DE102006043083A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Temperaturführung in einer Abgasnachbehandlungsanlage - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Temperaturführung in einer Abgasnachbehandlungsanlage Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperaturführung in einer Abgasnachbehandlungsanlage einer Brennkraftmaschine mit einer Abgasführung, in der in Strömungsrichtung des Abgases ein SCR-Katalysator vorgesehen ist, wobei ein Reduktionsmittel-Generierungssystem eine Multitron-Einheit, die aus einer NOx-Erzeugungseinheit, einer Gemischbildungskammer und einer Oxidationsreformierungseinheit (POx) besteht, sowie eine kombinierte NO¶x¶-Speicher/Ammoniak-Erzeugungseinheit im Standardgasweg des Reduktionsmittel-Generierungssystems aufweist und zur Reduktion von Stickoxiden vor dem SCR-Katalysator von dem Reduktionsmittel-Generierungssystem Ammoniak als Reduktionsmittel zugeführt wird, wobei der Multitron-Einheit über eine Luft-/Abgas-Zuführung und einer Kraftstoff-Zuführung Ausgangsstoffe zur Erzeugung des Ammoniaks zumindest zeitweise zugeführt werden, wobei zumindest zeitweise über mindestens eine Ventilanordnung ein Teil des Abgases aus der Abgasführung hinter der Brennkraftmaschine entnommen und dem Reduktionsmittel-Generierungssystem zugeführt oder zumindest ein Teil des Massenstroms im Standardgasweg als ein Wärmetauschergasweg über einen Wärmetauscher geführt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende Vorrichtung. DOLLAR A Vorrichtung und Verfahren ermöglichen einerseits eine schnelle Aufheizung des Reduktionsmittel-Generierungssystems mit seinen Komponenten, wodurch insbesondere ein schneller Systemstart der Abgasnachbehandlungsanlage ermöglicht wird. ...

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperaturführung in einer Abgasnachbehandlungsanlage einer Brennkraftmaschine mit einer Abgasführung, in der in Strömungsrichtung des Abgases ein SCR-Katalysator vorgesehen ist, wobei ein Reduktionsmittel-Generierungssystem eine Multitron-Einheit, die aus einer NOx-Erzeugungseinheit, einer Gemischbildungskammer und einer Oxidationsreformierungseinheit (POx) besteht, so wie eine kombinierte NOx-Speicher/Ammoniak-Erzeugungseinheit im Standardgasweg des Reduktionsmittel-Generierungssystems aufweist, und zur Reduktion von Stickoxiden vor dem SCR-Katalysator von dem Reduktionsmittel-Generierungssystem Ammoniak als Reduktionsmittel zugeführt wird, wobei der Multitron-Einheit über eine Luft-/Abgas-Zuführung und einer Kraftstoff-Zuführung Ausgangsstoffe zur Erzeugung des Ammoniaks zumindest zeitweise zugeführt werden. Die Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende Vorrichtung.
  • Im Zusammenhang mit künftigen gesetzlichen Vorgaben bezüglich der Stickoxidemission von Kraftfahrzeugen ist eine entsprechende Abgasnachbehandlung erforderlich. Die selektive katalytische Reduktion (SCR) kann zur Verringerung der NOx-Emission (Entstickung) von Verbrennungsmotoren, insbesondere von Dieselmotoren, mit zeitlich überwiegend magerem, d.h. sauerstoffreichem Abgas eingesetzt werden. Hierbei wird dem Abgas eine definierte Menge eines selektiv wirkenden Reduktionsmittels zugegeben. Dies kann beispielsweise in Form von Ammoniak sein, welches direkt gasförmig zudosiert wird, oder auch aus einer Vorläufersubstanz in Form von Harnstoff oder aus einer Harnstoff-Wasser-Lösung (HWL) gewonnen wird. Derartige HWL-SCR-Systeme sind erstmalig im Nutzfahrzeugsegment eingesetzt worden.
  • In der DE 10139142 A1 ist ein Abgasreinigungssystem einer Brennkraftmaschine beschrieben, bei dem zur Verringerung der NOxEmission ein SCR-Katalysator eingesetzt ist, der die im Abgas enthaltenen Stickoxide mit dem Reagenzmittel Ammoniak zu Stickstoff reduziert. Das Ammoniak wird in einem stromaufwärts vor dem SCR-Katalysator angeordneten Hydrolyse-Katalysator aus der Harnstoff-Wasser-Lösung (HWL) gewonnen. Der Hydrolyse-Katalysator setzt den in der HWL enthaltenen Harnstoff zu Ammoniak und Kohlendioxid um. In einem zweiten Schritt reduziert das Ammoniak die Stickoxide zu Stickstoff, wobei als Nebenprodukt Wasser erzeugt wird. Der genaue Ablauf ist in der Fachliteratur hinreichend beschrieben worden (vgl. WEISSWELLER in CIT (72), Seite 441–449, 2000). Die HWL wird in einem Reagenzmitteltank bereitgestellt.
  • Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass HWL beim Betrieb der Brennkraftmaschine verbraucht wird. Dabei liegt der Verbrauch bei ca. 4% des Kraftstoffverbrauchs. Die Versorgung mit Harnstoff-Wasser-Lösung müsste entsprechend großflächig, zum Beispiel an Tankstellen, sichergestellt sein. Ein weiterer Nachteil des Verfahrens liegt in dem notwendigen Betriebstemperaturbereich. Die Thermolysereaktion der Harnstoff-Wasser-Lösung findet erst ab Temperaturen um 130°C statt und die Hydrolysereaktion zur Umsetzung von Wasserstoff und Stickoxid am Hydrolysekatalysator zu Ammoniak erst im Bereich von 200°C bis 220°C. Diese Temperaturen im Abgas werden beispielsweise bei Dieselmotoren erst nach längerer Betriebsdauer erreicht. Aufgrund von Abscheidungen kann es bei Temperaturen unterhalb von 200°C zu Verstopfungen an der Dosiereinheit kommen, welche die Zufuhr der Harnstoff-Wasser-Lösung in den Abgastrakt zumindest behindern. Weiterhin kann eine Zudosierung der Harnstoff-Wasser-Lösung bei Temperaturen unter 200°C auf Grund einer Polymerisation zur Hemmung der notwendigen katalytischen Eigenschaften am Hydrolysekatalysator oder am SCR-Katalysator führen.
  • In der DE 199 22 961 C2 ist eine Abgasreinigungsanlage zur Reinigung des Abgases einer Verbrennungsquelle, insbesondere eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors, wenigstens von darin enthaltenen Stickoxiden mit einem Ammoniakerzeugungskatalysator zur Erzeugung von Ammoniak unter Verwendung von Bestandteilen wenigstens eines Teils des von der Verbrennungsquelle emittierten Abgases während Ammoniakerzeugungs-Betriebsphasen und einem dem Ammoniakerzeugungskatalysator nachgeschalteten Stickoxidreduktionskatalysator zur Reduktion von im emittierten Abgas der Verbrennungsquelle enthaltenen Stickoxiden unter Verwendung des erzeugten Ammoniaks als Reduktionsmittel beschrieben. Dabei ist eine verbrennungsquellenexterne Stickoxid-Erzeugungseinheit zur Anreicherung des dem Ammoniakerzeugungskatalysator zugeführten Abgases mit von ihr erzeugtem Stickoxid während der Ammoniakerzeugungs-Betriebsphasen vorgesehen. Als Stickoxid-Erzeugungseinheit ist beispielsweise ein Plasmagenerator zur plasmatechnischen Oxidation von in einem zugeführten Gasstrom enthaltenem Stickstoff in Stickoxid vorgeschlagen. Der zur Ammoniakerzeugung benötigte Wasserstoff wird während der Ammoniakerzeugungs-Betriebsphasen durch den Betrieb der Verbrennungsquelle mit einem fetten, d.h. kraftstoffreichen Luftverhältnis erzeugt.
  • Nachteilig bei diesem Verfahren ist der relativ hohe Kraftstoffverbrauch während der notwendigen Fettbetriebsphasen. Weiterhin ist ein hoher Energiebedarf zur motorexternen Bereitstellung des Stickoxids erforderlich, insbesondere, da Stickoxid während der möglichst kurzen Ammoniakerzeugungs-Betriebsphasen in hoher Konzentration hergestellt werden muss und der verbleibende Restsauerstoff zur Erzeugung von Ammoniak energieaufwendig entfernt werden muss. Wird der Wasserstoff über einen POx-Katalysator durch eine partielle Oxidations-Reformierung (POx) erzeugt, liegt ein weiterer Nachteil in der noch unzureichenden Dynamik der Wasserstoff-Erzeugung.
  • Ein plasmachemisches Verfahren zur Erzeugung einer wasserstoffreichen Gasmischung ist in der WO 01/14702 A1 beschrieben. Dabei wird in einem Lichtbogen eine fette Kraftstoff-Luft-Mischung, vorzugsweise unter POx-Bedingungen, behandelt.
  • Um das Mitführen eines weiteren Betriebsstoffes zu vermeiden, wurde inzwischen in einer noch unveröffentlichten Schrift der Anmelderin ein Plasmaverfahren zur On-Board-Generierung von Reduktionsmitteln vorgeschlagen. Dabei wird der zur Reduktion der Stickoxide notwendige Ammoniak aus ungiftigen Substanzen bedarfsgerecht im Fahrzeug hergestellt und anschließend dem SCR-Prozess zugeführt. Eine bezüglich des Kraftstoffverbrauchs akzeptable Lösung bietet dabei ein diskontinuierlich betriebenes Verfahren zur Ammoniakerzeugung, wie dies ebenfalls in dieser Schrift vorgeschlagen wird. Dieses Verfahren wird im Folgenden als RGS-Verfahren (Reductant Generating System) oder Reduktionsmittel generierendes System bezeichnet.
  • Nachteilig bei diesem Verfahren ist es, dass insbesondere in der Startphase das Reduktionsmittel-Generierungssystem (RGS) eine ausreichend hohe Betriebstemperatur nur sehr langsam erreicht, bei der eine optimale Funktionsweise gewährleistet ist. Die bisherige Strategie sieht eine Brennerfunktionalität vor, die es ermöglicht, das System, insbesondere die nach geschalteten katalytischen Komponenten, die katalytische partielle Oxidationsstufe, im weiteren als cPOx-Stufe oder POx-Katalysator bezeichnet, der NOxSpeicher und NH3-Erzeugungseinheit, die auch als AGC-Einheit bezeichnet wird (AGC = ammonia generating catalyst), betriebsbereit zu stellen. Andererseits stellen sich bei den nach aktuellem Stand vorgesehenen Katalysatorkomponenten im Standardbetrieb hinter dem POx-Katalysator Temperaturen zwischen 500 bis 1100°C ein, während für eine hohe Ammoniak-Ausbeute ein Temperaturbereich von nur 150 bis 350°C ideal ist.
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  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, bei dem die Temperaturführung für die einzelnen Komponenten der RGS-Einheit, insbesondere für die katalytischen Komponenten gesteuert werden kann, derart, dass diese in den effizientesten Betriebspunkten bzw. Betriebsbereichen betrieben werden können. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, hierzu eine geeignete Vorrichtung bereitzustellen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vorteile der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 und bei der Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 10 gelöst.
  • Die das Verfahren betreffende Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass zumindest zeitweise über mindestens eine Ventilanordnung ein Teil des Abgases aus der Abgasführung hinter der Brennkraftmaschine entnommen und dem Reduktionsmittel-Generierungssystem zugeführt oder zumindest ein Teil des Massenstroms im Standardgasweg als ein Wärmetauschergasweg über einen Wärmetauscher geführt wird.
  • Die die Vorrichtung betreffende Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass die Abgasnachbehandlungsanlage mindestens eine Ventilanordnung aufweist, über die ein Teil des Abgases aus der Abgasführung hinter der Brennkraftmaschine dem Reduktionsmittel-Generierungssystem zuführbar oder zumindest ein Teil des Massenstromes aus der Oxidationsreformierungseinheit im Standardgasweg als ein Wärmetauschergasweg über einen Wärmetauscher führbar ist.
  • Mit dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann erreicht werden, dass die im Abgasstrom aus der Brennkraftmaschine enthaltene Wärme in bestimmten Betriebsphasen und insbesondere für den Systemstart des Reduktionsmittel-Generierungssystems (RGS) zur Tempera turanhebung von RGS-Komponenten bzw. des gesamten Reduktionsmittel-Generierungssystems genutzt werden kann. Dadurch kann eine schnellere Aufheizung des Reduktionsmittel-Generierungssystems mit seinen Komponenten erreicht werden, wodurch ein schnellerer Systemstart der Abgasnachbehandlungsanlage ermöglicht wird. Dies ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf eine ausreichend hohe Stickoxid-Reduktion des Abgases insbesondere in der Startphase der Brennkraftmaschine. Durch Nutzung des heißen Abgases als Wärmequelle wird ein ansonsten zusätzlicher Kraftstoffverbrauch deutlich minimiert. Andererseits kann mit der Ventilanordnung auch erreicht werden, dass bei Überschreitung der für die Ammoniakerzeugung optimalen Temperatur der Gasstrom insbesondere vor der Einleitung in die NOx-Speicher/Ammoniak-Erzeugungseinheit mit seinen katalytischen Komponenten gekühlt werden kann. Bei entsprechender Ansteuerung kann eine optimale Temperaturführung innerhalb des Reduktionsmittel-Generierungssystems erzielt werden.
  • Wird dabei der Teil des Abgases aus der Abgasführung in einem RGS-Aufheizgasweg vor der NOx-Speicher/Ammoniak-Erzeugungseinheit des Reduktionsmittel-Generierungssystems eingeleitet, ergibt sich der Vorteil, dass insbesondere die schnelle Aufheizung der NOx-Speicher/Ammoniak-Erzeugungseinheit innerhalb des Reduktionsmittel-Generierungssystems unterstützt wird, so dass eine vollständige Betriebsbereitschaft schnell erreicht werden kann. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Verfahren beim Kaltstart und/oder beim Wiederstarten der Abgasnachbehandlungsanlage durchgeführt wird, da ansonsten in diesen Betriebsphasen das Reduktionsmittel-Generierungssystem nicht genügend Ammoniak für die Reduktion der Stickoxide im Abgas der Brennkraftmaschine zur Verfügung stellen würde. Die Folge wäre ein erhöhter Schadstoffausstoß in diesen Phasen.
  • Erfolgt die Einleitung eines Teils des Abgases aus der Abgasführung oder die Führung des Massestromes über den Wärmetauscher mittels eines oder mehrerer 2/2-Ventile oder mittels eines als 4/4- oder als 4/3-Ventil ausgeführten Mehrwege-Ventils, kann in der ersten Stellung des Mehrwege-Ventils der Standardgasweg, in der zweiten Stellung ein DPF-Regenerationsweg und in der dritten Stellung der RGS-Aufheizweg gewählt werden. Zusätzlich kann in einer vierten Ventilstellung noch der Wärmetauschergasweg gewählt werden.
  • Dabei kann in der Betriebsart „DPF-Regeneration" (2. Ventilstellung) zur Regeneration eines Dieselpartikelfilters (DPF) NO2, welches in der Plasmatron-/NOx-Erzeuger-Einheit erzeugt wird, in die Abgasführung vor dem Dieselpartikelfilter bzw. ggf. vor einem Diesel-Oxidationskataly sator (DOC) eingeleitet werden, wobei über den so genannten CRT-Effekt (Oxidation von Ruß mittels NO2) erreicht werden kann, dass der Dieselpartikelfilter regeneriert und damit der Ruß wieder abgebaut werden kann. Eine Regeneration des Dieselpartikelfilters kann auch mittels H2/CO erfolgen, welches aus dem Reduktionsmittel-Generierungssystem innerhalb einer verlängerten Fettphase innerhalb der Multitron-Einheit generiert wird.
  • In der Betriebsart „RGS-Aufheizung" wird insbesondere während der Kaltstart- oder Wiederstartphase ein Teil des Gasstromes aus dem Abgas direkt in die NOx-Speicher/Ammoniak-Erzeugungseinheit geleitet, wodurch insbesondere die Ammoniak-Erzeugereinheit bis zur Erreichung einer ausreichend hohen Temperatur für die NOx-Speicherfähigkeit erwärmt werden kann. Dabei ist es in dieser Phase nicht notwendig, die komplette thermische Masse in diesem Bereich auf Betriebstemperatur zu bringen. Durch die konvektive Aufheizung wird insbesondere ein Kraftstoffmehrverbrauch vermieden. Ist eine ausreichend hohe Temperatur für die vollständige NOx-Speicherung innerhalb der Ammoniak-Erzeugungseinheit erreicht, kann die Multitron-Einheit in der NOx-Erzeugungsphase betrieben werden, da das im Plasma erzeugte NOx jetzt ausreichend gespeichert werden kann, ohne dass im System ein NOx-Schlupf auftritt. Die dabei im Plasma erzeugte Wärme bedeutet keinen zusätzlichen Energie- und damit Kraftstoffverbrauch für die Systembetrachtung des Reduktionsmittel-Generierungssystems, da das angebotene Stickoxid vollständig für die Ammoniak-Erzeugung eingesetzt werden kann. Während des Plasmabetriebs wird die Oxidationsreformierungseinheit aufgeheizt und die Ammoniak-Erzeugungseinheit kann auf Betriebstemperatur gehalten werden.
  • Durch das Durchleiten eines Teils des Abgasvollstromes kann als weiterer Vorteil anteilig bis vollständig der darin vorhandene NOx-Massenstrom in der Ammoniak-Erzeugungseinheit des Reduktionsmittel-Generierungssystems gespeichert und zur Umsetzung zu Ammoniak genutzt werden. Geht man beispielsweise von einem 10%igen Anteil das Abgasmassenstroms durch das Reduktionsmittel-Generierungssystem zur Aufheizung der Ammoniak-Erzeugungseinheit aus, so kann damit eine bis 20%ige Verminderung der Stickoxide im Abgas bzgl. des Betriebspunktes erreicht werden. Dies ergibt sich, da durch den 10%igen Abgasmassenstrom dieser NOx-Massenstrom aus dem Vollstrom in der Ammoniak-Erzeugungseinheit des Reduktionsmittel-Generierungssystems zu Ammoniak reduziert werden kann, was anschließend nach der Eindosierung in den Abgasvollstrom wiederum 10% des NOx-Massenstroms im Abgas im SCR-Katalysator reduzieren kann.
  • Weiterhin kann in dieser Betriebsart der modulierbare Betrieb des Reduktionsmittel-Generierungssystems über „An/Aus" zwischen Volllast und Stillstand dargestellt werden. Bei kleinen Ammoniak-Anforderungen an das Reduktionsmittel-Generierungssystem und den damit verbundenen langen Pausen, in denen kein Ammoniak erzeugt werden soll, ist ein Wiederstart und eine notwendige Heizmaßnahme für den Wiederstart durch den RGS-Aufheizweg realisierbar.
  • Wird die Einleitung eines Teils des Abgases aus der Abgasführung nach Erreichen einer optimalen Betriebstemperatur der Komponenten des Reduktionsmittel-Generierungssystems bzw. des gesamten Reduktionsmittel-Generierungssystems gestoppt, kann erreicht werden, dass die Komponenten des Reduktionsmittel-Generierungssystems nicht überhitzt werden. Vorteilhafterweise ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass das Reduktionsmittel-Generierungssystem ein oder mehrere Temperatursensoren aufweist, dessen Signale zur Steuerung des Prozesses verwendet werden.
  • Wird hingegen bei Überschreiten der optimalen Betriebstemperatur für die NOx-Speicher/Ammoniak-Erzeugungseinheit zumindest ein Teil des Massenstromes aus der Oxidationsreformierungseinheit über den Wärmetauscher geleitet, kann damit eine für die Ammoniak-Erzeugung optimale Betriebstemperatur der NOx-Speicher/Ammoniak-Erzeugungseinheit eingehalten werden.
  • Wird das Verfahren bei Dieselmotoren oder bei Magermotoren angewendet, die ein Reduktionsmittel-Generierungssystem aufweisen, kann damit die Stickoxid-Belastung insbesondere beim Kaltstart deutlich reduziert werden, was insbesondere bei Dieselmotoren von Bedeutung ist. Aber auch bei Magermotoren, die mit Normal- oder Superkraftstoff betrieben werden, kann das Verfahren in Verbindung mit dem Reduktionsmittel-Generierungssystem Vorteile bei der Minimierung der Schadstoffe bieten. Ebenso kann die Vermeidung einer Überhitzung durch die vorgeschlagenen Verfahrensvarianten vorteilhaft für den Betrieb sowohl von Dieselmotoren als auch von Magermotoren sein.
  • In bevorzugter Ausführungsform der Vorrichtung ist vorgesehen, dass das Reduktionsmittel-Generierungssystem ein Mehrwege-Ventil zwischen der Oxidationsreformierungseinheit so wie der kombinierten NOx-Speicher/Ammoniak-Erzeugungseinheit aufweist, wobei das Mehrwege-Ventil zusätzlich über ein Verbindungsstück mit der Abgasführung hinter der Brennkraftmaschine verbunden ist. Mit dieser Anordnung kann erreicht werden, dass zwischen unterschiedlichen Gas wegen innerhalb des Reduktionsmittel-Generierungssystem gewählt und somit der Gasweg der jeweiligen Betriebsphase der Brennkraftmaschine angepasst werden kann.
  • Ist zusätzlich der Wärmetauscher mit dem Ausgang der Oxidationsreformierungseinheit und einem Eingang des Mehrwege-Ventils verbunden, kann hiermit ein zusätzlicher Gasweg realisiert werden, der insbesondere hinsichtlich der Kühlung der Komponenten des Reduktionsmittel-Generierungssystems genutzt werden kann.
  • Ist das Mehrwege-Ventil als 4/4-Ventil oder alternativ als vier 2/2-Ventile ausgeführt, ergibt sich eine besonders hohe Funktionalität hinsichtlich der wählbaren Betriebsarten. Zudem weisen derartige Ventile gegenüber einfachen Klappen-Lösungen eine höhere Dichtigkeit auf.
  • Mit einem derartigen Mehrwege-Ventil innerhalb des Reduktionsmittel-Generierungssystems sind vier Betriebsarten mit dem Standardgasweg, mit einem RGS-Aufheizweg, mit einem DPF-Regenerationsgasweg oder dem Wärmetauschergasweg auswählbar.
  • In einer weiteren bevorzugten, aber etwas weniger aufwendigen Ausführungsform ist das Mehrwege-Ventil als 4/3-Ventil oder alternativ als drei 2/2-Ventile ausgeführt.
  • Mit dieser Art von Mehrwege-Ventil sind innerhalb des Reduktionsmittel-Generierungssystems drei Betriebsarten mit dem Standardgasweg, mit dem Wärmetauschergasweg sowie dem RGS-Aufheizweg oder mit dem DPF-Regenerationsgasweg auswählbar.
  • Ist die Ventilanordnung als Bypass-Klappe oder als Proportional-2/2-Ventil ausgeführt, die parallel zum Wärmetauscher im Standardgasweg angeordnet ist, kann auf sehr einfache Weise ein Teil oder der gesamte Gasstrom aus der Oxidationsreformierungseinheit durch den Wärmetauscher zwecks Kühlung geleitet werden, wobei die Überführung des Massestromes aus der Oxidationsreformierungseinheit über den Wärmetauscher durch teilweises oder komplettes Schließen der Bypass-Klappe im Standardgasweg durchgeführt wird.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Bypass-Klappe eine Verstelleinrichtung aufweist, die elektrisch ansteuerbar ist. Damit kann der Volumenstrom über den Wärmetauscher exakt eingestellt werden.
  • In bevorzugter Ausführungsform sind sowohl die Ventile oder das Mehrwege-Ventil innerhalb der Ventilanordnung oder die Verstelleinrichtung der der Bypass-Klappe proportional ansteuerbar, so dass zwischen vollständig geöffnet und vollständig geschlossen jede Zwischenstellung oder auch Endstellung ermöglicht werden kann.
  • Hinsichtlich des Verfahrens ist vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Ventile oder das Mehrwege-Ventil in der Ventilanordnung oder die Bypass-Klappe proportional angesteuert werden. Damit kann beispielsweise erreicht werden, dass innerhalb des Temperaturmanagements der RGS-Einheit insbesondere ein Einstellbereich von 0 ... 100% zwischen dem Standardgasweg (Ventileinstellung 1) und dem Wärmetauschergasweg (Ventileinstellung 4) realisiert werden kann.
  • In bevorzugter Ausführungsform weist die Abgasnachbehandlungsanlage eine Steuereinheit auf, mit der die Ventile oder das Mehrwege-Ventil in der Ventilanordnung oder die Verstelleinrichtung der Bypass-Klappe ansteuerbar sind, wobei die Steuereinheit eingangsseitig mit mindestens einem Temperatursensor innerhalb des Reduktionsmittel-Generierungssystems bzw. einer Komponenten des Reduktionsmittel-Generierungssystems verbunden ist. Damit kann einerseits eine Überwachung der Temperatur im Reduktionsmittel-Generierungssystem und andererseits eine Regelung erfolgen, bei der die Einleitung eines Teils des Abgases gestoppt wird, wenn die Komponenten des Reduktionsmittel-Generierungssystems ihre erforderlichen Betriebstemperaturen erreicht haben. Zusätzlich kann der Gasstrom vor der NOx-Speicher/Ammoniak-Erzeugungseinheit gekühlt werden, so dass hinsichtlich der Ammoniak-Erzeugung die Temperaturführung derart eingestellt werden kann, dass in jeder Betriebsphase ein optimaler Temperaturbereich eingehalten wird.
  • Werden die Ventile oder das Mehrwege-Ventil in der Ventilanordnung oder die Bypass-Klappe verfahrensmäßig mittels der Steuereinheit angesteuert, wobei mittels eines oder mehrerer Temperatursensoren in dem Reduktionsmittel-Generierungssystem, deren Ausgangssignale eingangsseitig der Steuereinheit aufgeschaltet werden, wird ein Regelkreis ausgebildet. Insbesondere im Zusammenhang mit der proportionalen Einstellbarkeit der Ventile bzw. des Mehrwege-Ventils in der Ventilanordnung oder der Bypass-Klappe kann damit eine genau arbeitende Regeleinrichtung realisiert werden.
  • Ist die Steuereinheit in dem Reduktionsmittel-Generierungssystem integriert oder Bestandteil einer übergeordneten Motorsteuerung, können auch komplexe Steuer- und Regelaufgaben innerhalb der Abgasnachbehandlungsanlage realisiert werden, wobei auch Signale von zusätzlichen Sensoren in der Steuereinheit verarbeitet werden können.
  • Weist der Wärmetauscher mindestens eine luftgekühlte Kühlstrecke oder eine wassergekühlte Wärmetauschereinheit auf, kann damit bereits eine effiziente Kühlung des Gasstroms aus der Oxidationsreformierungseinheit erzielt werden, wobei im einfachsten Fall die Kühlstrecke aus einem luftgekühlten Rohrabschnitt bestehen kann.
  • Die zuvor beschriebenen Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind insbesondere beim Einsatz bei Dieselmotoren oder Magermotoren vorteilhaft, wenn diese ein Reduktionsmittel-Generierungssystem aufweisen. Es ergibt sich durch die Kombination aus einerseits schneller Aufheizung insbesondere für die Startphase und andererseits Kühlung insbesondere im Dauerbetrieb der Vorteil, dass mit einer Anordnung unterschiedliche Aufgaben hinsichtlich einer optimalen Funktion des Reduktionsmittel-Generierungssystems gelöst werden können.
    •
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Abgasnachbehandlungsanlage einer Brennkraftmaschine mit einem Reduktionsmittel-Generierungssystem, welches ein Mehrwege-Ventil aufweist,
  • 2 eine schematische Detail-Darstellung einer Ausführungsvariante der Abgasnachbehandlungsanlage mit einer Bypass-Klappe.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 zeigt schematisch das technische Umfeld am Beispiel eines Dieselmotors, in dem das erfindungsgemäße Verfahren angewendet werden kann.
  • Dargestellt ist eine Abgasnachbehandlungsanlage 1 für eine Brennkraftmaschine 10, deren Abgase über eine Abgasführung 20 geführt werden, wobei in Strömungsrichtung des Abgases ein Dieseloxidationskatalysator 30 (DOC), ein Dieselpartikelfilter 40 (DPF) und ein nachgeschalteter SCR-Katalysator 50 vorgesehen sind. Zur Reduktion von Stickoxiden ist vor dem SCR-Katalysator 50 von einem Reduktionsmittel-Generierungssystem 60 Ammoniak als Reduktionsmittel zuführbar. SCR-Katalysatoren 50 arbeiten dabei nach dem Prinzip der selektiven katalytischen Reduktion, bei dem mittels des Reduktionsmittels Ammoniak in sauerstoffhaltigen Abgasen Stickoxide zu Stickstoff und Wasser reduziert werden.
  • Das Reduktionsmittel-Generierungssystem 60 weist eine Multitron-Einheit (61), die aus einer NOx-Erzeugungseinheit, einer Gemischbildungskammer und einer Oxidationsreformierungseinheit (62) (POx) besteht, so wie eine kombinierte NOx-Speicher/Ammoniak-Erzeugungseinheit 63 (AGC-Einheit) in einem Standardgasweg 66 des Reduktionsmittel-Generierungssystems 60 auf.
  • Der Multitron-Einheit 61 sind über eine Luft-/Abgas-Zuführung 70 und einer Kraftstoff-Zuführung 80 Ausgangsstoffe zur Erzeugung des Ammoniaks zumindest zeitweise zuführbar. Das Ammoniak wird aus Luft, Abgas oder einem Gemisch aus Luft und Abgas sowie im gezeigten Beispiel aus Dieselkraftstoff erzeugt. Hierzu sind eine Wasserstoff-Erzeugungseinheit und eine Stickoxid-Erzeugungseinheit vorgesehen. Im gezeigten Beispiel ist die Wasserstoff-Erzeugungseinheit als Plasmareaktor in der Multitron-Einheit 61 ausgebildet, in dem aus den Kohlenwasserstoffen des Kraftstoffs Wasserstoff und Kohlenmonoxid mittels einer Entladung erzeugt wird. Die Plasmaeinheit ist in diesem Beispiel zusammen mit der Stickoxid-Erzeugungseinheit in einer gemeinsamen Multitron-Einheit 61 integriert, wobei die zugehörige POx-Stufe, die Oxidationsreformierungseinheit 62, separat aufgeführt ist.
  • Die Erzeugung von Ammoniak erfolgt innerhalb des Reduktionsmittel-Generierungssystems 60, in dem Stickstoffmonoxid NO in einer Magerphase (λ > 1) in einem Plasma innerhalb der Multitron-Einheit 61 aus Luft erzeugt wird. Diese Stickoxide durchströmen die sich anschließende Oxidationsreformierungseinheit 62 (POx) und werden anschließend im gezeigten Beispiel einer kombinierten NOx-Speicher/Ammoniak-Erzeugungseinheit 63 zugeführt und gespeichert. In einer sich an die Magerphase anschließenden zweiten Betriebsphase, der Fettphase (0,33 < λ < 1), wird im Bereich der Multitron-Einheit 61 in einer Verdampfungs- und Gemischbildungszone flüssiger Kraftstoff eindosiert und in der Oxidationsreformierungseinheit 62 (POx) zu einem Wasserstoff- und Kohlenmonoxid-haltigen Gasgemisch umgesetzt, welches anschließend im Bereich der NOx-Speicher/Ammoniak-Erzeugungseinheit 63 die zuvor eingespeicherten Stickoxide zu Ammoniak umsetzt. Dieses erzeugte gasförmige Ammoniak wird dann in den Abgasstrom der Abgasführung 20 vor dem SCR-Katalysator 50 zudosiert.
  • Da der SCR-Katalysator 50 eine Ammoniak-Speicherfähigkeit besitzt, ist es möglich, auch über ein diskontinuierliches Verfahren zur Ammoniakerzeugung kontinuierlich die Reduktion der Stickoxide mittels des SCR-Prozesses im Abgasstrom zu erreichen. Dabei setzen im Temperaturbereich zwischen 150°C und 450°C Katalysatoren aus Titandioxid (TiO2) und Vanadium-Pentoxid (V2O5) die Stickoxide mit dem erzeugten Ammoniak mit hoher Rate um. Es sind hier aber weitere SCR-Katalysatoren 50 denkbar.
  • Um in der Startphase eine schnelle Aufheizung der Komponenten des Reduktionsmittel-Generierungssystems 60 zu erreichen, weist die Abgasnachbehandlungsanlage 1 mindestens eine Ventilanordnung 64 auf, über die ein Teil des Abgases aus der Abgasführung 20 hinter der Brennkraftmaschine 10 dem Reduktionsmittel-Generierungssystem 60 zumindest zeitweise zuführbar ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Abgasnachbehandlungsanlage 1 innerhalb des Reduktionsmittel-Generierungssystems 60 ein Mehrwege-Ventil 64.1 zwischen der Oxidationsreformierungseinheit 62 so wie der kombinierten NOx-Speicher/Ammoniak-Erzeugungseinheit 63 auf, wobei das Mehrwege-Ventil 64.1 zusätzlich über ein Verbindungsstück mit der Abgasführung 20 hinter der Brennkraftmaschine 10 verbunden ist. Ein weiterer Eingang des Mehrwege-Ventils 64.1 ist im gezeigten Beispiel über einen Wärmetauscher 65 mit dem Ausgang der Oxidationsreformierungseinheit 62 verbunden. Damit kann auch zumindest ein Teil des Massenstroms im Standardgasweg 66 als ein Wärmetauschergasweg 69 über einen Wärmetauscher 65 geführt werden. Der Wärmetauscher 65 weist im einfachsten Fall mindestens eine luftgekühlte Kühlstrecke 65.1, beispielsweise in Form eines Rohrabschnittes oder Rohrbogens, auf oder enthält eine wassergekühlte Wärmetauschereinheit.
  • In bevorzugter Ausführungsform ist das Mehrwege-Ventil 64.1 als 4/4-Ventil ausgebildet. Alternativ kann eine derartige Funktion auch mittels vier 2/2-Ventile realisiert sein. Damit können innerhalb des Reduktionsmittel-Generierungssystems 60 vier Betriebsarten mit dem Standardgasweg 66, mit einem RGS-Aufheizweg 67, mit einem DPF-Regenerationsgasweg 68 oder dem Wärmetauschergasweg 69 ausgewählt werden. Die Betriebsart mit dem DPF-Regenerations gasweg 68 ermöglicht auch den Einsatz des Reduktionsmittel-Generierungssystems 60 zur Regeneration des Dieselpartikelfilters 40.
  • In einer dazu etwas weniger aufwendigen Ausführungsform ist das Mehrwege-Ventil 64.1 als 4/3-Ventil oder alternativ dazu als drei 2/2-Ventile ausgeführt, womit sich innerhalb des Reduktionsmittel-Generierungssystems 60 dann drei Betriebsarten mit dem Standardgasweg 66, mit dem Wärmetauschergasweg 69 sowie dem RGS-Aufheizweg 67 oder alternativ dazu mit dem DPF-Regenerationsgasweg 68 auswählen lassen.
  • Wie in der 1 dargestellt, weist die Abgasnachbehandlungsanlage eine Steuereinheit 90 auf, mit der die Ventile oder das Mehrwege-Ventil 64.1 in der Ventilanordnung 64 ansteuerbar sind. Die Steuereinheit 90 kann in dem Reduktionsmittel-Generierungssystem 60 integriert sein oder ist Bestandteil einer übergeordneten Motorsteuerung. Dabei ist die Steuereinheit 90 eingangsseitig mit mindestens einem Temperatursensor innerhalb des Reduktionsmittel-Generierungssystems 60 bzw. einer Komponenten des Reduktionsmittel-Generierungssystems 60 verbunden. Durch den damit aufgebauten Regelkreis kann zum einen eine Temperaturüberwachung realisiert werden und andererseits durch entsprechendes Ansteuern der Ventile oder des Mehrwege-Ventils 64.1 in der Ventilanordnung 64 aktiv die Temperaturführung innerhalb des Reduktionsmittel-Generierungssystems 60 beeinflusst werden.
  • In der Startphase, in der das Gesamtsystem noch kalt ist und daher die Ammoniak-Erzeugungsrate innerhalb der NOx-Speicher/Ammoniak-Erzeugungseinheit 63 noch niedrig ist, kann vom Standardgasweg 66 auf den RGS-Aufheizweg 67 umgeschaltet werden, wobei ein Teil des Abgases aus der Abgasführung 20 vor der NOx-Speicher/Ammoniak-Erzeugungseinheit 63 des Reduktionsmittel-Generierungssystems 60 eingeleitet wird, wodurch sich in Folge diese schneller aufheizt und damit schneller auf die nötige Betriebstemperatur gebracht werden kann.
  • Nach Erreichen der optimalen Betriebstemperatur (> 200° C) der Komponenten des Reduktionsmittel-Generierungssystems 60 bzw. des gesamten Reduktionsmittel-Generierungssystems 60 wird die Einleitung von Abgas aus der Abgasführung 20 durch Umschalten der Ventilanordnung 64 von dem RGS-Aufheizweg 67 auf den Standardgasweg 66 gestoppt.
  • Wird hingegen eine zu hohe Temperatur im Reduktionsmittel-Generierungssystem 60, insbesondere vor der NOx-Speicher/Ammoniak-Erzeugungseinheit 63 registriert, kann zumindest ein Teil des Massenstromes aus der Oxidationsreformierungseinheit 62 im Wärmetauschergasweg 69 über den Wärmetauscher 65 geleitet werden, wodurch der Gasstrom entsprechend abgekühlt wird.
  • 2 zeigt eine Ausführungsvariante alternativ zu der in 1 gezeigten Ventilanordnung, in welcher lediglich eine Bypass-Klappe 64.2, die parallel zum Wärmetauscher 65 im Standardgasweg 66 angeordnet ist, verwendet wird. Diese weist im gezeigten Beispiel eine Verstelleinrichtung 64.3 auf, die elektrisch ebenfalls mittels der Steuereinheit 90 ansteuerbar ist. Alternativ zu dieser Anordnung kann statt der Bypass-Klappe 64.2 auch ein Proportional-2/2-Ventil eingesetzt sein. Die Überführung des Massestromes aus der Oxidationsreformierungseinheit 62 über einen Wärmetauscher 65 geschieht dabei durch teilweises oder komplettes Schließen der Bypass-Klappe 64.2 im Standardgasweg 66, wodurch sich dann der Wärmetauschergasweg 69 einstellt, so dass der Gasstrom sich abkühlen kann.
  • Denkbar ist auch eine Kombination einer Ventilanordnung 64, bestehend aus einem Mehrwege-Ventil 64.1 oder mehreren 2/2-Ventilen zur Realisierung der Betriebsarten mit den Gasströmen Standardgasweg 66, RGS-Aufheizweg 67 und ggf. DPF-Regenerationsgasweg 68, und der Bypass-Klappe 64.2 parallel zum Standardgasweg 66.
  • In bevorzugter Ausführungsform lassen sich zumindest ein Teil der Ventile oder das Mehrwege-Ventil 64.1 innerhalb der Ventilanordnung 64 (1) oder die Versteileinrichtung 64.3 der Bypass-Klappe 64.2 (2) proportional ansteuern.
  • Ergänzend zu dem bisher beschriebenen System kann, in den Figuren allerdings nicht gezeigt, im Standardgasweg innerhalb des Reduktionsmittel-Generierungssystems vor oder in der NOx-Speicher/Ammoniak-Erzeugungseinheit integriert ein Partikelfilter angeordnet sein, der es ermöglicht, einen partikelhaltigen Teilstrom aus dem Vollstrom des Abgases eines Dieselmotors, falls die Ausleitung des Teilstroms vor einem Dieselpartikelfilter (DPF) erfolgt, zu filtern. Eine Reinigung bzw. Regeneration des Partikelfilters innerhalb des Reduktionsmittel-Generierungssystems kann problemlos erreicht werden, da an dieser Stelle während Fettphasen beim Betrieb der Brennkraftmaschine ausreichend hohe Temperaturen (> 600° C) erreicht werden, die für die Regeneration mit Sauerstoff in sich anschließenden Magerphasen ausreichend sind. Daneben wird eine kontinuierliche Regeneration über NO2 über den CRT-Effekt (CRT = continuously regenerating trap) erreicht, da das im Plasmatron in der Magerphase erzeugte NO in der nachfolgenden Oxidationsreformierungseinheit im Magerbetrieb zu NO2 umgesetzt wird und dieses für den CRT-Effekt zur Verfügung steht. Dieser Partikelfilter filtert dabei ebenso die Partikel, die sich beim Einsatz eines Brenners als zusätzliche Heizmaßnahme im Plasmatron-Bereich des Reduktionsmittel-Generierungssystems bilden würden.
  • Insgesamt kann mit den Verfahrensvarianten und den beschriebenen Vorrichtungsausführungen einerseits eine schnelle Aufheizung des Reduktionsmittel-Generierungssystems 60 mit seinen Komponenten erreicht werden, wodurch ein schneller Systemstart der Abgasnachbehandlungsanlage 1 ermöglicht wird. Durch Nutzung des heißen Abgases als Wärmequelle wird ein ansonsten zusätzlicher Kraftstoffverbrauch deutlich minimiert. Andererseits kann die Temperatur derart gesteuert werden, dass insbesondere die katalytischen Komponenten innerhalb des Reduktionsmittel-Generierungssystems 60 in einem optimalen Betriebsbereich betrieben werden können, so dass eine möglichst hohe Ammoniak-Ausbeute erzielt werden kann.
  • Grundsätzlich können die Vorrichtung und das Verfahren bei allen Kraftfahrzeugen mit Diesel- oder Magermotoren, die mit anderen Treibstoffen betrieben werden, eingesetzt werden, bei denen ein Reduktionsmittel-Generierungssystem 60 zum Einsatz kommt.

Claims (23)

  1. Verfahren zur Temperaturführung in einer Abgasnachbehandlungsanlage (1) einer Brennkraftmaschine (10) mit einer Abgasführung (20), in der in Strömungsrichtung des Abgases ein SCR-Katalysator (50) vorgesehen ist, wobei ein Reduktionsmittel-Generierungssystem (60) eine Multitron-Einheit (61), die aus einer NOxErzeugungseinheit, einer Gemischbildungskammer und einer Oxidationsreformierungseinheit (62) (POx) besteht, so wie eine kombinierte NOx-Speicher/Ammoniak-Erzeugungseinheit (63) im Standardgasweg (66) des Reduktionsmittel-Generierungssystems (60) aufweist, und zur Reduktion von Stickoxiden vor dem SCR-Katalysator (50) von dem Reduktionsmittel-Generierungssystem (60) Ammoniak als Reduktionsmittel zugeführt wird, wobei der Multitron-Einheit (61) über eine Luft-/Abgas-Zuführung (70) und einer Kraftstoff-Zuführung (80) Ausgangsstoffe zur Erzeugung des Ammoniaks zumindest zeitweise zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zeitweise über mindestens eine Ventilanordnung (64) ein Teil des Abgases aus der Abgasführung (20) hinter der Brennkraftmaschine (10) entnommen und dem Reduktionsmittel-Generierungssystem (60) zugeführt oder zumindest ein Teil des Massenstroms im Standardgasweg (66) als ein Wärmetauschergasweg (69) über einen Wärmetauscher (65) geführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil des Abgases aus der Abgasführung (20) in einem RGS-Aufheizgasweg (67) vor der NOx-Speicher/Ammoniak-Erzeugungseinheit (63) des Reduktionsmittel-Generierungssystems (60) eingeleitet wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einleitung eines Teils des Abgases aus der Abgasführung (20) oder die Führung des Massestromes über den Wärmetauscher (65) mittels eines oder mehrerer 2/2-Ventile oder mittels eines als 4/4- oder als 4/3-Ventil ausgeführten Mehrwege-Ventils (64.1) durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einleitung eines Teils des Abgases aus der Abgasführung (20) nach Erreichen einer optimalen Betriebstemperatur der Komponenten des Reduktionsmittel-Generierungssystems (60) bzw. des gesamten Reduktionsmittel-Generierungssystems (60) gestoppt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten der optimalen Betriebstemperatur für die NOx-Speicher/Ammoniak-Erzeugungseinheit (63) zumindest ein Teil des Massenstromes aus der Oxidationsreformierungseinheit (62) über den Wärmetauscher (65) geleitet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Überführung des Massestromes aus der Oxidationsreformierungseinheit (62) über einen Wärmetauscher (65) durch teilweises oder komplettes Schließen einer Bypass-Klappe (64.2) im Standardgasweg (66) durchgeführt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Ventile oder das Mehrwege-Ventil (64.1) in der Ventilanordnung (64) oder die Bypass-Klappe (64.2) proportional angesteuert werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile oder das Mehrwege-Ventil (64.1) in der Ventilanordnung (64) oder die Bypass-Klappe (64.2) mittels einer Steuereinheit (90) angesteuert werden, wobei mittels eines oder mehrerer Temperatursensoren in dem Reduktionsmittel-Generierungssystem (60), deren Ausgangssignale eingangsseitig der Steuereinheit (90) aufgeschaltet werden, ein Regelkreis ausgebildet wird.
  9. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren bei Dieselmotoren oder bei Magermotoren angewendet wird, die ein Reduktionsmittel-Generierungssystem (60) aufweisen.
  10. Vorrichtung zur Temperaturführung in einer Abgasnachbehandlungsanlage (1) einer Brennkraftmaschine (10) mit einer Abgasführung (20), in der in Strömungsrichtung des Abgases ein SCR-Katalysator (50) vorgesehen ist, wobei das Reduktionsmittel-Generierungssystem (60) eine Multitron-Einheit (61), die aus einer NOx-Erzeugungseinheit, einer Gemischbildungskammer und einer Oxidationsreformierungseinheit (62) (POx) besteht, so wie eine kombinierte NOx-Speicher/Ammoniak-Erzeugungseinheit (63) im Standardgasweg (66) des Reduktionsmittel-Generierungssystems (60) aufweist, und zur Reduktion von Stickoxiden vor dem SCR-Katalysator (50) von dem Reduktionsmittel-Generierungssystem (60) Ammoniak als Reduktionsmittel zuführbar ist, wobei der Multitron-Einheit (61) über eine Luft-/Abgas-Zuführung (70) und einer Kraftstoff-Zuführung (80) Ausgangsstoffe zur Erzeugung des Ammoniaks zumindest zeitweise zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasnachbehandlungsanlage (1) mindestens eine Ventilanordnung (64) aufweist, über die ein Teil des Abgases aus der Abgasführung (20) hinter der Brennkraftmaschine (10) dem Reduktionsmittel-Generierungssystem (60) zuführbar oder zumindest ein Teil des Massenstromes aus der Oxidationsreformierungseinheit (62) im Standardgasweg (66) als ein Wärmetauschergasweg (69) über einen Wärmetauscher (65) führbar ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Reduktionsmittel-Generierungssystem (60) ein Mehrwege-Ventil (64.1) zwischen der Oxidationsreformierungseinheit (62) so wie der kombinierten NOx-Speicher/Ammoniak-Erzeugungseinheit (63) aufweist, wobei das Mehrwege-Ventil (64.1) zusätzlich über ein Verbindungsstück mit der Abgasführung (20) hinter der Brennkraftmaschine (10) verbunden ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (65) mit dem Ausgang der Oxidationsreformierungseinheit (62) und einem Eingang des Mehrwege-Ventils (64.1) verbunden ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrwege-Ventil (64.1) als 4/4-Ventil oder als vier 2/2-Ventile ausgeführt ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Mehrwege-Ventil (64.1) innerhalb des Reduktionsmittel-Generierungssystems (60) Betriebsarten mit dem Standardgasweg (66), mit einem RGS-Aufheizweg (67), mit einem DPF-Regenerationsgasweg (68) oder dem Wärmetauschergasweg (69) auswählbar sind.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dass das Mehrwege-Ventil (64.1) als 4/3-Ventil oder als drei 2/2-Ventile ausgeführt ist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Mehrwege-Ventil (64.1) innerhalb des Reduktionsmittel-Generierungssystems (60) Betriebsarten mit dem Standardgasweg (66), mit dem Wärmetauschergasweg (69) sowie dem RGS-Aufheizweg (67) oder mit dem DPF-Regenerationsgasweg (68) auswählbar sind.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (64) als Bypass-Klappe (64.2) oder als Proportional-2/2-Ventil ausgeführt ist, die parallel zum Wärmetauscher (65) im Standardgasweg (66) angeordnet ist.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypass-Klappe (64.2) eine Verstelleinrichtung (64.3) aufweist, die elektrisch ansteuerbar ist.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile oder das Mehrwege-Ventil (64.1) innerhalb der Ventilanordnung (64) oder die Verstelleinrichtung der (64.3) der Bypass-Klappe (64.2) proportional ansteuerbar sind.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasnachbehandlungsanlage eine Steuereinheit (90) aufweist, mit der die Ventile oder das Mehrwege-Ventil (64.1) in der Ventilanordnung (64) oder die Versteileinrichtung (64.3) der Bypass-Klappe (64.2) ansteuerbar sind, wobei die Steuereinheit (90) eingangsseitig mit mindestens einem Temperatursensor innerhalb des Reduktionsmittel-Generierungssystems (60) bzw. einer Komponenten des Reduktionsmittel-Generierungssystems (60) verbunden ist.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (90) in dem Reduktionsmittel-Generierungssystem (60) integriert ist oder Bestandteil einer übergeordneten Motorsteuerung ist.
  22. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (65) mindestens eine luftgekühlte Kühlstrecke (65.1) oder eine wassergekühlte Wärmetauschereinheit aufweist.
  23. Anwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung bei Dieselmotoren oder Magermotoren eingesetzt ist, die ein Reduktionsmittel-Generierungssystem (60) aufweisen.
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