DE102005032941A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Desulfatisierung eines NOx-Speicherkatalysators - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Desulfatisierung eines NOx-Speicherkatalysators Download PDF

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Abstract

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Desulfatisierung eines NO¶x¶-Speicherkatalysators (4) in zwei Phasen. In einer ersten Phase wird der NO¶x¶-Speicherkatalysator (4) abwechselnd mit fettem und magerem Abgas beaufschlagt. In einer anschließenden zweiten Phase wird der NO¶x¶-Speicherkatalysator (4) mit fettem Abgas betrieben. Durch dieses Verfahren wird die Menge des bei der Desulfatisierung entstehenden Schwefelwasserstoffs minimiert und gleichzeitig eine effiziente Sulfatentfernung aus den tiefen NO¶x¶-Speicherkatalysatorschichten bewirkt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Desulfatisierung eines NOx-Speicherkatalysators.
  • Um gesetzliche Vorschriften erfüllen zu können, weisen moderne Brennkraftmaschinen eine Abgasreinigungsanlage zur Reinigung der bei dem Verbrennungsprozess entstehenden Abgase auf. Die Abgasreinigungsanlage enthält üblicherweise einen oder mehrere Katalysatoren und Sensoren zur Erfassung von Luft-Kraftstoff-Verhältnissen und Temperaturen.
  • Im speziellen Fall von Brennkraftmaschinen die im überstöchiometrischen Betrieb arbeiten (Magerbetrieb), entstehen sehr viele Stickoxide (NOx). Hierdurch wird eine besonders effektive Methode zur Reduktion der Stickoxide erforderlich. Im Bereich der PKW-Motorentechnik werden gegenwärtig NOx-Speicherkatalysatoren bevorzugt eingesetzt, um dieses Aufgabe zu lösen. Bei dieser Katalysatorart tritt jedoch das Problem auf, dass nicht nur die im Abgas enthaltenen Stickoxide gespeichert werden, sondern auch im Kraftstoff enthaltener Schwefel in Form von Sulfaten. Die Schwefelverbindungen nutzen im NOx-Speicherkatalysator das gleiche chemische Speicherprinzip und die gleichen Speicherstellen wie die Stickoxide. Die Stickoxide werden als Nitrate und der Schwefel in Form von Sulfaten an die Speicherkomponenten im NOx-Speicherkatalysator gebunden.
  • Im normalen Betrieb eines NOx-Speicherkatalysators wird in regelmäßigen Abständen eine NOx-Regeneration durchgeführt. Die Regeneration des NOx-Speicherkatalysators kann bekanntermaßen durch eine vorübergehende Anfettung der Gemischzusammensetzung der Brennkraftmaschine erfolgen, wobei die gespei cherten Stickoxide reduziert werden. Die Sulfate werden bei der NOx-Regeneration aber nicht aus dem NOx-Speicherkatalysator entfernt, da sie chemisch stabiler als die Nitrate sind. Dieses führt zu einer Anreicherung von Sulfaten in dem NOx-Speicherkatalysator und somit zu einer verringerten Fähigkeit zur Einspeicherung von Stickoxiden.
  • Aus diesem Grunde ist es erforderlich in gewissen Abständen eine Desulfatisierung, d.h. eine Schwefelregeneration, des NOx-Speicherkatalysators durchzuführen, um die Sulfate aus dem NOx-Speicherkatalysator zu entfernen und so die Speicherfähigkeit für Stickoxide zu erhöhen. Damit die Sulfate aus dem NOx-Speicherkatalysator herausgelöst werden können, sind im NOx-Speicherkatalysator Temperaturen von ca. 650°C bis 800°C erforderlich. Gleichzeitig wird fettes Abgas, d. h. Abgas mit hohem Anteil an Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid, welches bei unterstöchiometrischem Betrieb (λ < 1) der Brennkraftmaschine entsteht, im NOx-Speicherkatalysator als Regenerationsmittel benötigt. Unter diesen Bedingungen lösen sich die Sulfate von den Speicherkomponenten im NOx-Speicherkatalysator und es entsteht Schwefelwasserstoff. Nach einer derartigen Desulfatisierung stehen die Speicherkomponenten im NOx-Speicherkatalysator wieder für die Speicherung von Stickoxiden und auch für die Speicherung von Schwefel zur Verfügung. Ein solches Verfahren zur Desulfatisierung eines NOx-Speicherkatalysators wird in DE 197 05 335 C1 beschrieben.
  • Nachteilig an diesem Verfahren ist die Tatsache, dass Schwefelwasserstoff entsteht, der bereits in geringen Konzentrationen als sehr unangenehmer Geruch wahrgenommen wird. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass durch das Verfahren hohe Kohlenwasserstoff- und Kohlenmonoxidemissionen verursacht werden. Aus diesem Grund wird bei der Desulfatisierung häufig auf ein modifiziertes Verfahren zurückgegriffen, bei welchem die Zusammensetzung des Abgases während der Desulfatisierung periodisch zwischen fett (unterstöchiometrischer Betrieb (λ < 1) der Brennkraftmaschine) und mager (überstöchiometrischer Betrieb (λ > 1) der Brennkraftmaschine) variiert wird. In den Mager-Phasen wird Sauerstoff in den NOx-Speicherkatalysator eingebracht und dort zwischengespeichert. Dieser Sauerstoff dient in den Fett-Phasen dazu, den entstehenden Schwefelwasserstoff in Wasser und Schwefeldioxid umzuwandeln. Damit hat dieses Verfahren den Vorteil, dass nur sehr geringe Mengen an Schwefelwasserstoff entstehen. Nachteilig bei diesem Verfahren sind die zeitliche Verlängerung der Desulfatisierungsphase und ein höherer Kraftstoffverbrauch. Des Weiteren tritt auch eine geringere Effizienz bei der Entfernung von Sulfaten aus tiefen NOx-Speicherkatalysatorschichten auf. Ein derartiges Verfahren zur Desulfatisierung wird in DE 103 18 210 A1 offenbart.
    •
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Desulfatisierung eines NOx-Speicherkatalysators zur Verfügung zu stellen, welches die Nachteile der beiden oben genannten Verfahren vermindert. Durch das Verfahren und die Vorrichtung sollen die Menge des entstehenden Schwefelwasserstoffs minimiert und gleichzeitig eine effiziente Sulfatentfernung aus den tiefen NOx-Speicherkatalysatorschichten erreicht werden.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Desulfatisierung eines NOx-Speicherkatalysators bei der die Desulfatisierung in zwei Phasen erfolgt. In einer ersten Phase wird der NOx-Speicherkatalysator abwechselnd mit fettem und magerem Abgas betrieben. In einer anschließenden zweiten Phase wird der NOx-Speicherkatalysator mit fettem Abgas betrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht in der Kombination der beiden bekannten Verfahren zur Desulfatisierung. Durch die Kom bination ergeben sich gegenüber dem Verfahren bei dem die Desulfatisierung des NOx-Speicherkatalysators mit fettem Abgas erfolgt die Vorteile, dass weniger Schwefelwasserstoff und Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid erzeugt werden, da der NOx-Speicherkatalysator in der ersten Phase abwechselnd mit fettem und magerem Abgas betrieben wird.
  • Gegenüber dem Verfahren bei dem der NOx-Speicherkatalysator während der Desulfatisierung abwechselnd mit fettem und magerem Abgas betrieben wird, ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft eine effiziente vollständige Desulfatisierung des NOx-Speicherkatalysators. Durch die zweite Phase wird auch das in den tiefen NOx-Speicherkatalysatorschichten vorhandene Sulfat entfernt. Des Weiteren wird durch das erfindungsgemäße Verfahren die für die Desulfatisierung benötigte Zeitdauer verringert. Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl für Brennkraftmaschinen die mit Diesel als auch für Brennkraftmaschinen die mit Benzin betrieben werden Anwendung finden.
  • In einer vorteilhaften Ausführung wird die erste Phase beendet, wenn eine vorbestimmte Menge der Sulfate (z. B. größer 50 % bezogen auf die Gesamtmenge in dem NOx-Speicherkatalysator vor Beginn der Desulfatisierung) aus dem NOx-Speicherkatalysator entfernt ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass nur geringe Mengen an Schwefelwasserstoff durch die Desulfatisierung erzeugt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Endzeitpunkt der ersten Phase der Desulfatisierung anhand der Signale einer Abgassonde bestimmt, die stromabwärts des NOx-Speicherkatalysators angeordnet ist. Durch die Verwendung der Abgassonde kann die Zeitdauer der ersten Phase besonders präzise bestimmt und so die Menge des erzeugten Schwefelwasserstoffs minimiert werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird der Endzeitpunkt der ersten Phase der Desulfatisierung anhand eines Modells für den Austrag von Sulfaten aus dem NOx-Speicherkatalysator bestimmt. Durch die Verwendung des Modells kann die Abgassonde stromabwärts des NOx-Speicherkatalysators eventuell entfallen und somit eine Abgasreinigungsanlage kostengünstig realisiert werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die zweite Phase und somit die Desulfatisierung beendet, wenn der NOx-Speicherkatalysator vollständig von Sulfaten befreit ist. Durch die vollständige Befreiung des NOx-Speicherkatalysators von Sulfaten wird ein fester Bezugspunkt für alle Modelle hergestellt, mit denen der Schwefeleintrag oder der Schwefelaustrag aus dem NOx-Speicherkatalysator modelliert wird. Nach der Desulfatisierung wird in den Modellen die Menge der in den NOx-Speicherkatalysator eingespeicherten Sulfate auf den Wert 0 g gesetzt. Des Weiteren wird durch die vollständige Entfernung der Sulfate die maximale Speicherkapazität für Stickoxide zur Verfügung gestellt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführung wird der Endzeitpunkt der zweiten Phase der Desulfatisierung anhand eines Modells für den Austrag von Sulfaten aus dem NOx-Speicherkatalysator bestimmt. Durch die Verwendung des Modells wird die Zeitdauer der Desulfatisierung optimiert. Hierdurch werden unnötige Kohlenwasserstoff- und Kohlenmonoxidemissionen vermieden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird nach der Desulfatisierung eine Bestimmung der NOx-Speicherfähigkeit des NOx-Speicherkatalysators durchgeführt. Der hierbei ermittelte Wert wird mit der NOx-Speicherfähigkeit im Neuzustand des NOx-Speicherkatalysators verglichen. Das Ergebnis des Vergleichs stellt ein Maß für die Alterung des NOx-Speicherkatalysators dar.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführung wird das erfindungsgemäße Verfahren für eine Brennkraftmaschinen angewendet, deren Abgasreinigungsanlage neben dem NOx-Speicherkatalysator einen Dreiwegekatalysator oder einen Oxidationskatalysator aufweist. Durch die Kombination des NOx-Speicherkatalysators mit dem Dreiwegekatalysator oder dem Oxidationskatalysator wird eine besonders effektive Abgasreinigung erzielt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführung wird das erfindungsgemäße Verfahren für eine Brennkraftmaschinen angewendet, die überwiegend im überstöchiometrischen Betrieb (Magerbetrieb) arbeitet. Da insbesondere im Magerbetrieb hohe Mengen an Stickoxiden entstehen, ist eine besonders effiziente Reduktion der Stickoxide erforderlich. Hierzu können bevorzugt NOx-Speicherkatalysatoren eingesetzt werden, die in bestimmten Abständen von Sulfaten gereinigt werden müssen.
    •
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Brennkraftmaschine mit einer Abgasreinigungsanlage und
  • 2 ein Diagramm zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • In 1 wird in stark vereinfachter Form die schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine 1 mit einer Abgasreinigungsanlage 2 gezeigt. Die Abgasreinigungsanlage 2 weist einen Dreiwegekatalysator 3 und einen NOx-Speicherkatalysator 4 auf. Der Dreiwegekatalysator 3 dient zur Verringerung der Kohlenwasserstoff- und Kohlenmonoxidmenge im Abgas. Der NOx-Speicherkatalysator 4 hat die Aufgabe in dem Abgas vorhandene Stickoxide zu speichern.
  • Weiterhin umfasst die Abgasreinigungsanlage 2 eine Abgassonde 5, die zwischen dem Dreiwegekatalysator 3 und dem NOx- Speicherkatalysator 4 angeordnet ist und die Sauerstoffkonzentration im Abgas erfasst. Die Signale der Abgassonde 5 werden von einer elektronischen Recheneinheit 6 erfasst, welche die Gemischzusammensetzung der Brennkraftmaschine 1 steuert.
  • Ferner weist die Abgasreinigungsanlage einen Temperatursensor 7 auf, der an dem NOx-Speicherkatalysator 4 angebracht ist und die Temperatur des NOx-Speicherkatalysators 4 erfasst, wobei der Temperatursensor 7 ausgangsseitig ebenfalls mit der elektronischen Recheneinheit 6 verbunden ist. Die Messung der Temperatur des NOx-Speicherkatalysators 4 ist erforderlich, da der NOx-Speicherkatalysator 4 zur Desulfatisierung in regelmäßigen Abständen aufgeheizt werden muss, wobei zum Abbau der eingespeicherten Sulfate eine bestimmte Mindesttemperatur erreicht werden muss.
  • Darüber hinaus weist die Abgasreinigungsanlage 2 eine stromabwärts des NOx-Speicherkatalysators 4 angeordnete weitere Abgassonde 8 auf, welche die Abgaszusammensetzung stromabwärts des NOx-Speicherkatalysators 4 misst, um einen Durchbruch des NOx-Speicherkatalysators 4 erkennen zu können. Ein derartiger Durchbruch des NOx-Speicherkatalysators 4 tritt dann auf, wenn das absolute Speichervermögen des NOx-Speicherkatalysators 4 überschritten ist und die im Abgas der Brennkraftmaschine 1 enthaltenen Stickoxide somit nicht mehr in den NOx-Speicherkatalysator 4 eingespeichert werden können. Die Abgassonde 8 kann als lineare oder binäre Lambda-Sonde oder als Sonde realisiert werden mit welcher die Stickstoffkonzentration erfasst wird. Die Signale der Abgassonde 8 werden von der elektronischen Recheneinheit 6 erfasst. Sie können für die Bestimmung des Endzeitpunktes der ersten Phase der Desulfatisierung Verwendung finden. Die in der 1 eingezeichneten Pfeile kennzeichnen die Strömungsrichtung des Abgases.
  • In 2 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Zu Beginn wird in dem Schritt S1 die Desulfatisierung des NOx-Speicherkatalysators 4 eingeleitet Einl_Des. Der Zeitpunkt für die Einleitung kann z. B. mit Hilfe von Modellen bestimmt werden, die in der elektronischen Recheneinheit 6 hinterlegt sind. Anhand der Modelle wird die in dem NOx-Speicherkatalysator 4 eingespeicherte Menge an Sulfaten bestimmt. In dem Schritt S2 wird die erste Phase P1 der Desulfatisierung durchgeführt. Der NOx-Speicherkatalysator 4 wird abwechselnd mit fettem und magerem Abgas betrieben. Der Endzeitpunkt der ersten Phase P1 kann anhand der Signale der Abgassonde 8 stromabwärts des NOx-Speicherkatalysators 4 oder anhand eines in der elektronischen Recheneinheit 6 hinterlegten Modells bestimmt werden. Anschließend wird in dem Schritt S3, nach Beendigung der ersten Phase P1, die zweite Phase P2 der Desulfatisierung durchgeführt. Der NOx-Speicherkatalysator 4 wird in der zweiten Phase P2 ausschließlich mit fettem Abgas betrieben.
  • In dem Schritt S4 wird die zweite Phase P2 und somit die Desulfatisierung des NOx-Speicherkatalysators 4 beendet E Des. Der Endzeitpunkt der zweiten Phase wird anhand eines in der elektronischen Recheneinheit 6 hinterlegten Modells bestimmt. Zweckmäßigerweise wird die zweite Phase P2 beendet E Des, wenn der NOx-Speicherkatalysators 4 vollständig von Sulfaten befreit ist.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Desulfatisierung eines einer Abgasreinigungsanlage (2) einer Brennkraftmaschine (1) zugehörigen NOx-Speicherkatalysators (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Desulfatisierung in zwei Phasen erfolgt, wobei in einer ersten Phase (P1) der NOx-Speicherkatalysator (4) abwechselnd mit fettem und magerem Abgas betrieben wird und der NOx-Speicherkatalysator (4) in einer anschließenden zweiten Phase (P2) mit fettem Abgas betrieben wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Phase (P1) der Desulfatisierung beendet wird, wenn eine vorbestimmte Menge der Sulfate aus dem NOx-Speicherkatalysator (4) entfernt ist.
  3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Endzeitpunkt der ersten Phase (P1) anhand der Signale einer stromabwärts des NOx-Speicherkatalysators (4) angeordneten Abgassonde (8) bestimmt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Endzeitpunkt der ersten Phase (P1) anhand eines Modells bestimmt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Phase (P2) beendet wird (E_Des), wenn der NOx-Speicherkatalysator (4) vollständig von Sulfaten befreit ist.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Endzeitpunkt der zweiten Phase (P2) anhand eines Modells bestimmt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Desulfatisierung eine Bestim mung der NOx-Speicherfähigkeit des NOx-Speicherkatalysators (4) erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasreinigungsanlage (2) einen Dreiwegekatalysator (3) oder einen Oxidationskatalysator aufweist.
  9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1) überwiegend im überstöchiometrischen Bereich arbeitet.
  10. Vorrichtung zur Desulfatisierung eines einer Abgasreinigungsanlage (2) einer Brennkraftmaschine (1) zugehörigen NOx-Speicherkatalysators (4), gekennzeichnet durch Mittel, mit denen die Desulfatisierung in zwei Phasen erfolgt, wobei in einer ersten Phase (P1) der NOx-Speicherkatalysator (4) abwechselnd mit fettem und magerem Abgas betrieben wird und der NOx-Speicherkatalysator (4) in einer anschließenden zweiten Phase (P2) mit fettem Abgas betrieben wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008139966A1 (ja) 2007-05-15 2008-11-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 内燃機関の排気浄化装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090262355A1 (en) * 2008-03-27 2009-10-22 Plexera, Llc Surface plasmon resonance system and apparatus for interrogating a microarray
GB2502832A (en) * 2012-06-06 2013-12-11 Gm Global Tech Operations Inc Controlling a Desuiphation Process of a Lean NOx trap

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19705335C1 (de) * 1997-02-12 1998-09-17 Siemens Ag Verfahren zur Regeneration eines Speicherkatalysators
DE19849082A1 (de) * 1998-08-07 2000-02-10 Volkswagen Ag Verfahren zur temperatur- und lambdaabhängigen De-Sulfatierung eines NOx-Speicherkatalysators
DE10115962A1 (de) * 2001-03-27 2002-11-28 Volkswagen Ag Verfahren zur Entschwefelung eines im Abgasstrang einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten NOx-Speicherkatalysators
DE10318210A1 (de) * 2003-04-22 2004-11-25 Siemens Ag Betriebsverfahren für eine Brennkraftmaschine mit einem Vorkatalysator und einem Speicherkatalysator
DE10347275A1 (de) * 2003-08-18 2005-03-31 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Entschwefelung eines Katalysators

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19827195A1 (de) * 1998-06-18 1999-12-23 Volkswagen Ag Verfahren zur De-Sulfatierung eines NOx-Speicherkatalysators
DE10107388B4 (de) * 2001-02-07 2012-08-02 Volkswagen Ag Verfahren zur Nachbehandlung eines Abgases einer magerlauffähigen Verbrennungskraftmaschine
DE10202935A1 (de) * 2002-01-14 2003-08-21 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Entschwefelung eines Vorkatalysators
DE10126455B4 (de) * 2001-05-31 2006-03-23 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur Desulfatisierung eines Stickoxid-Speicherkatalysators
EP1386656B1 (de) * 2002-07-31 2009-01-21 Umicore AG & Co. KG Verfahren zur Regenerierung eines Stickoxid-Speicherkatalysators

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19705335C1 (de) * 1997-02-12 1998-09-17 Siemens Ag Verfahren zur Regeneration eines Speicherkatalysators
DE19849082A1 (de) * 1998-08-07 2000-02-10 Volkswagen Ag Verfahren zur temperatur- und lambdaabhängigen De-Sulfatierung eines NOx-Speicherkatalysators
DE10115962A1 (de) * 2001-03-27 2002-11-28 Volkswagen Ag Verfahren zur Entschwefelung eines im Abgasstrang einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten NOx-Speicherkatalysators
DE10318210A1 (de) * 2003-04-22 2004-11-25 Siemens Ag Betriebsverfahren für eine Brennkraftmaschine mit einem Vorkatalysator und einem Speicherkatalysator
DE10347275A1 (de) * 2003-08-18 2005-03-31 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Entschwefelung eines Katalysators

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008139966A1 (ja) 2007-05-15 2008-11-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 内燃機関の排気浄化装置
EP2151557A1 (de) * 2007-05-15 2010-02-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Abgasemissionsreiniger für einen verbrennungsmotor
EP2151557A4 (de) * 2007-05-15 2012-01-25 Toyota Motor Co Ltd Abgasemissionsreiniger für einen verbrennungsmotor
US9523300B2 (en) 2007-05-15 2016-12-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust emission purifier of internal combustion engine

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