung der Stickoxidemission einer mit Luftüber schuss arbeitenden Brennkraftmaschine, insbesondere einer Diesel-Brennkraftmaschine kann mit Hilfe der Selektiv- Catalytic-Reduction-Technologie (SCR) zu Luftstickstoff (N2) und Wasserdampf (H2O) erfolgen. Als Reduktionsmittel werden entweder gasförmiges Ammoniak (NH3), Ammoniak in wässeriger Lösung oder Harnstoff in wässeriger Lösung eingesetzt. Der Harnstoff dient dabei als Ammoniakträger und wird mit Hilfe eines Dosiersystems vor einem Hydrolysekatalysator in das Auspuffsystem eingespritzt, dort mittels Hydrolyse zu Ammoni ak umgewandelt, der dann wiederum in dem eigentlichen SCR- oder DENOX-Katalysator die Stickoxide reduziert.The nitrogen oxide emission of an internal combustion engine working with excess air, in particular a diesel internal combustion engine, can be reduced to atmospheric nitrogen (N 2 ) and water vapor (H 2 O) using the selective catalytic reduction technology (SCR). Either gaseous ammonia (NH 3 ), ammonia in aqueous solution or urea in aqueous solution are used as reducing agents. The urea serves as an ammonia carrier and is injected into the exhaust system using a dosing system in front of a hydrolysis catalytic converter, where it is converted to ammonia by hydrolysis, which in turn reduces the nitrogen oxides in the actual SCR or DENOX catalytic converter.
Ein solches Dosiersystem weist als wesentliche Komponenten einen Reduktionsmittelbehälter, eine Pumpe, einen Druckreg ler, einen Drucksensor und ein Dosierventil auf. Die Pumpe fördert das in dem Reduktionsmittelbehälter bevorratete Re duktionsmittel zu dem Dosierventil, mittels dessen das Reduk tionsmittel in den Abgasstrom stromaufwärts des Hydrolyseka talysators eingespritzt wird. Das Dosierventil wird über Sig nale einer Steuereinrichtung derart angesteuert, daß abhängig von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine eine bestimmte, aktuell nötige Menge an Reduktionsmittel zugeführt wird (DE 197 43 337 C1).Such a dosing system has essential components a reducing agent tank, a pump, a pressure regulator ler, a pressure sensor and a metering valve. The pump promotes the Re stored in the reducing agent container agent to the metering valve, by means of which the Reduk tion agent in the exhaust gas stream upstream of the hydrolysis unit Talysators is injected. The dosing valve is activated via Sig controlled signals in such a way that dependent of operating parameters of the internal combustion engine a certain currently required amount of reducing agent is supplied (DE 197 43 337 C1).
Aus der DE 44 36 397 A1 ist eine Einrichtung zum Nachbehan deln von Abgasen einer selbstzündenden Brennkraftmaschine be kannt, bei der zur Verbesserung der Arbeitsweise eines redu zierenden Abgaskatalysators ein Reduktionsmittel, bevorzugter Weise Harnstoff in wässeriger Lösung, in das dem Abgaskataly sator zugeführte Abgas eingegeben wird. Die Eingabe erfolgt dabei über ein elektrisch gesteuertes Dosierventil, das in einem gemeinsamen Gehäuse mit einem Steuerventil kombiniert ist. Dieses Steuerventil dient der gesteuerten Einbringung von zugeführter Druckluft, in der eine über das Dosierventil vorgelagerte Menge von Reduktionsmittel aufbereitet, inter mittierend in das Abgas eingegeben wird. Dies dient insbeson dere zur Vermeidung von Harnstoffablagerungen und Verklebun gen an Dosierventil und Steuerventil neben der optimalen Auf bereitung des eingebrachten Reduktionsmittels.DE 44 36 397 A1 describes a device for follow-up be exhaust gases from a self-igniting internal combustion engine knows, in order to improve the functioning of a redu ornamental exhaust gas catalyst, a reducing agent, more preferred Wise urea in aqueous solution, in which the catalytic converter exhaust gas is entered. The entry is made thereby via an electrically controlled metering valve, which in a common housing combined with a control valve is. This control valve is used for controlled introduction of compressed air supplied, in one via the metering valve upstream quantity of reducing agent processed, inter is entered into the exhaust gas in the middle. This serves in particular to avoid urea deposits and sticking dosing valve and control valve in addition to the optimal opening preparation of the introduced reducing agent.
In der WO 99/24 150 A1 ist eine Einrichtung zum Einbringen eines flüssigen Reduktionsmittels in eine Abgas-Reinigungsanlage beschrieben, die eine Mischkammer zum Mischen des Reduktions mittels mit einem Gas aufweist. In die Mischkammer mündet ei ne das Reduktionsmittel führende Reduktionsmittelleitung so wie eine das Gas führende Gasleitung. Der Mischkammer ist ein einstellbares Dosierventil vorgeschaltet, mit dessen Hilfe die pro Zeiteinheit erforderliche Reduktionsmittelmenge in die Mischkammer eingespritzt wird. Das in der Mischkammer er haltene Gemisch wird über eine Leitung und eine Zerstäuberdü se in die Abgasleitung eingedüst. Eine Steuerungseinrichtung steuert den Reduktionsmitteldurchsatz in der Reduktionsmit telleitung in Abhängigkeit vom Gasdruck in der Gasleitung.WO 99/24 150 A1 describes a device for introducing a liquid reducing agent in an exhaust gas cleaning system described a mixing chamber for mixing the reduction by means of a gas. Ei opens into the mixing chamber ne reducing agent line leading the reducing agent so like a gas pipe carrying the gas. The mixing chamber is a adjustable dosing valve upstream, with its help the amount of reducing agent required per unit of time in the mixing chamber is injected. That in the mixing chamber held mixture is sprayed through a line and an atomizer se injected into the exhaust pipe. A control device controls the reducing agent throughput in the reducing agent line depending on the gas pressure in the gas line.
Es ist ein Vorteil der in wässerigen Lösungen vorliegenden ammoniakfreisetzenden Substanzen, wie z. B. Harnstoff, daß die Bevorratung, die Handhabung, die Förder- und Dosierbarkeit technisch relativ einfach zu lösen sind. Ein Nachteil dieser wässerigen Lösungen besteht darin, daß in Abhängigkeit der Konzentration der gelösten Substanz die Gefahr des Einfrie rens bei bestimmten Temperaturen besteht.It is an advantage of those present in aqueous solutions ammonia-releasing substances, such as. B. urea that the Stocking, handling, conveyability and metering are technically relatively easy to solve. One disadvantage of this aqueous solutions is that depending on the Concentration of the dissolved substance the risk of freezing rens at certain temperatures.
32%ige Harnstofflösung, wie sie typischerweise in SCR- Systemen als Reduktionsmittel verwendet wird, weist einen Ge frierpunkt von -11°C auf. Deshalb müssen Vorrichtungen zum Heizen des Dosiersystems vorgesehen werden, um die Funktions fähigkeit aller Systemkomponenten nach einem Systemstart bei Umgebungstemperaturen unter -11°C in einer akzeptablen Zeit sicherzustellen und zu verhindern, daß Systemkomponenten wäh rend des Betriebs einfrieren.32% urea solution, as typically found in SCR Systems used as a reducing agent has a Ge freezing point from -11 ° C. Therefore devices for Heating the dosing system can be provided to the functional Ability of all system components after a system start at Ambient temperatures below -11 ° C in an acceptable time ensure and prevent system components from freeze during operation.
Aus der DE 44 32 577 A1 ist eine Einrichtung zur Vermeidung von Frostschäden an Teilen einer nach dem Prinzip der selek tiven katalytischen Reduktion arbeitenden Abgasreinigungsan lage während der Stillstandszeiten und dem Ermöglichen des Betriebes solcher Anlagen unterhalb des Gefrierpunktes der verwendeten Reduktionsmittellösung bekannt. Hierzu weist die Einrichtung einen thermisch isolierten Vorratsbehälter für die Reduktionsmittellösung und eine daran angeschlossene Zu führungsleitung auf, die in einer Austrittsöffnung für die Flüssigkeit endet, wobei in der Zuführungsleitung ein Rückspül-Ventil vorgesehen ist, das mit einem unter Druck stehenden Gases beaufschlagbar ist. Der Vorratsbehälter und die Zuführungsleitung sind dabei mittels einer elektrischen Heizung, die einen Wärmetauscher mit Wärme versorgt, beheiz bar.DE 44 32 577 A1 describes a device for avoidance of frost damage to parts according to the principle of selek tive catalytic reduction working exhaust gas purification lay during downtime and enabling the Operation of such systems below the freezing point of the used reducing agent solution known. The Set up a thermally insulated reservoir for the reducing agent solution and a connected to it guide line in an outlet opening for the Liquid ends up being in the feed line Backwash valve is provided with a pressurized standing gas is acted upon. The reservoir and the supply line are by means of an electrical Heating that supplies heat to a heat exchanger bar.
Um die Einsatzbereitschaft des Dosiersystems bei so niedrigen Temperaturen sicherzustellen, ist es aus der WO 01/06 098 A1 bekannt, auf der Membran des Drucksensors des im Dosiersystem vorhanden Drucksensors zusätzliche elektrische Widerstände zur Heizung aufzubringen. Die elektrischen Heizwiderstände ermöglichen es, direkt die Sensormembran zu heizen und somit die Verfügbarkeit des Drucksensors schnellstmöglich sicherzu stellen und den Druck im Harnstoffsystem bereits während der Auftauphase zu überwachen.To ensure the operational readiness of the dosing system at such low Ensuring temperatures, it is from WO 01/06 098 A1 known on the membrane of the pressure sensor in the metering system existing pressure sensor additional electrical resistances to apply to the heater. The electrical heating resistors make it possible to heat the sensor membrane directly and thus the availability of the pressure sensor as quickly as possible set and the pressure in the urea system already during the Monitor thawing phase.
Um Beschädigungen des Drucksensors einer solchen Abgasnachbe handlungsanlage zu vermeiden, ist es aus der WO 01/57 88 A1 bekannt, das eine Drucksensormembran aufweisende Drucksensor element in einem Aufnahmeteil mittels eines Federelementes während des Betriebes innerhalb eines zulässigen Arbeits druckbereiches in einer definierten Position zu halten. Bei Überschreiten des zuverlässigen Arbeitsdruckbereiches findet eine gegen die Federkraft wirkende Relativbewegung zwischen Drucksensorelement und Aufnahmeteil statt. Dadurch wird eine Volumenzunahme des unmittelbar vor der Drucksensormembran liegenden Raumes erreicht, wodurch eine Begrenzung des Dru ckes erzielt und ein wirksamer Schutz der Drucksensormembran bei eingefrorener Flüssigkeit erreicht wird.To damage the pressure sensor of such an exhaust gas aftermath to avoid handling system, it is from WO 01/57 88 A1 known, the pressure sensor having a pressure sensor membrane element in a receiving part by means of a spring element during operation within a permissible work to keep the pressure range in a defined position. at Reliable working pressure range is exceeded a relative movement between the spring force between Pressure sensor element and receiving part instead. This will make one Volume increase immediately before the pressure sensor membrane lying space reached, thereby limiting the pressure ckes achieved and effective protection of the pressure sensor membrane reached with frozen liquid.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit dem bzw. mit der ein Redukti onsmitteldosiersystem der eingangs genannten Art vor Beschä digungen durch Einfrieren des Reduktionsmittels geschützt werden kann.The invention has for its object a method and specify a device with which or with which a reducti onsmitteldosiersystem of the type mentioned in front of dam protected by freezing the reducing agent can be.
Diese Aufgabe wird für das Verfahren durch die Merkmale des Patentanspruches 1 und für die Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruches 8 gelöst.This task is performed for the process by the features of Claim 1 and for the device by the features of claim 8 solved.
Die der Erfindung zugrundeliegende Idee beruht darin, die Komponenten des Reduktionsmitteldosiersystems vor Überbean spruchung beim Einfrieren des Reduktionsmittels zu schützen, indem nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine das gesamte System mit Gas gespült wird, da Gase gut kompressibel sind und damit das Reduktionsmitteldosiersystem nicht vollständig ausgeblasen werden muss. Als Gas wird vorzugsweise Luft ver wendet. Wichtig ist nur, dass sich in jeder Komponente des Reduktionsmitteldosiersystems ausreichende große Gasblasen bilden können, welche dann die Volumenzunahme des Reduktions mittels beim Einfrieren kompensieren. Dadurch wird mit einfa chen Mitteln ein zuverlässiger Frostschutz erreicht.The idea underlying the invention resides in the Components of the reducing agent dosing system before overbean protect the freeze from freezing, after the entire engine has been switched off System is flushed with gas, since gases are well compressible and thus the reducing agent metering system is not complete must be blown out. Air is preferably used as the gas applies. It is only important that each component of the Reducing agent dosing system sufficient large gas bubbles can form, which then the increase in volume of the reduction compensate by freezing. Thereby with simp reliable frost protection.
Erfindungsgemäß ist deshalb eine Pumpenbypassleitung vorgese hen, die den Einlass der Reduktionsmittelpumpe mit dem Aus lass der Reduktionsmittelpumpe verbindet, wobei in dieser Pumpenbypassleitung ein elektrisch ansteuerbares Ventil vor gesehen ist. Die Pumpenbypassleitung ist während des Betrie bes der Brennkraftmaschine geschlossen. Durch Öffnen dieser Pumpenbypassleitung nach Abstellen der Brennkraftmaschine und Aufrechterhaltung der Gaszufuhr kann sowohl die Reduktions mittelpumpe selbst, als auch die Reduktionsmittelleitungen von Reduktionsmittel befreit werden, wodurch eine Beschädi gung dieser Komponenten durch Einfrieren des Reduktionsmit tels sicher verhindert werden kann.According to the invention, a pump bypass line is therefore provided hen the inlet of the reducing agent pump with the off let the reducing agent pump connects, in this Pump bypass line before an electrically controllable valve is seen. The pump bypass line is in operation bes the internal combustion engine closed. By opening this Pump bypass line after switching off the internal combustion engine and Maintaining the gas supply can reduce both medium pump itself, as well as the reducing agent lines are freed from reducing agents, causing damage supply of these components by freezing the reducing agent can be prevented safely.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläu tert. Die einzige Figur zeigt in Blockdarstellung eine Abgas nachbehandlungsanlage mit luftunterstützter Reduktionsmittel dosierung einer mit Luftüberschuß betriebenen Brennkraftma schine. Dabei sind nur diejenigen Teile dargestellt, die für das Verständnis der Erfindung notwendig sind. Insbesondere sind Sensoren für die Temperatur des Reduktionsmittels und den Füllstand im Reduktionsmittelvorratsbehälter, sowie Sen soren für die Abgastemperatur und die Abgaszusammensetzung weggelassen. In diesem Ausführungsbeispiel ist als Brenn kraftmaschine eine Dieselbrennkraftmaschine gezeigt und als Reduktionsmittel zum Nachbehandeln des Abgases wird wässerige Harnstofflösung verwendet.Further advantageous embodiments of the invention will be explained in more detail below with reference to the drawing tert. The only figure shows an exhaust gas in a block diagram aftertreatment system with air-assisted reducing agent dosing of an internal combustion engine operated with excess air machine. Only those parts are shown that are for understanding of the invention are necessary. In particular are sensors for the temperature of the reducing agent and the fill level in the reducing agent reservoir, and Sen sensors for the exhaust gas temperature and the exhaust gas composition omitted. In this embodiment is as a focal Kraftmaschine a diesel engine shown and as Reducing agent for aftertreatment of the exhaust gas becomes aqueous Urea solution used.
Die Abgasnachbehandlungsanlage weist einen Reduktionskataly sator 10 auf, der mehrere, in Reihe geschaltete, nicht näher bezeichnete Katalysatoreinheiten beinhaltet. Stromabwärts und/oder stromaufwärts des Reduktionskatalysators 10 kann zu sätzlich je ein Oxidationskatalysator angeordnet sein (in der Figur in strichlinierter Darstellung angedeutet). Bei Betrieb der Brennkraftmaschine strömt das Abgas in der eingezeichne ten Pfeilrichtung durch den Reduktionskatalysator 10.The exhaust gas aftertreatment system has a reduction catalytic converter 10 , which contains a plurality of catalytic converter units, not connected, which are connected in series. An oxidation catalytic converter can additionally be arranged downstream and / or upstream of the reduction catalytic converter 10 (indicated in dashed lines in the figure). When the internal combustion engine is operating, the exhaust gas flows through the reduction catalytic converter 10 in the direction of the arrow shown.
Das zur Abgasnachbehandlung eingesetzte Reduktionsmittel 11 ist in einem Reduktionsmittelvorratsbehälter 12 gespeichert. Zur Förderung des Reduktionsmittels 11 ist eine Reduktions mittelpumpe 13 vorgesehen, die eingangsseitig über eine Re duktionsmittelleitung 14 und ein Filter 15 mit dem Redukti onsmittelvorratsbehälter 12 verbunden ist. Als Reduktionsmit telpumpe 13 kann vorzugsweise eine Membranpumpe oder eine elektromagnetisch angetriebene Schwingkolbenpumpe eingesetzt werden.The reducing agent 11 used for exhaust gas aftertreatment is stored in a reducing agent reservoir 12 . To promote the reducing agent 11 , a reducing medium pump 13 is provided which is connected on the input side via a reducing agent line 14 and a filter 15 to the reducing agent reservoir 12 . As a reducing pump 13 , a diaphragm pump or an electromagnetically driven vibrating piston pump can preferably be used.
Eingangsseite und Ausgangsseite der Reduktionsmittelpumpe 13 sind über eine Pumpenbypassleitung 19 verbunden, wobei in die Pumpenbypassleitung 19 ein Pumpenbypassventil 20 angeordnet ist. Dieses Pumpenbypassventil 20 ist als Ein/Aus-Ventil ausgebildet und kann demzufolge die Pumpenbypassleitung 19 vollständig öffnen oder schließen. Die Pumpenbypassleitung 19 ist vorgesehen, weil die Reduktionsmittelpumpe 13 Rückschlag ventile aufweist und dadurch ein Rückstrom von Dosierventil 17 zu dem Reduktionsmittelbehälter 12 direkt über die Reduk tionsmittelpumpe 13 nicht möglich ist.Input side and output side of the reducing agent pump 13 are connected via a pump bypass conduit 19 wherein a pump bypass valve 20 is disposed in the pump bypass conduit 19th This pump bypass valve 20 is designed as an on / off valve and can therefore completely open or close the pump bypass line 19 . The pump bypass line 19 is provided because the reducing agent pump 13 has check valves and thereby a backflow of metering valve 17 to the reducing agent tank 12 directly via the reducing agent pump 13 is not possible.
Der Ausgang der Reduktionsmittelpumpe 13 ist über eine Reduk tionsmittelleitung 16 mit einem Dosierventil 17 verbunden. In diese Reduktionsmittelleitung 16 ist ein Drucksensor 18 ein geschaltet, der den Druck im Dosiersystem erfasst und ein entsprechendes Signal an eine Steuerungseinrichtung 29, im folgenden als Dosiersteuergerät bezeichnet, abgibt.The output of the reducing agent pump 13 is connected via a reducing agent line 16 to a metering valve 17 . In this reducing agent line 16 , a pressure sensor 18 is connected, which detects the pressure in the metering system and emits a corresponding signal to a control device 29 , hereinafter referred to as the metering control device.
Das Dosierventil 17 ist an eine Mischkammer 21 angeschlossen, ebenso wie eine Druckgasleitung 22. Mittels der Druckgaslei tung 22 kann Gas unter Druck in die Mischkammer 21 einge bracht werden. Hierzu ist im Leitungszug der Druckgasleitung 22 eine Druckgasquelle 23 vorgesehen, welche Gas ansaugt und in einen Druckgasspeicher 24 pumpt. Das im Druckgasspeicher 24 bevorratete Druckgas gelangt über einen Druckminderer 25 und ein Druckgasventil 26 zur Mischkammer 21. Als Druckgas wird bevorzugt Luft verwendet. Wird die Abgasnachbehandlungs anlage bei einem Lastkraftwagen eingesetzt, so kann als Druckgasquelle 23 der Kompressor für die Druckluftanlage des Fahrzeuges benutzt werden. The metering valve 17 is connected to a mixing chamber 21 , as is a compressed gas line 22 . By means of the Druckgaslei device 22 , gas can be introduced into the mixing chamber 21 under pressure. For this purpose, a compressed gas source 23 is provided in the line of the compressed gas line 22 , which sucks gas in and pumps it into a compressed gas storage device 24 . The compressed gas stored in the compressed gas storage 24 reaches the mixing chamber 21 via a pressure reducer 25 and a compressed gas valve 26 . Air is preferably used as the compressed gas. If the exhaust gas treatment system is used in a truck, the compressor for the compressed air system of the vehicle can be used as the compressed gas source 23 .
Von der Mischkammer 21 führt eine Gemischleitung 27 zu einer Stelle in einer Abgasleitung 28 stromaufwärts des Reduktions katalysators 10, an der das mit dem Gas durchmischte Redukti onsmittel 11 eingedüst wird.From the mixing chamber 21 , a mixture line 27 leads to a point in an exhaust line 28 upstream of the reduction catalytic converter 10 , at which the reducing agent 11 mixed with the gas is injected.
Das Pumpenbypassventil 20, das Dosierventil 17 und das Druck gasventil 26 sind als elektrisch ansteuerbare Ventile ausges taltet und werden über Signale des Dosiersteuergerätes 29 über nicht näher bezeichnete elektrische Leitungen angesteu ert.The pump bypass valve 20 , the metering valve 17 and the pressure gas valve 26 are designed as electrically controllable valves and are controlled by signals from the metering control device 29 via electrical lines (not specified).
Das Dosiersteuergerät 29 ist zum gegenseitigen Datentransfer über ein elektrisches Bussystem 30 mit einem Motorsteuergerät 31 verbunden. Über das Bussystem 30 werden die zur Berechnung der zu dosierenden Menge an Harnstofflösung relevanten Be triebsparameter, wie z. B. Motordrehzahl, Luftmasse, Kraft stoffmasse, Regelweg einer Einspritzpumpe, Abgasmassenstrom, Betriebstemperatur, Ladelufttemperatur, Spritzbeginn usw. dem Dosiersteuergerät 29 übergeben.The metering control device 29 is connected to a motor control device 31 for mutual data transfer via an electrical bus system 30 . About the bus system 30 relevant to the calculation of the amount of urea solution to be metered Be operating parameters such. B. Engine speed, air mass, fuel mass, control path of an injection pump, exhaust gas mass flow, operating temperature, charge air temperature, start of injection, etc. the metering control device 29 .
Es ist auch möglich, die Funktionen des Dosiersteuergerätes 29 für das Reduktionsmitteldosiersystem in das Motorsteuerge rät 31 der mit dieser Abgasnachbehandlungsanlage ausgestatte ten Brennkraftmaschine zu integrieren.It is also possible to integrate the functions of the metering control device 29 for the reducing agent metering system into the engine control unit 31 of the internal combustion engine equipped with this exhaust gas aftertreatment system.
Ausgehend von diesen Parametern und den Meßwerten für die Ab gastemperatur und dem NOx-Gehalt berechnet das Dosiersteuer gerät 29 die einzuspritzende Menge an Harnstofflösung und gibt ein entsprechendes elektrisches Signal an das Dosierven til 17 und ein Signal zum Öffnen des Druckgasventils 26 ab. Das Reduktionsmittel wird in der Mischkammer 21 mit Gas durchmischt und wird unter Druck in die Abgasleitung 28 stromaufwärts des Reduktionskatalysators 10 mittels einer Zerstäuberdüse 32 eingespritzt. Durch die Einspritzung in die Abgasleitung 28 wird der Harnstoff hydrolyisiert und durch mischt. In den Katalysatoreinheiten erfolgt dann die kataly tische Reduktion des NOx im Abgas zu N2 und H2O. Starting gas temperature of these parameters and the measured values for the Ab and the NO x content computes the Dosiersteuer apparatus 29, the injected quantity of urea solution and sends a corresponding electrical signal to the Dosierven til 17 and a signal for opening the compressed gas valve 26 from. The reducing agent is mixed with gas in the mixing chamber 21 and is injected under pressure into the exhaust pipe 28 upstream of the reduction catalytic converter 10 by means of an atomizing nozzle 32 . The urea is hydrolyzed and mixed by the injection into the exhaust line 28 . The catalytic tables then reduce the NO x in the exhaust gas to N 2 and H 2 O.
Im folgenden wird beschrieben, wie mit dieser Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung ein ausreichender Schutz vor Frostschäden aufgrund einfrierendem Reduktionsmittel erreicht werden kann.The following describes how to use this device Exhaust gas treatment provides adequate protection against frost damage can be achieved due to freezing reducing agent.
Um Luft in das hydraulische System zu drücken, wird nach Ab stellen der Brennkraftmaschine der Reduktionsmitteldruck durch Öffnen des Pumpenbypassventils 20 über die Pumpenby passleitung 19 abgebaut. Die Reduktionsmittelpumpe 13 wird deaktiviert und das Dosierventil 17 wird geöffnet. Das Druck gasventil 26 bleibt auch nach dem Abstellen der Brennkraftma schine noch in der geöffneten Stellung. Dadurch gelangt ei nerseits Druckgas von der Druckgasquelle 23 oder bei deakti vierter Druckgasquelle 23 von dem gefüllten Druckgasspeicher 24 in die Mischkammer 21 und in die Gemischleitung 27. Da durch werden die Mischkammer 21 und die Gemischleitung 27 nachgespült und von Reduktionsmittel 11 befreit.In order to press air into the hydraulic system, the reducing agent pressure is reduced after opening the internal combustion engine by opening the pump bypass valve 20 via the pump bypass line 19 . The reducing agent pump 13 is deactivated and the metering valve 17 is opened. The pressure gas valve 26 remains in the open position even after the engine is turned off. Egg enters characterized nerseits pressurized gas from the pressurized gas source 23 or deakti fourth source of compressed gas 23 from the gas-filled pressure reservoir 24 into the mixing chamber 21 and into the mixture line 27th Since the mixing chamber 21 and the mixture line 27 are rinsed and freed from reducing agent 11 .
Anderseits strömt das unter Druck zugeführte Gas über das ge öffnete Dosierventil 17, die Dosiermittelleitung 16, den Drucksensor 18, dem geöffneten Bypassventil 20 und den Filter 15 über die Reduktionsmittelleitung 14 bis in den Reduktions mittelvorratsbehälter 12. Nach einer vorgegebenen Zeitdauer wird das Pumpenbypassventil 20 wieder geschlossen, um ein Austrocknen des Dosiersystem zu vermeiden. Nach einer vorge gebenen Zeitdauer wird auch das Druckgasventil 26 geschlossen und die Druckgasquelle 23, sofern sie noch nicht deaktiviert war, weil noch genügend Druckgas im Druckgasspeicher zum Spü len vorhanden war, auch diese abgeschaltet. Diese Zeitdauern, auch als Nachspülzeiten bezeichnet, werden abhängig von der Konstruktion und Geometrie der einzelnen Komponenten des Do siersystem experimentell ermittelt.On the other hand, the gas supplied under pressure flows via the opened metering valve 17 , the metering line 16 , the pressure sensor 18 , the open bypass valve 20 and the filter 15 via the reducing agent line 14 into the reducing agent reservoir 12 . After a predetermined period of time, the pump bypass valve 20 is closed again in order to prevent the metering system from drying out. After a pre-specified period of time, the pressure gas valve 26 is closed and the pressure gas source 23 , unless it was not yet deactivated because there was still enough pressure gas in the pressure gas storage for rinsing, also switched this off. These time periods, also known as rinse times, are determined experimentally depending on the design and geometry of the individual components of the dispensing system.
Nachdem sich auf diese Weise in jeder Komponente des Dosier systems ausreichend große Gasblasen bilden, werden diese zu verlässig vor Beschädigung beim Einfrieren des Reduktionsmit tels geschützt. Having this way in every component of the dosing systems form sufficiently large gas bubbles, these become reliable against damage when freezing the reducing agent protected.
Als Reduktionsmittelpumpe 13 werden bevorzugt Membranpumpen oder elektromagnetisch angetriebene Schwingkolbenpumpen ver wendet. Bei der Schwingkolbenpumpe wird prinzipbedingt zwi schen den beiden Pumpenventilen (Einlass- und Auslassventil) ein Reduktionsmittelvolumen eingeschlossen, welches mindes tens dem Kolbenhubraum entspricht. Um das in der Pumpe be findliche Reduktionsmittelvolumen auszustoßen und ebenfalls Gas einzubringen, wird die Reduktionsmittelpumpe 13 bei ge öffnetem Bypassventil 20 kurz aktiviert und dann sofort wie der abgeschaltet. Die Anschaltdauer hängt von der Größe der Pumpe, insbesondere dem Kolbenhubraum ab, bewegt sich aber im Sekundenbereich.As a reducing agent pump 13 , diaphragm pumps or electromagnetically driven vibrating piston pumps are preferably used. In principle, the vibrating piston pump includes a volume of reducing agent between the two pump valves (inlet and outlet valve) that corresponds at least to the piston displacement. In order to expel the reducing agent volume in the pump and also to introduce gas, the reducing agent pump 13 is briefly activated when the bypass valve 20 is open and then immediately switched off. The switch-on time depends on the size of the pump, in particular the piston displacement, but is in the range of seconds.
Das gleiche Verfahren kann auch bei Membranpumpen angewandt werden, ist jedoch wegen der prinzipbedingten Elastizität der Membran kaum nötig.The same procedure can also be used for diaphragm pumps be, however, is due to the elasticity of the principle Membrane hardly necessary.
Um einen sicheren und reproduzierbaren Wiederanlauf des Do siersystems zu erreichen, wird das Dosiersystem, insbesondere der Filter 15, die Reduktionsmittelpumpe 13, das Dosierventil 17 und die Mischkammer 21 mit den jeweils zugehörigen Leitun gen 14,16 möglichst tief, bezogen auf den Reduktionsmittel vorratsbehälter 12 angeordnet, weil dann der hydrostatische Druck des Reduktionsmittels 11 die Entlüftung des Dosiersys tems unterstützt.In order to achieve a safe and reproducible restart of the metering system, the metering system, in particular the filter 15 , the reducing agent pump 13 , the metering valve 17 and the mixing chamber 21 with the associated lines 14 , 16 are as deep as possible, based on the reducing agent reservoir 12 arranged because then the hydrostatic pressure of the reducing agent 11 supports the ventilation of the Dosiersys system.
Claims (12)
während des Betriebes der Brennkraftmaschine bedarfsweise das Reduktionsmittel (11) mit Hilfe einer Reduktionsmittel pumpe (13) von einem Reduktionsmittelvorratsbehälter (12) über eine Reduktionsmittelleitung (14, 16) zu einem Dosier ventil (17) gefördert wird,
das Reduktionsmittel (11) über das Dosierventil (17) in ei ne Mischkammer (21) eingedüst wird,
der Mischkammer (21) über eine Druckgasleitung (22) ein Gas unter Druck zugeführt wird zum Mischen des Reduktionsmit tels (11) mit dem Gas,
das Gemisch aus der Mischkammer (21) unter Druck über eine Gemischleitung (27) dem Abgas der Brennkraftmaschine zuge führt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine
die Reduktionsmittelpumpe (13) ausgeschaltet und das Do sierventil (17) geöffnet wird,
weiterhin Gas in die Mischkammer (21) eingebracht wird,
eine die Reduktionsmittelpumpe (13) umgehende Pumpenbypass leitung (19) für eine vorgegebene Zeitdauer geöffnet wird, so dass sowohl die Mischkammer (21), die Gemischleitung (27), das Dosierventil (17), als auch die Reduktionsmittel leitung (14, 16) zumindest teilweise mit dem Gas gefüllt werden.1. Method for exhaust gas aftertreatment in an internal combustion engine by introducing a liquid reducing agent into the exhaust gas of the internal combustion engine
during operation of the internal combustion engine, the reducing agent ( 11 ) is conveyed from a reducing agent reservoir ( 12 ) via a reducing agent line ( 14 , 16 ) to a metering valve ( 17 ) with the aid of a reducing agent pump ( 13 ),
the reducing agent ( 11 ) is injected into a mixing chamber ( 21 ) via the metering valve ( 17 ),
the mixing chamber ( 21 ) is supplied with a gas under pressure via a compressed gas line ( 22 ) for mixing the reducing agent ( 11 ) with the gas,
the mixture from the mixing chamber ( 21 ) is fed under pressure via a mixture line ( 27 ) to the exhaust gas of the internal combustion engine,
characterized in that
after switching off the internal combustion engine
the reducing agent pump ( 13 ) is switched off and the metering valve ( 17 ) is opened,
further gas is introduced into the mixing chamber ( 21 ),
a pump bypass line ( 19 ) which bypasses the reducing agent pump ( 13 ) is opened for a predetermined period of time, so that both the mixing chamber ( 21 ), the mixture line ( 27 ), the metering valve ( 17 ) and the reducing agent line ( 14 , 16 ) be at least partially filled with the gas.
einer Mischkammer (21) zum Mischen des Reduktionsmittels (11) mit einem Gas, in die eine das Reduktionsmittel (11) führende Reduktionsmittelleitung (14, 16) und eine das Gas führende Druckgasleitung (22) mündet,
einer Reduktionsmittelpumpe (13) in der Reduktionsmittel leitung (14) zum Fördern des Reduktionsmittels (11) von einem Reduktionsmittelbehälter (12) zu der Mischkammer (21),
einem Dosierventil (17) zum Einbringen des Reduktionsmit tels (11) in die Mischkammer (21),
einer Gemischleitung (27), welche von der Mischkammer (21) zu einer Abgasleitung (28) stromaufwärts eines Reduktions katalysators (10) führt und
einer Steuerungseinrichtung (29) zur Steuerung des Reduk tionsmitteldurchsatzes in der Reduktionsmittelleitung (16)
dadurch gekennzeichnet, dass
der Einlass der Reduktionsmittelpumpe (13) und der Auslass der Reduktionsmittelpumpe (13) über eine Pumpenbypasslei tung (19) verbunden ist und
in der Pumpenbypassleitung (19) ein von der Steuerungsein richtung (29) steuerbares Pumpenbypassventil (20) angeord net ist. 8. Device for exhaust gas aftertreatment in an internal combustion engine by introducing a liquid reducing agent into the exhaust gas of the internal combustion engine
a mixing chamber ( 21 ) for mixing the reducing agent ( 11 ) with a gas, into which a reducing agent line ( 14 , 16 ) carrying the reducing agent ( 11 ) and a compressed gas line ( 22 ) carrying the gas open,
a reducing agent pump ( 13 ) in the reducing agent line ( 14 ) for conveying the reducing agent ( 11 ) from a reducing agent container ( 12 ) to the mixing chamber ( 21 ),
a metering valve ( 17 ) for introducing the reducing agent ( 11 ) into the mixing chamber ( 21 ),
a mixture line ( 27 ) which leads from the mixing chamber ( 21 ) to an exhaust line ( 28 ) upstream of a reduction catalyst ( 10 ) and
a control device ( 29 ) for controlling the throughput of reducing agent in the reducing agent line ( 16 )
characterized in that
the inlet of the reducing agent pump ( 13 ) and the outlet of the reducing agent pump ( 13 ) via a pump bypass line ( 19 ) is connected and
in the pump bypass line ( 19 ) from the control device ( 29 ) controllable pump bypass valve ( 20 ) is angeord net.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10150518A DE10150518C1 (en) | 2001-10-12 | 2001-10-12 | Method and device for exhaust gas aftertreatment in an internal combustion engine |
| PCT/DE2002/003707 WO2003033111A2 (en) | 2001-10-12 | 2002-09-30 | Method and device for the aftertreatment of exhaust gases of an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10150518A DE10150518C1 (en) | 2001-10-12 | 2001-10-12 | Method and device for exhaust gas aftertreatment in an internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10150518C1 true DE10150518C1 (en) | 2003-05-08 |
Family
ID=7702359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10150518A Expired - Fee Related DE10150518C1 (en) | 2001-10-12 | 2001-10-12 | Method and device for exhaust gas aftertreatment in an internal combustion engine |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10150518C1 (en) |
| WO (1) | WO2003033111A2 (en) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005024232A1 (en) * | 2003-09-02 | 2005-03-17 | Hydraulik-Ring Gmbh | Pump for conveying an exhaust gas aftertreatment medium, particularly a urea-water solution, for diesel engines |
| WO2005099874A1 (en) * | 2004-04-15 | 2005-10-27 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for introducing a reagent into an exhaust gas channel of an internal combustion engine |
| WO2006000477A1 (en) * | 2004-06-24 | 2006-01-05 | Robert Bosch Gmbh | Dosing valve system and method for the operation thereof |
| DE102008012780A1 (en) | 2008-03-05 | 2009-09-10 | Hydraulik-Ring Gmbh | exhaust treatment device |
| DE102008055724A1 (en) * | 2008-11-04 | 2010-05-06 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Method for controlling emission control device for motor vehicle, involves accommodating reducing agent in tank and providing nozzle with adjustable element for closing and opening nozzle opening |
| US7878183B2 (en) | 2007-07-17 | 2011-02-01 | Cummins Filtration Ip, Inc. | Apparatus, system, and method to provide air to a doser injector nozzle |
| US8074673B2 (en) | 2004-05-18 | 2011-12-13 | Hydraulik-Ring Gmbh | Freeze-resistant metering valve |
| US8266892B2 (en) | 2007-01-25 | 2012-09-18 | Friedrich Zapf | Calibrated dosing unit, especially of an exhaust gas treatment unit |
| US8875502B2 (en) | 2010-12-14 | 2014-11-04 | Cummins Ltd. | SCR exhaust gas aftertreatment device |
| US8938949B2 (en) | 2009-08-03 | 2015-01-27 | Cummins Ltd. | SCR exhaust gas aftertreatment device |
| CN105143618A (en) * | 2013-03-15 | 2015-12-09 | 康明斯知识产权公司 | Reintroduction of air in delivery system accumulator |
| CN105422229A (en) * | 2015-12-17 | 2016-03-23 | 潍柴动力股份有限公司 | SCR (selective catalytic reduction) ammonia gas spraying and metering system and method |
| US9453446B2 (en) * | 2014-10-21 | 2016-09-27 | Cummins Emission Solutions, Inc. | Constant mass flow injection system |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2879239A1 (en) | 2004-12-15 | 2006-06-16 | Inergy Automotive Systems Res | SYSTEM FOR STORING AND INJECTING AN ADDITIVE IN EXHAUST GASES OF AN ENGINE |
| RU2400637C2 (en) * | 2005-12-22 | 2010-09-27 | Грундфос Нонокс А/С | System and method of fluid transfer and exhaust system incorporating fluid transfer system |
| DE102006019051A1 (en) | 2006-04-25 | 2007-10-31 | Robert Bosch Gmbh | Device for supplying a reducing agent in an exhaust line of an internal combustion engine |
| DE102007035983B4 (en) * | 2007-08-01 | 2010-04-01 | Continental Automotive Gmbh | Method and apparatus for the selective catalytic reduction of nitrogen oxides in an oxygen-containing exhaust gas of an internal combustion engine, in particular a diesel engine |
| DE102008022517A1 (en) * | 2008-05-07 | 2009-11-12 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Device for providing reducing agent solution in an exhaust system and corresponding exhaust system |
| US8359833B2 (en) * | 2009-12-23 | 2013-01-29 | Caterpillar Inc. | Method for introducing a reductant into an exhaust stream |
| FR3071013B1 (en) | 2017-09-12 | 2019-08-30 | Continental Automotive France | METHOD FOR PREVENTING A RISK OF FREEZING IN A REDUCING AGENT FEEDING DEVICE OF A SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION SYSTEM |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4432577A1 (en) * | 1994-09-13 | 1996-03-14 | Siemens Ag | Assembly for introduction of liq. into selective catalytic redn. assembly |
| DE4436397A1 (en) * | 1994-10-12 | 1996-04-18 | Bosch Gmbh Robert | Exhaust gas aftertreatment device |
| DE19743337C1 (en) * | 1997-09-30 | 1999-01-07 | Siemens Ag | Nitrous oxide reduction system for cleaning diesel engine exhaust gas |
| WO1999024150A1 (en) * | 1997-11-12 | 1999-05-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Device for supplying a reduction agent into an exhaust-gas purification system |
| WO2001006098A1 (en) * | 1999-07-19 | 2001-01-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Device and method for aftertreating the exhaust gas of an internal combustion engine by means of selective catalytic reduction |
| WO2001057488A1 (en) * | 2000-02-03 | 2001-08-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Pressure sensor for detecting the pressure of a liquid |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4230056A1 (en) * | 1992-09-08 | 1994-03-10 | Man Nutzfahrzeuge Ag | Atomizer device |
| DE59507350D1 (en) * | 1994-09-13 | 2000-01-05 | Siemens Ag | METHOD AND DEVICE FOR INPUTING LIQUID IN AN EXHAUST GAS PURIFICATION DEVICE |
| DE19827678B4 (en) * | 1998-06-22 | 2010-05-20 | Hjs Fahrzeugtechnik Gmbh & Co | Emission control system for removing exhaust gases from combustion units |
| DE10047516A1 (en) * | 2000-09-22 | 2002-04-18 | Bosch Gmbh Robert | Method and device for dosing a reducing agent for removing nitrogen oxides from exhaust gases |
-
2001
- 2001-10-12 DE DE10150518A patent/DE10150518C1/en not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-09-30 WO PCT/DE2002/003707 patent/WO2003033111A2/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4432577A1 (en) * | 1994-09-13 | 1996-03-14 | Siemens Ag | Assembly for introduction of liq. into selective catalytic redn. assembly |
| DE4436397A1 (en) * | 1994-10-12 | 1996-04-18 | Bosch Gmbh Robert | Exhaust gas aftertreatment device |
| DE19743337C1 (en) * | 1997-09-30 | 1999-01-07 | Siemens Ag | Nitrous oxide reduction system for cleaning diesel engine exhaust gas |
| WO1999024150A1 (en) * | 1997-11-12 | 1999-05-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Device for supplying a reduction agent into an exhaust-gas purification system |
| WO2001006098A1 (en) * | 1999-07-19 | 2001-01-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Device and method for aftertreating the exhaust gas of an internal combustion engine by means of selective catalytic reduction |
| WO2001057488A1 (en) * | 2000-02-03 | 2001-08-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Pressure sensor for detecting the pressure of a liquid |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005024232A1 (en) * | 2003-09-02 | 2005-03-17 | Hydraulik-Ring Gmbh | Pump for conveying an exhaust gas aftertreatment medium, particularly a urea-water solution, for diesel engines |
| WO2005099874A1 (en) * | 2004-04-15 | 2005-10-27 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for introducing a reagent into an exhaust gas channel of an internal combustion engine |
| US8074673B2 (en) | 2004-05-18 | 2011-12-13 | Hydraulik-Ring Gmbh | Freeze-resistant metering valve |
| WO2006000477A1 (en) * | 2004-06-24 | 2006-01-05 | Robert Bosch Gmbh | Dosing valve system and method for the operation thereof |
| DE102004030441A1 (en) * | 2004-06-24 | 2006-01-12 | Robert Bosch Gmbh | Metering valve arrangement and method for operating a metering valve arrangement |
| US7937932B2 (en) | 2004-06-24 | 2011-05-10 | Robert Bosch Gmbh | Metering valve assembly and method for operating a metering valve assembly |
| US8266892B2 (en) | 2007-01-25 | 2012-09-18 | Friedrich Zapf | Calibrated dosing unit, especially of an exhaust gas treatment unit |
| US8875491B2 (en) | 2007-01-25 | 2014-11-04 | Cummins Ltd. | Exhaust gas aftertreatment system and method |
| DE102008033575B4 (en) * | 2007-07-17 | 2016-08-04 | Cummins Filtration Ip, Inc. | Device and system for supplying air to an injection nozzle of a metering device |
| US7878183B2 (en) | 2007-07-17 | 2011-02-01 | Cummins Filtration Ip, Inc. | Apparatus, system, and method to provide air to a doser injector nozzle |
| US8959895B2 (en) | 2008-03-05 | 2015-02-24 | Cummins Ltd. | Exhaust-gas aftertreatment device |
| DE102008012780B4 (en) * | 2008-03-05 | 2012-10-04 | Hydraulik-Ring Gmbh | exhaust treatment device |
| US8201393B2 (en) | 2008-03-05 | 2012-06-19 | Hilite Germany Gmbh | Exhaust-gas aftertreatment device |
| DE102008012780A1 (en) | 2008-03-05 | 2009-09-10 | Hydraulik-Ring Gmbh | exhaust treatment device |
| DE102008055724A1 (en) * | 2008-11-04 | 2010-05-06 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Method for controlling emission control device for motor vehicle, involves accommodating reducing agent in tank and providing nozzle with adjustable element for closing and opening nozzle opening |
| US8938949B2 (en) | 2009-08-03 | 2015-01-27 | Cummins Ltd. | SCR exhaust gas aftertreatment device |
| US8875502B2 (en) | 2010-12-14 | 2014-11-04 | Cummins Ltd. | SCR exhaust gas aftertreatment device |
| CN105143618A (en) * | 2013-03-15 | 2015-12-09 | 康明斯知识产权公司 | Reintroduction of air in delivery system accumulator |
| CN105143618B (en) * | 2013-03-15 | 2018-05-11 | 康明斯知识产权公司 | Air in the holder of transport system is re-introduced into |
| US9453446B2 (en) * | 2014-10-21 | 2016-09-27 | Cummins Emission Solutions, Inc. | Constant mass flow injection system |
| US10024210B2 (en) | 2014-10-21 | 2018-07-17 | Cummins Emission Solutions, Inc. | Constant mass flow injection system |
| CN105422229A (en) * | 2015-12-17 | 2016-03-23 | 潍柴动力股份有限公司 | SCR (selective catalytic reduction) ammonia gas spraying and metering system and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2003033111A2 (en) | 2003-04-24 |
| WO2003033111A3 (en) | 2003-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE10150518C1 (en) | Method and device for exhaust gas aftertreatment in an internal combustion engine | |
| DE19935920C2 (en) | Device and method for heating a reducing agent reservoir of an exhaust gas aftertreatment system for an internal combustion engine | |
| DE10147172C2 (en) | Reducing agent pump for an exhaust gas aftertreatment system of an internal combustion engine | |
| DE102007055874B4 (en) | Exhaust emission control device with additive injection device | |
| DE102009023325B4 (en) | Method for adapting the injection of injection agent in an injection system | |
| EP1999347B1 (en) | Method and metering system for reducing pollutants in motor vehicle exhaust gases | |
| EP1232334B1 (en) | Device and method for the nitrogen oxide control of waste gas in an internal combustion engine | |
| DE19827678B4 (en) | Emission control system for removing exhaust gases from combustion units | |
| EP1192337B1 (en) | Valve seat device for a metering valve of an exhaust treatment station | |
| DE19933798C2 (en) | Device and method for exhaust gas aftertreatment in an internal combustion engine | |
| DE102007047918B4 (en) | emission Control system | |
| DE102007044403B4 (en) | Device for introducing a reducing agent liquid into an exhaust gas of a combustion plant | |
| EP2504540B1 (en) | Method for operating a system for supplying reducing agent | |
| DE4432577A1 (en) | Assembly for introduction of liq. into selective catalytic redn. assembly | |
| DE112009003686T5 (en) | Method for rinsing a dosing system | |
| DE102006049591A1 (en) | Catalytic selective reduction system with urea promotion, for diesel engine exhaust gas, has good cold start performance by upstream injection of electrically preheated aqueous solution in enhanced spray dispersion | |
| DE4436397A1 (en) | Exhaust gas aftertreatment device | |
| EP2126298B1 (en) | Device for metering a reducing agent | |
| DE102008060373B4 (en) | Exhaust gas purification device for motor vehicles | |
| DE102007044610A1 (en) | Method for detecting the minimum opening time of a reducing agent supply device in an exhaust aftertreatment system with an SCR catalyst | |
| EP2310646B1 (en) | Method for operating a urea-water solution metering system | |
| EP2614229B1 (en) | Reducing agent dosing system for injecting a reducing agent into the exhaust-gas flow of an internal combustion engine | |
| DE102008043405A1 (en) | Method for testing the functioning of a pump | |
| WO2006045671A1 (en) | Metering device and process for operating the metering device | |
| EP3324015A1 (en) | Reductant dosing system with conduit heating |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
| 8304 | Grant after examination procedure | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ARGILLON GMBH, 96257 REDWITZ, DE |
|
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20120501 |
|
| R082 | Change of representative |
Representative=s name: FDST PATENTANWAELTE FREIER DOERR STAMMLER TSCH, DE |
|
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: JOHNSON MATTHEY CATALYSTS (GERMANY) GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: ARGILLON GMBH, 96257 REDWITZ, DE Effective date: 20121004 |
|
| R082 | Change of representative |
Representative=s name: FDST PATENTANWAELTE FREIER DOERR STAMMLER TSCH, DE Effective date: 20121004 |