DE102005009686A1 - Verfahren zur Abgasnachbehandlung bei Dieselmotoren oder dergleichen, und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Abgasnachbehandlung bei Dieselmotoren oder dergleichen, und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abgasnachbehandlung bei Dieselmotoren, bei welchem das Abgas durch einen jeweils im Abgasstrang (8) angeordneten regenerierbaren Partikelfilter (14) sowie einen NOx-Katalysator (10) geleitet wird. Erfindungsgemäß wird das Abgas zuerst durch den motornah angeordneten NOx-Katalysator (10) vom Harnstoff-SCR-Typ und anschließend durch den Partikelfilter (14) vom CSF-Typ geleitet, wobei dem Partikelfilter (14) die für seine Regeneration erforderliche Energie von außen zugeführt wird. Als Regenerationsmittel wird vorzugsweise Kraftstoff verwendet, welcher dem für den Betrieb des Dieselmotors vorgesehenen Kraftstofftank (16) entnommen wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abgasnachbehandlung bei Dieselmotoren oder dergleichen, bei welchem das Abgas durch einen jeweils im Abgasstrang angeordneten regenerierbaren Partikelfilter sowie einen NOx-Katalysator geleitet wird, sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens. Unter dem Begriff "Dieselmotoren oder dergleichen" werden Motoren verstanden, deren Abgase nicht vernachlässigbare Mengen an Rußpartikeln oder ähnlichen Verbrennungsrückständen enthalten.
  • Es ist bereits bekannt, den Gehalt an Rußpartikeln und Stickoxiden im Abgas durch getrennte Aggregate so weit abzusenken, dass das Abgas den gesetzlich vorgeschriebenen Abgasgrenzwerten entspricht.
  • Eine seit Jahren erprobe Technologie zur NOx-Minderung ist die Harnstoff-SCR-Technologie (SCR = selective catalytic reduction). Dabei wird Harnstoff bzw. eine wässrige Harnstofflösung über ein Dosiersystem vor dem NOx-Katalysator in den Abgasstrang eingebracht, wobei dann im NOx-Katalysator in zwei chemischen Schritten Ammoniak entsteht, welches wiederum mit den im NOx-Katalysator gesammelten Stickoxiden zu Stickstoff reagiert. Der Vorteil einer Verwendung von Harnstoff liegt darin, dass der Umgang bei Transport und Lagerung völlig problemlos ist, da Harnstoff farblos, geruchsfrei, ungiftig und biologisch unbedenklich ist.
  • Zum Ausfiltern von Rußpartikeln aus dem Abgas haben sich Partikelfilter vom CSF-Typ bewährt (CSF = catalysed soot filter). Es handelt sich dabei um Partikelfilter, die eine katalytische Beschichtung aufweisen, um den Rußabbrand zu verbessern bzw. zu ermöglichen. Partikelfilter vom CSF-Typ sind passive, d.h. kontinuierlich arbeitende Systeme mit einer hohen Lebensdauer. Ein weiterer Vorteil ist ihr geringer Bauraumbedarf.
  • NOx-Katalysatoren vom SCR-Typ einerseits und Partikelfilter vom CSF-Typ andererseits sind deshalb besonders für die Verwendung in Kraftfahrzeugen geeignet. Es sind bereits in der Literatur Anlagen diskutiert worden, bei denen ein Partikelfilter vom CSF-Typ und ein NOx-Katalysator vom SCR-Typ bezüglich der Strömungsrichtung des Abgases hintereinander im Abgasstrang angeordnet sind. Eine motornahe Anordnung des Partikelfilters gewährleistet wegen der verhältnismäßig hohen Abgastemperatur einen zuverlässigen Rußabbrand. Ein Problem ergibt sich jedoch aus der motorfernen Anordnung des SCR-Katalysators. Die Harnstoff-SCR-Technologie kann erst ab einer Abgastemperatur von mehr als 200°C hinreichend stabil eingesetzt werden. Unterhalb dieser Temperatur kann kein frisches Reduktionsmittel in den Abgasstrang eingespritzt werden, da eine vollständige Auflösung der Harnstofflösung im Abgasstrang bei Temperaturen unter 200°C nicht gewährleistet ist. Es kann dann nämlich zu einer Polymerisation des Harnstoffes kommen, die zu irreversiblen Ablagerungen im Abgasstrang führt und diesen im Laufe der Zeit verstopft.
  • Das bedeutet, dass eine nennenswerte Entstickung des Abgases erst einsetzen kann, nachdem der SCR-Katalysator nach einer bestimmten Betriebszeit auf eine ausreichende Temperatur aufgeheizt worden ist. Bei einem MVEG-Testzyklus (MVEG = motor vehicle emissions group), bei welchem die Abgastemperatur an dem nachgeordneten SCR-Katalysator sehr lange unterhalb von 200°C bleibt, ist deshalb nur eine verhältnismäßig niedrige Entstickungsrate zu erwarten.
    •
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, bei denen der Wirkungsgrad des SCR-Katalysators in allen Betriebsbereichen verbessert wird, wobei gleichzeitig ein ordnungsgemäßer Betrieb des CSF-Partikelfilters gewährleistet ist.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 3 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass das Abgas zuerst durch einen motornah angeordneten NOx-Katalysator vom Harnstoff-SCR-Typ und anschließend durch einen Partikelfilter vom CSF-Typ geleitet wird, wobei dem Partikelfilter die für seine Regeneration erforderliche Energie von außen zugeführt wird.
  • Durch die motornahe Anordnung des SCR-Katalysators wird infolge der höheren Abgastemperatur das Arbeitsfenster des Katalysators besser genutzt; die Konvertierung der Stickoxide beginnt früher, was zu einer Steigerung der Entstickungsrate über die gesamte Betriebszeit (beispielsweise einen MVEG-Testzyklus) führt. Der für die Regeneration erforderliche Harnstoff wird vor dem SCR-Katalysator in den Abgasstrang gespritzt.
  • Um trotz der motorfernen Anordnung des CSF-Partikelfilters dessen ordnungsgemäßen Betrieb sicherzustellen, wird diesem die für seine Regeneration erforderliche Energie von außen zugeführt. Diese Energie kann in unterschiedlicher Weise zugeführt werden, nämlich etwa in Form von Wärmeenergie mittels Mikrowellen- oder Elektro-Heizeinrichtungen, oder in der Form von Brennstoffen, die mit dem im Abgas enthaltenen Sauerstoffüberschuss reagieren. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Regenerationsmittel für den CSF-Partikelfilter der für den Betrieb des Motors vorgesehene Kraftstoff verwendet wird, da dieser im Betrieb immer zur Verfügung steht und beispielsweise keine gesonderten Tanks erfordert. Die Regeneration des Partikelfilters kann dabei jedoch nicht über eine vom Motormanagement gesteuerte Gemischanreicherung erfolgen, da die daraus resultierenden Abgastemperaturen von über 650°C, die sich etwas vermindert auch im SCR-Katalysator einstellen, deutlich an dessen Toleranzgrenzen liegen würden. Darüber hinaus würde eine durch Nacheinspritzen verursachte erhöhte Kohlenwasserstoffkonzentration beim Überleiten über bestimmte Typen von SCR-Katalysator zu einer Vergiftung des Katalysators und damit zu Einbußen im Wirkungsgrad führen.
  • Gemäß der Erfindung ist deshalb vorgesehen, dass der Kraftstoff vor dem Partikelfilter in den Abgasstrang eingespritzt wird (HCl-Verfahren).
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird deshalb in vorteilhafter Weise eine gute Ausnutzung des Arbeitsfensters des SCR-Katalysators einerseits und eine motorschonende Partikelfilter-Regeneration andererseits erzielt.
  • Eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 3 ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen motornah angeordneten NOx-Katalysator vom Harnstoff-SCR-Typ und einen stromabwärts davon angeordneten Partikelfilter vom CSF-Typ, und durch eine dem Partikelfilter zugeordnete Einrichtung zum Zuführen der für seine Regeneration erforderliche Energie. Wie bereits weiter vorne ausgeführt wurde, ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung eine Einrichtung vorgesehen, um vor dem Partikelfilter Kraftstoff in den Abgasstrang einzuspritzen. Als Kraftstoff wird vorzugsweise der für den Betrieb des Dieselmotors vorgesehene Kraftstoff verwendet, so dass die Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff direkt an den Kraftstofftank des Dieselmotors angeschlossen sein kann und ein gesonderter Kraftstofftank nicht erforderlich ist.
  • Wenn die beschriebene Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung bei einem Kraftfahrzeug verwendet wird, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Partikelfilter im Unterbodenbereich des Kraftfahrzeuges angeordnet ist, wo die von diesem abgegebene Wärme direkt an die Umgebung abgeführt werden kann.
    •
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
  • Die einzige Figur zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, in dessen Abgasstrang hintereinander ein SCR-Katalysator und ein CSF-Partikelfilter angeordnet sind.
  • Das in der Figur schematisch dargestellte Kraftfahrzeug 2 wird durch einen Dieselmotor 4 angetrieben. Wie ebenfalls schematisch dargestellt ist, ist der Dieselmotor 4 mit einem Abgasturbolader 6 ausgestattet, welcher in bekannter Weise die Abgase des Dieselmotors 4 nutzt, um diesen aufzuladen.
  • Die Abgase werden durch einen als Ganzes mit 8 bezeichneten Abgasstrang in die Umgebung abgeführt. In diesem Abgasstrang 8 ist unmittelbar hinter dem Dieselmotor 4 ein SCR-Katalysator 10 angeordnet, in welchem die Abgase in einem ersten Verfahrensschritt entstickt werden. Der SCR-Katalysator 10 arbeitet mit Harnstoff bzw. einer wässrigen Harnstofflösung als Reduktionsmittel, welche einem beispielsweise im Heck des Fahrzeuges angeordneten Harnstofftank 12 entnommen und vor dem SCR-Katalysator 10 in den Abgasstrang 8 eingespritzt wird. Der Harnstoff-SCR-Katalysator 10 arbeitet bei einer Abgastemperatur deutlich innerhalb der Wärmeverträglichkeitsgrenzen des SCR-Katalysators in einem wirksamen Bereich des SCR-Arbeitsfensters.
  • Stromabwärts des SCR-Katalysators ist im Abgasstrang ein regenerierbarer Partikelfilter 14 angeordnet, welcher dem Abgas Rußpartikel entzieht. Der Partikelfilter 14 ist ein Partikelfilter vom CSF-Typ, welcher mit einem katalytisch aktiven Material beschichtet ist. Der Partikelfilter 14 wird mittels Kraftstoff regeneriert, welcher dem Kraftstofftank 16 des Kraftfahrzeug 2 entnommen und vor dem Partikelfilter 14 in den Abgasstrang 8 eingespritzt wird. Durch eine geregelte Dosierung der Kraftstoffeinspritzung kann der Partikelfilter bei einer für den Rußabbrand optimalen Temperatur betrieben werden
    • 2
    Kraftfahrzeug
    4
    Dieselmotor
    6
    Abgasturbolader
    8
    Abgasstrang
    10
    SCR-Katalysator
    12
    Harnstofftank
    14
    Partikelfilter
    16
    Kraftstofftank

Claims (6)

  1. Verfahren zur Abgasnachbehandlung bei Dieselmotoren oder dergleichen, bei welchem das Abgas durch einen jeweils im Abgasstrang angeordneten regenerierbaren Partikelfilter sowie einen NOx-Katalysator geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas zuerst durch einen motornah angeordneten NOx-Katalysator (10) vom Harnstoff-SCR-Typ (SCR = selective catalytic reduction) und anschließend durch einen Partikelfilter (14) vom CSF-Typ (CSF = catalysed soot filter) geleitet wird, wobei dem Partikelfilter (14) die für seine Regeneration erforderliche Energie von außen zugeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Partikelfilter (14) Kraftstoff in den Abgasstrang (8) eingespritzt wird.
  3. Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung bei Dieselmotoren oder dergleichen, umfassend einen jeweils im Abgasstrang angeordneten regenerierbaren Partikelfilter sowie einen NOx-Katalysator, gekennzeichnet durch einen motornah angeordneten NOx-Katalysator (10) vom Harnstoff-SCR-Typ und einen stromabwärts davon angeordneten Partikelfilter (14) vom CSF-Typ, und durch eine dem Partikelfilter (14) zugeordnete Einrichtung zum Zuführen der für seine Regeneration erforderlichen Energie.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff vor dem Partikelfilter (14) in den Abgasstrang (8).
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff an den Kraftstofftank (16) des Dieselmotors (4) angeschlossen ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5 zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass der Partikelfilter (14) im Unterbodenbereich des Kraftfahrzeuges (2) angeordnet ist.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009014236A1 (de) 2009-03-20 2010-09-30 Audi Ag Vorrichtung zur Abgasreinigung für eine Brennkraftmaschine
EP2283912A1 (de) * 2009-08-05 2011-02-16 Hochschule Rapperswil Institut für Umwelt- und Verfahrenstechnik UMTEC Verfahren und Vorrichtung zur Regeneration von Partikelfiltern
EP2826971A1 (de) 2013-07-17 2015-01-21 DEUTZ Aktiengesellschaft Verfahren zur Verminderung von Stickoxiden in dieselmotorischen Abgasen und Abgasnachbehandlungssystem zur Durchführung des Verfahrens
DE102012219829B4 (de) 2011-11-04 2019-07-04 GM Global Technology Operations, LLC (n.d. Ges. d. Staates Delaware) Verfahren zur partikelfilterregeneration sowie entsprechend ausgebildetes verbrennungsmotorsystem

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007019912A1 (de) 2007-04-27 2008-11-06 Daimler Ag Anordnung eines Bauteils an einer Unterseite eines Personenkraftwagens
DE102008022517A1 (de) * 2008-05-07 2009-11-12 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Vorrichtung zur Bereitstellung von Reduktionsmittellösung in ein Abgassystem und entsprechendes Abgassystem

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4902487A (en) * 1988-05-13 1990-02-20 Johnson Matthey, Inc. Treatment of diesel exhaust gases
DE3720829C2 (de) * 1987-06-24 1991-04-25 Zeuna-Staerker Gmbh & Co Kg, 8900 Augsburg, De
US20020044897A1 (en) * 2000-08-15 2002-04-18 Kakwani Ramesh M. Exhaust system for enhanced reduction of nitrogen oxides and particulates from diesel engines
JP2003013730A (ja) * 2001-06-28 2003-01-15 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の排気浄化装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6928806B2 (en) * 2002-11-21 2005-08-16 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas aftertreatment systems
DE10300298A1 (de) * 2003-01-02 2004-07-15 Daimlerchrysler Ag Abgasnachbehandlungseinrichtung und -verfahren
US7031827B2 (en) * 2003-04-11 2006-04-18 Ford Global Technologies, Llc Computer algorithm to estimate particulate filter regeneration rates
US6871489B2 (en) * 2003-04-16 2005-03-29 Arvin Technologies, Inc. Thermal management of exhaust systems
US7155331B1 (en) * 2003-12-15 2006-12-26 Donaldson Company, Inc. Method of prediction of NOx mass flow in exhaust
DE102004036036A1 (de) * 2004-07-24 2006-03-16 Daimlerchrysler Ag Abgassystem, insbesondere für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs
DE202005001257U1 (de) * 2004-09-17 2005-04-07 Arvinmeritor Emissions Tech Abgasanlage eines Kfzs mit Dieselmotor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3720829C2 (de) * 1987-06-24 1991-04-25 Zeuna-Staerker Gmbh & Co Kg, 8900 Augsburg, De
US4902487A (en) * 1988-05-13 1990-02-20 Johnson Matthey, Inc. Treatment of diesel exhaust gases
US20020044897A1 (en) * 2000-08-15 2002-04-18 Kakwani Ramesh M. Exhaust system for enhanced reduction of nitrogen oxides and particulates from diesel engines
JP2003013730A (ja) * 2001-06-28 2003-01-15 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の排気浄化装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009014236A1 (de) 2009-03-20 2010-09-30 Audi Ag Vorrichtung zur Abgasreinigung für eine Brennkraftmaschine
DE102009014236B4 (de) * 2009-03-20 2016-12-29 Audi Ag Vorrichtung zur Abgasreinigung für eine Brennkraftmaschine
EP2283912A1 (de) * 2009-08-05 2011-02-16 Hochschule Rapperswil Institut für Umwelt- und Verfahrenstechnik UMTEC Verfahren und Vorrichtung zur Regeneration von Partikelfiltern
DE102012219829B4 (de) 2011-11-04 2019-07-04 GM Global Technology Operations, LLC (n.d. Ges. d. Staates Delaware) Verfahren zur partikelfilterregeneration sowie entsprechend ausgebildetes verbrennungsmotorsystem
EP2826971A1 (de) 2013-07-17 2015-01-21 DEUTZ Aktiengesellschaft Verfahren zur Verminderung von Stickoxiden in dieselmotorischen Abgasen und Abgasnachbehandlungssystem zur Durchführung des Verfahrens
US9061245B2 (en) 2013-07-17 2015-06-23 Deutz Aktiengesellschaft Method for reducing nitrogen oxides in diesel-engine exhaust gases and exhaust gas aftertreatment system for carrying out the method

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