DE102019008956A1 - Exhaust system for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abgasanlage (10) für eine Verbrennungskraftmaschine (12), mit einem von Abgas der Verbrennungskraftmaschine (12) durchströmbaren Stickoxid-Speicherkatalysator (38), und mit einem mit Luft und einem Kraftstoff versorgbaren Brenner (48), mittels welchem ein den Kraftstoff und die Luft aufweisendes Kraftstoff-Luft-Gemisch zu verbrennen ist, wobei der Brenner (48) dazu ausgebildet ist, durch das Verbrennen des Kraftstoff-Luft-Gemisches den Stickoxid-Speicherkatalysator (38) zu erwärmen, wobei dem Brenner (38) eine eigene, unabhängig von der Verbrennungskraftmaschine (12) und elektrisch betreibbare Luftpumpe (56) zugeordnet ist, mittels welcher der Brenner (48) unabhängig von der Verbrennungskraftmaschine (12) mit der Luft versorgbar ist.

Figure DE102019008956A1_0000
The invention relates to an exhaust system (10) for an internal combustion engine (12), with a nitrogen oxide storage catalytic converter (38) through which exhaust gas from the internal combustion engine (12) can flow, and with a burner (48) that can be supplied with air and a fuel, by means of which a burner (48) can be supplied Fuel and the air-containing fuel-air mixture is to be burned, the burner (48) being designed to heat the nitrogen oxide storage catalytic converter (38) by burning the fuel-air mixture, the burner (38) being one Own, independently of the internal combustion engine (12) and electrically operated air pump (56) is assigned, by means of which the burner (48) can be supplied with the air independently of the internal combustion engine (12).
Figure DE102019008956A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasanlage für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftwagens, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to an exhaust system for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.

Eine solche Abgasanlage für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftwagens, ist beispielsweise bereits der DE 10 2008 032 601 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Abgasanlage weist einen von Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Stickoxid-Speicherkatalysator auf, in beziehungsweise mittels welchem im Abgas enthaltene Stickoxide (NOx) zumindest vorübergehend gespeichert werden können. Außerdem umfasst die Abgasanlage einen mit Luft und einem Kraftstoff versorgbaren Brenner, mittels welchem ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, welches den Kraftstoff und die Luft aufweist, verbrannt werden kann. Außerdem offenbart die DE 10 2010 027 984 A1 ein Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine.Such an exhaust system for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, is already the example DE 10 2008 032 601 A1 as known. The exhaust system has a nitrogen oxide storage catalytic converter through which exhaust gas from the internal combustion engine can flow, in or by means of which nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas can be stored at least temporarily. In addition, the exhaust system comprises a burner which can be supplied with air and a fuel and by means of which a fuel-air mixture which contains the fuel and the air can be burned. In addition, the DE 10 2010 027 984 A1 a method for operating an exhaust system of an internal combustion engine.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Abgasanlage der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich eine besonders vorteilhafte Abgasnachbehandlung realisieren lässt.The object of the present invention is to further develop an exhaust gas system of the type mentioned at the outset in such a way that a particularly advantageous exhaust gas aftertreatment can be implemented.

Diese Aufgabe wird durch eine Abgasanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an exhaust system with the features of claim 1. Advantageous refinements with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um eine Abgasanlage der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders vorteilhafte Abgasnachbehandlung realisiert werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Brenner dazu ausgebildet beziehungsweise derart angeordnet ist, dass durch das Verbrennen des Kraftstoff-Luft-Gemisches der Stickoxid-Speicherkatalysator erwärmt wird. Hierzu ist der Brenner beispielsweise in Strömungsrichtung des die Abgasanlage und somit den Stickoxid-Speicherkatalysator durchströmenden Abgases stromauf des Stickoxid-Speicherkatalysators angeordnet, sodass beispielsweise durch das Verbrennen des Kraftstoff-Luft-Gemisches das Abgas stromauf des Stickoxid-Speicherkatalysators beziehungsweise an einer stromauf des Stickoxid-Speicherkatalysators angeordneten Stelle erwärmt werden kann. Ferner ist es denkbar, dass der Brenner dazu ausgebildet beziehungsweise derart angeordnet ist, dass ein aus dem Verbrennen des Kraftstoff-Luft-Gemisches resultierendes und auch als Brennerabgas bezeichnetes Abgas in den einfach auch als Speicherkatalysator bezeichneten Stickoxid-Speicherkatalysator einleitbar ist, sodass beispielsweise der Speicherkatalysator von dem Brennerabgas durchströmbar ist. Hierdurch kann der Speicherkatalysator erwärmt werden. Insbesondere ist der Brenner beispielsweise dazu ausgebildet, durch das Verbrennen des Kraftstoff-Luft-Gemisches eine Flamme zu erzeugen, mittels welcher beispielsweise der Speicherkatalysator erwärmt werden kann. Dabei ist der Brenner beispielsweise dazu ausgebildet beziehungsweise derart angeordnet, dass die Flamme, insbesondere direkt, in dem Speicherkatalysator entsteht.In order to further develop an exhaust gas system of the type specified in the preamble of patent claim 1 in such a way that a particularly advantageous exhaust gas aftertreatment can be implemented, it is provided according to the invention that the burner is designed or arranged in such a way that the nitrogen oxide is caused by the combustion of the fuel-air mixture Storage catalyst is heated. For this purpose, the burner is arranged upstream of the nitrogen oxide storage catalytic converter, for example in the flow direction of the exhaust gas flowing through the exhaust system and thus the nitrogen oxide storage catalytic converter, so that, for example, by burning the fuel-air mixture, the exhaust gas is upstream of the nitrogen oxide storage catalytic converter or at an upstream of the nitrogen oxide storage catalytic converter. Storage catalyst arranged point can be heated. Furthermore, it is conceivable that the burner is designed or arranged such that an exhaust gas resulting from the combustion of the fuel-air mixture and also referred to as burner exhaust gas can be introduced into the nitrogen oxide storage catalytic converter, which is also simply referred to as the storage catalytic converter, so that, for example, the storage catalytic converter can flow through the burner exhaust gas. As a result, the storage catalytic converter can be heated. In particular, the burner is designed, for example, to generate a flame by burning the fuel-air mixture, by means of which, for example, the storage catalytic converter can be heated. The burner is designed, for example, or arranged in such a way that the flame, in particular directly, arises in the storage catalytic converter.

Des Weiteren ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass dem Brenner eine eigene, unabhängig von der Verbrennungskraftmaschine betreibbare und vorzugsweise elektrische Luftpumpe zugeordnet ist, mittels welcher der Brenner unabhängig von der Verbrennungskraftmaschine mit der Luft versorgt werden kann. Unter dem Merkmal, dass der Brenner mittels der Luftpumpe unabhängig von der Verbrennungskraftmaschine mit Luft versorgt werden kann, ist insbesondere zu verstehen, dass der Brenner mittels der Luftpumpe mit Luft versorgt werden kann, ohne dass hierbei eine durch die Luftpumpe bewirkte Versorgung der Verbrennungskraftmaschine mit Luft bewirkt wird. Insbesondere kann der Brenner mittels der Luftpumpe mit Luft auch dann versorgt werden, wenn die Verbrennungskraftmaschine deaktiviert beziehungsweise ausgeschaltet ist. In der Folge können beispielsweise eine Temperatur der Abgasanlage, ein auch als Lambda bezeichnetes Verbrennungsluftverhältnis, insbesondere in dem Brenner, und eine Sauerstoffmasse, insbesondere in dem Brenner besonders bedarfsgerecht eingestellt, insbesondere geregelt, werden. Die Verwendung der insbesondere frei regelbaren Luftpumpe ermöglicht eine zumindest nahezu autarke, zumindest nahezu frei einstellbare, insbesondere regelbare, Luftversorgung des Brenners, an den die Luftversorgung beispielsweise angeschlossen ist. Dadurch ist es beispielsweise möglich, für den Brenner oder in dem Brenner ein bestimmtes beziehungsweise vorgebbares Verbrennungsluftverhältnis einzustellen. Mit anderen Worten ist es möglich, unterschiedliche Werte des Verbrennungsluftverhältnisses einzustellen, sodass das Verbrennungsluftverhältnis beispielsweise auf 1 (stöchiometrisch), unter 1 (fett) oder über 1 (mager) eingestellt werden kann.Furthermore, it is provided according to the invention that the burner is assigned its own, preferably electric, air pump that can be operated independently of the internal combustion engine and by means of which the burner can be supplied with the air independently of the internal combustion engine. The feature that the burner can be supplied with air by means of the air pump independently of the internal combustion engine is to be understood in particular to mean that the burner can be supplied with air by means of the air pump without a supply of air to the internal combustion engine caused by the air pump is effected. In particular, the burner can also be supplied with air by means of the air pump when the internal combustion engine is deactivated or switched off. As a result, for example, a temperature of the exhaust system, a combustion air ratio also referred to as lambda, in particular in the burner, and an oxygen mass, in particular in the burner, can be adjusted, in particular regulated, as required. The use of the air pump, which is in particular freely adjustable, enables an at least almost autonomous, at least almost freely adjustable, in particular controllable, air supply to the burner to which the air supply is connected, for example. This makes it possible, for example, to set a specific or predeterminable combustion air ratio for the burner or in the burner. In other words, it is possible to set different values of the combustion air ratio, so that the combustion air ratio can be set, for example, to 1 (stoichiometric), below 1 (rich) or above 1 (lean).

Durch die Verwendung der beispielsweise zusätzlich zu der Verbrennungskraftmaschine vorgesehenen Luftpumpe ist es möglich, eine zumindest nahezu autarke und/oder eine zumindest frei einstellbare, insbesondere zumindest nahezu frei regelbare, Luftversorgung des Brenners zu realisieren. In der Folge ist es beispielsweise möglich, für den Brenner und somit beispielsweise auch für den stromab des Brenners angeordneten Speicherkat ein auch als Luftverhältnis bezeichnetes Verbrennungsluftverhältnis, insbesondere ein bestimmtes Verbrennungsluftverhältnis, einzustellen. Insbesondere ist es möglich, das Verbrennungsluftverhältnis in dem Brenner und/oder in dem Speicherkatalysator auf 1 (stöchiometrisch), auf unter 1 (fett) oder auf über 1 (mager) einzustellen.By using the air pump provided, for example, in addition to the internal combustion engine, it is possible to realize an at least almost self-sufficient and / or an at least freely adjustable, in particular at least almost freely controllable, air supply to the burner. As a result, it is possible, for example, to set a combustion air ratio, also known as an air ratio, in particular a specific combustion air ratio, for the burner and thus, for example, also for the storage cat arranged downstream of the burner. In particular, it is possible set the combustion air ratio in the burner and / or in the storage catalytic converter to 1 (stoichiometric), to less than 1 (rich) or to more than 1 (lean).

Durch Erwärmen des Speicherkatalysators ist es möglich, den Speicherkatalysator zumindest teilweise zu denoxieren, das heißt beispielsweise zu entgiften beziehungsweise zu entschwefeln. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Einspeicherbarkeit von Stickoxiden in den Speicherkatalysator realisiert beziehungsweise wiederhergestellt werden. Dadurch, dass eine Versorgung des Brenners mit der Luft durch die Luftpumpe zumindest nahezu frei eingestellt, insbesondere geregelt, werden kann, kann eine besonders vorteilhafte Temperatur des Abgases beziehungsweise des Speicherkatalysators realisiert werden. Insbesondere ist es möglich, eine zur Denoxierung des Speicherkatalysators erforderliche beziehungsweise vorteilhafte Temperatur von rund 600 Grad Celsius einzustellen. Ferner ist es möglich, durch Verwendung der Luftpumpe ein für die Denoxierung des Speicherkatalysators vorteilhaftes Verbrennungsluftverhältnis von etwa 0,9 einzustellen, wobei das Verbrennungsluftverhältnis auch als Lambda bezeichnet wird. Da beispielsweise sowohl der Brenner als auch seine Luftversorgung, das heißt die Luftpumpe, zumindest nahezu autark beziehungsweise unabhängig von der auch Motor oder Verbrennungsmotor bezeichneten Verbrennungskraftmaschine betrieben werden können, kann die Denoxierung des Speicherkatalysators beispielsweise bei abgestelltem Motor und/oder in einem Schubbetrieb des Motors und/oder in einem Leerlauf des Motors durchgeführt werden. Beispielsweise ist der Motor im Rahmen einer Start-Stopp-Funktion automatisch, insbesondere an einer Ampel, abgestellt. Insgesamt ist erkennbar, dass der Brenner unabhängig von einem Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine betrieben, insbesondere geregelt, werden kann, wodurch beispielsweise unabhängig von dem Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine der Stickoxid-Speicherkatalysator denoxiert werden kann.By heating the storage catalytic converter, it is possible to at least partially deoxygenate the storage catalytic converter, that is, for example, to detoxify or desulphurise. In this way, a particularly advantageous storability of nitrogen oxides in the storage catalytic converter can be realized or restored. Because a supply of the burner with the air by the air pump can be set at least almost freely, in particular regulated, a particularly advantageous temperature of the exhaust gas or the storage catalytic converter can be realized. In particular, it is possible to set a temperature of around 600 degrees Celsius, which is required or advantageous for denoxing the storage catalytic converter. Furthermore, it is possible to set a combustion air ratio of approximately 0.9, which is advantageous for the denoxing of the storage catalytic converter, by using the air pump, the combustion air ratio also being referred to as lambda. For example, since both the burner and its air supply, i.e. the air pump, can be operated at least almost independently or independently of the internal combustion engine, which is also referred to as the engine or internal combustion engine, the storage catalyst can be de-anodized, for example, when the engine is switched off and / or when the engine is coasting and / or be performed while the engine is idling. For example, the engine is switched off automatically as part of a start-stop function, in particular at a traffic light. Overall, it can be seen that the burner can be operated, in particular regulated, independently of an operating state of the internal combustion engine, as a result of which, for example, the nitrogen oxide storage catalytic converter can be denoxed independently of the operating state of the internal combustion engine.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of a preferred exemplary embodiment and from the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description, as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the single figure, can be used not only in the combination indicated in each case, but also in other combinations or on their own, without the frame to leave the invention.

Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Abgasanlage für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftwagens.In the single figure, the drawing shows a schematic illustration of an exhaust system according to the invention for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle.

Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Darstellung eine Abgasanlage 10 für eine Verbrennungskraftmaschine 12 eines Kraftwagens. Der Kraftwagen ist vorzugsweise als Personenkraftwagen und dabei als Nutzfahrzeug ausgebildet. Bei dem in der Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Verbrennungskraftmaschine 12 als ein Dieselmotor ausgebildet. Der Verbrennungskraftmaschine 12 ist ein auch als Kraftstofftank bezeichneter Tank 14 zugeordnet, in welchem ein Kraftstoff, insbesondere ein flüssiger Kraftstoff, zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine 12 in ihrem befeuerten Betrieb aufnehmbar oder aufgenommen ist. Bei dem Kraftstoff handelt es sich beispielsweise um einen Dieselkraftstoff, welcher auch einfach als Diesel bezeichnet wird. Mittels einer Niederdruckpumpe 16 kann der Kraftstoff aus dem Tank 14 zu einer Hochdruckpumpe 18 gefördert werden. Mittels der Hochdruckpumpe 18 kann der Kraftstoff unter hohen Druck gesetzt und zu Injektoren 20 gefördert werden. Insbesondere kann der Kraftstoff mittels der Hochdruckpumpe 18 zu einem auch als Rail bezeichneten und den Injektoren 20 gemeinsamen Kraftstoffverteilungselement gefördert werden. Der den hohen Druck aufweisende Kraftstoff kann in dem Kraftstoffverteilungselement zwischengespeichert werden. Mittels des Kraftstoffverteilungselements kann der in dem Kraftstoffverteilungselement aufgenommene und den hohen Druck aufweisende Kraftstoff auf die Injektoren 20 verteilt beziehungsweise aufgeteilt werden, mittels welchen der Kraftstoff in jeweilige Zylinder 22 der Verbrennungskraftmaschine 12 direkt einspritzbar ist beziehungsweise eingespritzt wird.The only FIG. Shows a schematic representation of an exhaust system 10th for an internal combustion engine 12th of a motor vehicle. The motor vehicle is preferably designed as a passenger car and as a commercial vehicle. In the embodiment shown in the figure, the internal combustion engine 12th designed as a diesel engine. The internal combustion engine 12th is a tank also called a fuel tank 14 assigned in which a fuel, in particular a liquid fuel, for operating the internal combustion engine 12th is recordable or recorded in its fired operation. The fuel is, for example, a diesel fuel, which is also simply referred to as diesel. Using a low pressure pump 16 can the fuel from the tank 14 to a high pressure pump 18th be promoted. Using the high pressure pump 18th the fuel can be put under high pressure and become injectors 20 be promoted. In particular, the fuel can be pumped using the high-pressure pump 18th to one, also known as a rail, and the injectors 20 common fuel distribution element are promoted. The fuel having the high pressure can be temporarily stored in the fuel distribution element. By means of the fuel distribution element, the fuel received in the fuel distribution element and having the high pressure can be applied to the injectors 20 be distributed or split, by means of which the fuel in respective cylinders 22 the internal combustion engine 12th can be directly injected or is injected.

Die Verbrennungskraftmaschine 12 weist einen von Luft durchströmbaren Ansaugtrakt 24 auf, mittels welchem die den Ansaugtrakt 24 durchströmende Luft zu den und in die Zylinder 22 geführt wird. Außerdem weist die Verbrennungskraftmaschine 12 einen Abgastrakt 26 auf. Dadurch, dass der Kraftstoff in den jeweiligen Zylinder 22 eingespritzt wird und dadurch, dass der jeweilige Zylinder 22 mit zumindest einem Teil der den Ansaugtrakt 24 durchströmenden Luft versorgt wird, wird in dem jeweiligen Zylinder 22 ein den Kraftstoff aus dem Tank 14 und die den Ansaugtrakt 24 durchströmende Luft umfassendes Gemisch gebildet. Das Gemisch wird, insbesondere selbstzündend, gezündet und in der Folge verbrannt, wodurch Abgas der Verbrennungskraftmaschine 12 entsteht. Das Abgas kann aus den Zylindern 22 ausströmen, in den Abgastrakt 26 einströmen und den Abgastrakt 26 durchströmen.The internal combustion engine 12th has an intake tract through which air can flow 24th by means of which the intake tract 24th air flowing through to and into the cylinders 22 to be led. In addition, the internal combustion engine 12th an exhaust tract 26 on. Because of the fuel in the respective cylinder 22 is injected and that the respective cylinder 22 with at least part of the intake tract 24th flowing air is supplied in the respective cylinder 22 a the fuel from the tank 14 and the intake tract 24th mixture comprising air flowing through. The mixture is ignited, in particular self-igniting, and subsequently burned, as a result of which exhaust gas from the internal combustion engine 12th arises. The exhaust gas can come from the cylinders 22 flow out into the exhaust system 26 flow in and the exhaust system 26 flow through.

Dabei umfasst die Verbrennungskraftmaschine 12 eine Aufladeeinrichtung 28, welche wenigstens oder genau einen Abgasturbolader 30 umfasst. Der Abgasturbolader 30 umfasst einen in dem Ansaugtrakt 24 angeordneten Verdichter 32, mittels welchem die den Ansaugtrakt 24 durchströmende Luft verdichtet werden kann. Außerdem umfasst der Abgasturbolader 30 eine in dem Abgastrakt 26 angeordnete und von dem Abgas antreibbare Turbine 34, mittels welcher der Verdichter 32 angetrieben werden kann.The internal combustion engine includes 12th a charger 28 which have at least or exactly one exhaust gas turbocharger 30th includes. The exhaust gas turbocharger 30th includes one in the Intake tract 24th arranged compressor 32 , by means of which the the intake tract 24th flowing air can be compressed. The exhaust gas turbocharger also includes 30th one in the exhaust tract 26 arranged and driven by the exhaust gas turbine 34 , by means of which the compressor 32 can be driven.

Die Abgasanlage 10 ist fluidisch mit dem Abgastrakt 26 verbunden und stromab des Abgastrakts 26, insbesondere stromab der Turbine 34, angeordnet. Somit kann das den Abgastrakt 26 durchströmende Abgas aus dem Abgastrakt 26 ausströmen, in die Abgasanlage 10 einströmen und in der Folge die Abgasanlage 10 durchströmen. Die Abgasanlage 10 weist eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 36 auf, die einen Stickoxid-Speicherkatalysator 38, einen Partikelfilter 40 und einen SCR-Katalysator 42 umfasst. Der Stickoxid-Speicherkatalysator 38 wird auch als Speicherkatalysator, Speicherkat oder NSK (NOx-Speicherkatalysator) bezeichnet und ist dazu ausgebildet, im Abgas etwaig enthaltene Stickoxide (NOx) aufzufangen, rückzuhalten und zu speichern. Dabei ist der Speicherkatalysator in Strömungsrichtung des die Abgasanlage 10 durchströmenden Abgases stromauf des Partikelfilters 40 angeordnet, welcher stromauf des SCR-Katalysators 42 angeordnet ist. Der Partikelfilter 40 ist beispielsweise dazu ausgebildet, im Abgas etwaig enthaltene Partikel, insbesondere Rußpartikel, aus dem Abgas zu filtern. Insbesondere dann, wenn die Verbrennungskraftmaschine 12 als ein Dieselmotor ausgebildet ist, ist der Partikelfilter 40 beispielsweise als ein Dieselpartikelfilter (DPF) ausgebildet.The exhaust system 10th is fluid with the exhaust system 26 connected and downstream of the exhaust tract 26 , especially downstream of the turbine 34 , arranged. This can affect the exhaust system 26 Exhaust gas flowing through from the exhaust tract 26 flow out into the exhaust system 10th flow in and subsequently the exhaust system 10th flow through. The exhaust system 10th has an exhaust gas aftertreatment device 36 on that a nitrogen oxide storage catalyst 38 , a particle filter 40 and an SCR catalyst 42 includes. The nitrogen oxide storage catalytic converter 38 is also referred to as a storage catalytic converter, storage catalytic converter or NSK (NOx storage catalytic converter) and is designed to collect, retain and store any nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas. The storage catalytic converter is in the flow direction of the exhaust system 10th exhaust gas flowing upstream of the particle filter 40 arranged, which is upstream of the SCR catalyst 42 is arranged. The particle filter 40 is designed, for example, to filter any particles, in particular soot particles, contained in the exhaust gas from the exhaust gas. Especially when the internal combustion engine 12th is designed as a diesel engine, is the particulate filter 40 For example, designed as a diesel particle filter (DPF).

Darüber hinaus ist eine Dosiereinrichtung 44 vorgesehen, mittels welcher an einer Stelle S1 ein Reduktionsmittel, insbesondere eine wässrige Harnstofflösung, in das die Abgasanlage 10 durchströmende Abgas einbringbar ist beziehungsweise eingebracht wird. Die Stelle S1 ist dabei stromab des Speicherkatalysators und stromauf des SCR-Katalysators 42, insbesondere stromauf des Partikelfilters 40, angeordnet. Dabei weist die Abgasanlage 10 eine Mischkammer 46 auf, welche stromab der Stelle S1 und stromauf des SCR-Katalysators 42 angeordnet ist. In der Mischkammer 46 kann sich beispielsweise das in die Abgasanlage 10 eingebrachte Reduktionsmittel mit dem die Abgasanlage 10 durchströmenden Abgas vermischen.In addition there is a dosing device 44 provided by means of which at one point S1 a reducing agent, in particular an aqueous urea solution, into which the exhaust system 10th flowing exhaust gas can be introduced or is introduced. The spot S1 is downstream of the storage catalytic converter and upstream of the SCR catalytic converter 42 , in particular upstream of the particle filter 40 , arranged. The exhaust system points 10th a mixing chamber 46 on which downstream of the site S1 and upstream of the SCR catalyst 42 is arranged. In the mixing chamber 46 can, for example, in the exhaust system 10th introduced reducing agent with which the exhaust system 10th Mix exhaust gas flowing through.

Die Abgasanlage 10 weist darüber hinaus einen Brenner 48 auf. Der Brenner 48 ist mit einem Kraftstoff und mit Luft versorgbar, wobei mittels des Brenners 48 ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, insbesondere unter Ausbildung einer Flamme 50, verbrannt werden kann. Das Kraftstoff-Luft-Gemisch umfasst dabei die Luft und den Kraftstoff, mit der beziehungsweise dem der Brenner 48 versorgt wird beziehungsweise wurde.The exhaust system 10th also has a burner 48 on. The burner 48 can be supplied with fuel and air, using the burner 48 a fuel-air mixture, in particular with the formation of a flame 50 , can be burned. The fuel-air mixture comprises the air and the fuel with which the burner 48 is or was supplied.

Um nun eine besonders vorteilhafte Abgasnachbehandlung realisieren zu können, ist der Brenner 48 dazu ausgebildet, durch das Verbrennen des Kraftstoff-Luft-Gemisches den Stickoxid-Speicherkatalysator 38 zu erwärmen. Hierzu ist der Brenner 48 beispielsweise stromauf des Speicherkatalysators angeordnet. Insbesondere ist der Brenner 48 derart angeordnet, dass die Flamme 50 stromauf des Speicherkatalysators und/oder in den Stickoxid-Speicherkatalysator 38 entsteht. Dadurch kann das die Abgasanlage 10 durchströmende Abgas stromauf des Speicherkatalysators und/oder in dem Speicherkatalysator erwärmt werden, wodurch der Speicherkatalysator vorteilhaft erwärmt werden kann. Durch das Erwärmen des Speicherkatalysators kann dieser auf eine hinreichend hohe Temperatur von beispielsweise 600 Grad Celsius oder mehr gebracht werden, wodurch eine besonders vorteilhafte Denoxierung des Speicherkatalysators bewirkt beziehungsweise realisiert werden kann.In order to be able to implement a particularly advantageous exhaust gas aftertreatment, the burner is 48 trained to burn the fuel-air mixture, the nitrogen oxide storage catalyst 38 to warm up. This is the burner 48 arranged upstream of the storage catalytic converter, for example. In particular, the burner 48 arranged so that the flame 50 upstream of the storage catalyst and / or in the nitrogen oxide storage catalyst 38 arises. This can be the exhaust system 10th Exhaust gas flowing through upstream of the storage catalytic converter and / or in the storage catalytic converter can be heated, as a result of which the storage catalytic converter can advantageously be heated. By heating the storage catalytic converter, it can be brought to a sufficiently high temperature of, for example, 600 degrees Celsius or more, as a result of which a particularly advantageous denoxing of the storage catalytic converter can be brought about or implemented.

Bei dem Kraftstoff, mit welchem der Brenner 48 versorgbar ist beziehungsweise versorgt wird, handelt es sich vorliegend um Kraftstoff aus dem Tank 14. Hierzu ist eine Kraftstoffleitung 52 vorgesehen. Die Kraftstoffleitung 52 ist einerseits an einer Verbindungsstelle V1 mit einer Versorgungsleitung 54 fluidisch verbunden, über welche der Kraftstoff von dem Tank 14 zu den Injektoren 20 beziehungsweise zu dem Kraftstoffverteilungselement geführt werden kann. Dabei ist die Verbindungsstelle V1 in Strömungsrichtung des die Versorgungsleitung 54 durchströmenden Kraftstoffes stromab der Niederdruckpumpe 16 und stromauf der Hochdruckpumpe 18 angeordnet. Mittels der Kraftstoffleitung 52 kann zumindest ein Teil des die Versorgungsleitung 54 durchströmenden Kraftstoffes aus der Versorgungsleitung 54 abgezweigt und in die Kraftstoffleitung 52 eingeleitet werden. Der mittels der Kraftstoffleitung 52 aus der Versorgungsleitung 54 abgezweigte Kraftstoff kann die Kraftstoffleitung 52 durchströmen und wird mittels der Kraftstoffleitung 52 zu dem Brenner 48 geführt. Hierdurch wird der Brenner 48 mit dem Kraftstoff aus dem Tank 14 versorgt.With the fuel with which the burner 48 can be supplied or is supplied, it is fuel from the tank in the present case 14 . For this is a fuel line 52 intended. The fuel line 52 is on the one hand at a connection point V1 with a supply line 54 fluidly connected via which the fuel from the tank 14 to the injectors 20 or can be guided to the fuel distribution element. Here is the connection point V1 in the flow direction of the supply line 54 flowing fuel downstream of the low pressure pump 16 and upstream of the high pressure pump 18th arranged. By means of the fuel line 52 can be at least part of the supply line 54 fuel flowing through from the supply line 54 branched off and into the fuel line 52 be initiated. That by means of the fuel line 52 from the supply line 54 branched fuel can be the fuel line 52 flow through and is by means of the fuel line 52 to the burner 48 guided. This will make the burner 48 with the fuel from the tank 14 provided.

Des Weiteren ist dem Brenner 48 eine eigene, unabhängig von der Verbrennungskraftmaschine 12 und elektrisch betreibbare Luftpumpe 56 zugeordnet, welche zusätzlich zu der Verbrennungskraftmaschine 12 und somit zusätzlich zu der Aufladeeinrichtung 28 vorgesehen ist. Mittels der Luftpumpe 56 ist der Brenner 48 unabhängig von der Verbrennungskraftmaschine 12 und somit unabhängig von der Aufladeeinrichtung 28 mit Luft versorgbar. Hierzu ist eine Luftleitung 58 vorgesehen, welche von der Luft durchströmbar ist beziehungsweise durchströmt wird, die mittels der Luftpumpe 56 gefördert wird. Über die Luftleitung 58 kann der Brenner 48 mit der mittels der Luftpumpe 56 geförderten Luft versorgt werden. In der Kraftstoffleitung 52 ist ein Ventilelement 60 angeordnet, mittels welchem eine Menge des Kraftstoffes, mit dem der Brenner 48 versorgbar ist beziehungsweise versorgt wird, einstellbar, insbesondere regelbar, ist. In der Luftleitung 58 ist ein Ventilelement 62 angeordnet, mittels welchem eine Menge der Luft, mit welcher der Brenner 48 versorgbar ist beziehungsweise versorgt wird, einstellbar ist.Furthermore, the burner 48 its own, regardless of the internal combustion engine 12th and electrically operated air pump 56 assigned which in addition to the internal combustion engine 12th and thus in addition to the charger 28 is provided. Using the air pump 56 is the burner 48 independent of the internal combustion engine 12th and therefore independent of the charging device 28 can be supplied with air. There is an air line for this 58 provided, through which the air can flow or through which the air pump 56 is promoted. Via the air line 58 can the burner 48 with the by means of the air pump 56 air supplied. In the fuel line 52 is a valve element 60 arranged, by means of which an amount of fuel with which the burner 48 can be supplied or is supplied, is adjustable, in particular can be regulated. In the air line 58 is a valve element 62 arranged by means of which an amount of air with which the burner 48 can be supplied or is supplied, is adjustable.

Dabei ist beispielsweise eine dem Brenner 48 zugeordnete elektronische Recheneinrichtung vorgesehen, welche als Steuergerät 64 bezeichnet wird. Das Steuergerät 64 ist beispielsweise dazu ausgebildet, das Ventilelement 60 anzusteuern, insbesondere zu steuern oder zu regeln. Hierdurch kann beispielsweise mittels des Steuergeräts 64 durch Ansteuern des Ventilelements 60 die Menge des Kraftstoffes, mit der der Brenner 48 versorgt wird, eingestellt, insbesondere geregelt oder gesteuert, werden. Alternativ oder zusätzlich ist beispielsweise das Ventilelement 62 von dem Steuergerät 64 ansteuerbar, insbesondere steuerbar oder regelbar. Somit kann beispielsweise das Steuergerät 64 durch Ansteuern, insbesondere durch Steuern oder Regeln, des Ventilelements 62 die die Luftleitung 68 durchströmende Menge der Luft, mit welcher der Brenner 48 versorgt wird, einstellen, insbesondere steuern oder regeln. Insbesondere kann hierdurch besonders bedarfsgerecht ein auch als Verbrennungsluftverhältnis bezeichnetes Verhältnis der Luft zu dem Kraftstoff, mit der beziehungsweise dem der Brenner 48 versorgt wird, eingestellt werden, sodass beispielsweise das auch als Lambda bezeichnete Verbrennungsluftverhältnis besonders präzise und bedarfsgerecht auf zirka 0,9 eingestellt werden kann. Insbesondere wird das Verbrennungsluftverhältnis in dem Brenner 48 eingestellt. Das Steuergerät 64 ist dabei beispielsweise dazu ausgebildet, das Verbrennungsluftverhältnis in Abhängigkeit von einer Temperatur der Abgasanlage 10, insbesondere in Abhängigkeit von einer Temperatur des Speicherkatalysators, einzustellen, insbesondere zu steuern oder zu regeln.One is, for example, the burner 48 assigned electronic computing device is provided, which as a control device 64 referred to as. The control unit 64 is designed, for example, the valve element 60 to control, in particular to control or regulate. In this way, for example, by means of the control unit 64 by controlling the valve element 60 the amount of fuel with which the burner 48 is supplied, adjusted, in particular regulated or controlled. The valve element is an alternative or an additional example 62 from the control unit 64 controllable, in particular controllable or regulatable. Thus, for example, the control device 64 by controlling, in particular by controlling or regulating, the valve element 62 the the air duct 68 flowing amount of air with which the burner 48 is supplied, adjust, in particular control or regulate. In particular, this allows a ratio of the air to the fuel with which the burner is also referred to as the combustion air ratio, as required 48 is supplied, so that, for example, the combustion air ratio, also referred to as lambda, can be set to approximately 0.9 in a particularly precise and needs-based manner. In particular, the combustion air ratio in the burner 48 set. The control unit 64 is designed, for example, to determine the combustion air ratio as a function of a temperature of the exhaust system 10th , in particular as a function of a temperature of the storage catalytic converter, to set, in particular to control or regulate.

Außerdem kann eine Leitung 66 vorgesehen sein, welche einerseits fluidisch mit dem Ansaugtrakt 24 und andererseits fluidisch mit der Luftleitung 58, insbesondere stromab der Luftpumpe 56 und stromauf des Ventilelements 62, verbunden ist. Mittels der Leitung 66 kann beispielsweise zumindest ein Teil der den Ansaugtrakt 24 durchströmenden Luft aus dem Ansaugtrakt 24 abgezweigt und in die Leitung 66 eingeleitet werden. Die aus dem Ansaugtrakt 24 abgezweigte und in die Leitung 66 eingeleitete Luft wird beispielsweise mittels der Leitung 66 zu der und insbesondere in die Luftleitung 58 geführt. Dadurch kann beispielsweise der Brenner 48 mit Luft aus dem Ansaugtrakt 24 versorgt werden.In addition, a line 66 be provided which, on the one hand, fluidly with the intake tract 24th and on the other hand fluidly with the air line 58 , especially downstream of the air pump 56 and upstream of the valve element 62 , connected is. By means of the line 66 can, for example, at least part of the intake tract 24th air flowing through the intake tract 24th branched off and into the line 66 be initiated. The one from the intake tract 24th branched off and into the line 66 Air introduced is, for example, by means of the line 66 to and in particular in the air line 58 guided. This allows the burner, for example 48 with air from the intake tract 24th be supplied.

BezugszeichenlisteReference list

1010th
AbgasanlageExhaust system
1212th
VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
1414
Tanktank
1616
NiederdruckpumpeLow pressure pump
1818th
Hochdruckpumpehigh pressure pump
2020
InjektorInjector
2222
Zylindercylinder
2424th
AnsaugtraktIntake tract
2626
AbgastraktExhaust tract
2828
AufladeeinrichtungCharger
3030th
AbgasturboladerExhaust gas turbocharger
3232
Verdichtercompressor
3434
Turbineturbine
3636
AbgasnachbehandlungseinrichtungExhaust aftertreatment device
3838
Stickoxid-SpeicherkatalysatorNitrogen oxide storage catalytic converter
4040
PartikelfilterParticle filter
4242
SCR-KatalysatorSCR catalytic converter
4444
DosiereinrichtungDosing device
4646
MischkammerMixing chamber
4848
Brennerburner
5050
Flammeflame
5252
KraftstoffleitungFuel line
5454
Versorgungsleitungsupply line
5656
LuftpumpeAir pump
5858
LuftleitungAir duct
6060
VentilelementValve element
6262
VentilelementValve element
6464
SteuergerätControl unit
6666
Leitungmanagement
S1S1
StelleJob
V1V1
VerbindungsstelleLiaison

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102008032601 A1 [0002]DE 102008032601 A1 [0002]
  • DE 102010027984 A1 [0002]DE 102010027984 A1 [0002]

Claims (3)

Abgasanlage (10) für eine Verbrennungskraftmaschine (12), mit einem von Abgas der Verbrennungskraftmaschine (12) durchströmbaren Stickoxid-Speicherkatalysator (38), und mit einem mit Luft und einem Kraftstoff versorgbaren Brenner (48), mittels welchem ein den Kraftstoff und die Luft aufweisendes Kraftstoff-Luft-Gemisch zu verbrennen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner (48) dazu ausgebildet ist, durch das Verbrennen des Kraftstoff-Luft-Gemisches den Stickoxid-Speicherkatalysator (38) zu erwärmen, wobei dem Brenner (38) eine eigene, unabhängig von der Verbrennungskraftmaschine (12) und elektrisch betreibbare Luftpumpe (56) zugeordnet ist, mittels welcher der Brenner (48) unabhängig von der Verbrennungskraftmaschine (12) mit der Luft versorgbar ist.Exhaust system (10) for an internal combustion engine (12), with a nitrogen oxide storage catalytic converter (38) through which exhaust gas from the internal combustion engine (12) can flow, and with a burner (48) which can be supplied with air and a fuel and by means of which a fuel and air can be supplied comprising fuel-air mixture to be burned, characterized in that the burner (48) is designed to heat the nitrogen oxide storage catalytic converter (38) by burning the fuel-air mixture, the burner (38) having its own , independently of the internal combustion engine (12) and electrically operated air pump (56), by means of which the burner (48) can be supplied with the air independently of the internal combustion engine (12). Abgasanlage (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine dem Brenner (48) zugeordnete, elektrische Recheneinrichtung (64) zum Regeln des Brenners (48) und/oder eines Verhältnisses der Luft zu dem Kraftstoff.Exhaust system (10) after Claim 1 , characterized by an electrical computing device (64) assigned to the burner (48) for regulating the burner (48) and / or a ratio of the air to the fuel. Abgasanlage (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinrichtung (64) dazu ausgebildet ist, das Verhältnis in Abhängigkeit von einer Temperatur der Abgasanlage (10), insbesondere des Stickoxid-Speicherkatalysators (38), zu regeln.Exhaust system (10) after Claim 2 , characterized in that the computing device (64) is designed to regulate the ratio as a function of a temperature of the exhaust system (10), in particular of the nitrogen oxide storage catalytic converter (38).
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