DE102019113730A1 - Internal combustion engine with variable exhaust valve actuation and with at least two SCR catalytic converters - Google Patents
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Abstract
Es ist eine Brennkraftmaschine mit einem Viertakt-Verbrennungsmotor 1, der einen Brennraum 4 ausbildet, und mit einem eine Abgasnachbehandlungseinrichtung integrierenden Abgasstrang vorgesehen, wobei ein Ausbringen von Abgas aus dem Brennraum 4 und in den Abgasstrang 7 mittels eines dem Brennraum 4 zugeordneten Auslassventils 9 steuerbar ist, wobei das Auslassventil 9 mittels einer Ventilbetätigungsvorrichtung 10 betätigbar ist, die derart ausgebildet ist, dass im Betrieb des Verbrennungsmotors 1 mittels dieser die Ventilöffnung des Auslassventils 9 während des Ausstoßtakts veränderbar ist. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung umfasst einen ersten SCR-Katalysator 12 und einen zweiten SCR-Katalysator 15; 16, wobei der erste SCR-Katalysator 12 stromauf des zweiten SCR-Katalysators 15; 16 angeordnet ist. Während eines Heizbetriebs der Brennkraftmaschine wird zur Erzielung einer relativ hohen Temperatur des Abgases die während eines Ausstoßtakts des Verbrennungsmotors 1 erfolgende Ventilöffnung des Auslassventils 9 im Vergleich zu einem Normalbetrieb kleiner eingestellt. Dieses relativ heiße Abgas wird dazu genutzt, den ersten SCR-Katalysator 12, der infolge der Kombination mit dem zweiten SCR-Katalysator 15; 16 ein nur relativ kleines Volumen und damit eine nur relativ kleine thermische Masse aufweisen kann, aufzuwärmen, um möglichst schnell nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine ein Wirksamwerden zumindest dieses ersten SCR-Katalysators 12 zu realisieren.An internal combustion engine is provided with a four-stroke internal combustion engine 1, which forms a combustion chamber 4, and with an exhaust gas line that integrates an exhaust gas aftertreatment device, with exhaust gas being discharged from the combustion chamber 4 and into the exhaust gas line 7 by means of an outlet valve 9 assigned to the combustion chamber 4 , wherein the outlet valve 9 can be actuated by means of a valve actuation device 10 which is designed such that the valve opening of the outlet valve 9 can be changed during the exhaust stroke when the internal combustion engine 1 is in operation. The exhaust gas aftertreatment device comprises a first SCR catalytic converter 12 and a second SCR catalytic converter 15; 16, wherein the first SCR catalytic converter 12 upstream of the second SCR catalytic converter 15; 16 is arranged. During a heating operation of the internal combustion engine, in order to achieve a relatively high temperature of the exhaust gas, the valve opening of the exhaust valve 9 which occurs during an exhaust stroke of the internal combustion engine 1 is set smaller in comparison to normal operation. This relatively hot exhaust gas is used to the first SCR catalyst 12, which as a result of the combination with the second SCR catalyst 15; 16 can have only a relatively small volume and thus only a relatively small thermal mass, in order to make at least this first SCR catalytic converter 12 effective as quickly as possible after a cold start of the internal combustion engine.
Description
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Viertakt-Verbrennungsmotor, der mindestens einen Brennraum ausbildet, und mit einem eine Abgasnachbehandlungseinrichtung integrierenden Abgasstrang zum Abführen von Abgas von dem Verbrennungsmotor, wobei ein Ausbringen von Abgas aus dem Brennraum und in den Abgasstrang mittels mindestens eines Auslassventils des Brennraums steuerbar ist, wobei das Auslassventil mittels einer Ventilbetätigungsvorrichtung betätigbar ist, die derart ausgebildet ist, dass mittels dieser die Ventilöffnung des Auslassventils während eines Ausstoßtakts des Verbrennungsmotors veränderbar ist.The invention relates to an internal combustion engine with a four-stroke internal combustion engine, which forms at least one combustion chamber, and with an exhaust gas line that integrates an exhaust gas aftertreatment device for discharging exhaust gas from the internal combustion engine, exhaust gas being discharged from the combustion chamber and into the exhaust gas line by means of at least one exhaust valve of the combustion chamber is controllable, wherein the exhaust valve can be actuated by means of a valve actuation device which is designed such that the valve opening of the exhaust valve can be changed during an exhaust stroke of the internal combustion engine by means of this.
Eine solche Brennkraftmaschine ist aus der
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine anzugeben, die sich durch möglichst geringe Schadstoffemissionen insbesondere nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine auszeichnet.The invention was based on the object of specifying an internal combustion engine which is characterized by the lowest possible pollutant emissions, in particular after a cold start of the internal combustion engine.
Diese Aufgabe wird mittels einer Brennkraftmaschine gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Brennkraftmaschine ist Gegenstand des Patentanspruchs 10. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine und bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstände der weiteren Patentansprüche und/oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.This object is achieved by means of an internal combustion engine according to patent claim 1. A method for operating such an internal combustion engine is the subject matter of
Erfindungsgemäß ist eine Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Viertakt-Verbrennungsmotor, der mindestens einen Brennraum ausbildet, und mit einem eine Abgasnachbehandlungseinrichtung integrierenden Abgasstrang zum Abführen von Abgas von dem Verbrennungsmotor vorgesehen, wobei ein Ausbringen von Abgas aus dem Brennraum und in den Abgasstrang mittels mindestens eines dem Brennraum zugeordneten Auslassventils steuerbar ist, wobei das Auslassventil mittels einer Ventilbetätigungsvorrichtung betätigbar ist, die derart ausgebildet ist, dass im Betrieb des Verbrennungsmotors mittels dieser die Ventilöffnung des Auslassventils während des Ausstoßtakts veränderbar ist. Insbesondere ist die Ventilöffnung des Auslassventils dabei derart veränderbar, dass zumindest eine relativ große Ventilöffnung und eine relativ kleine Ventilöffnung (die größer null ist) einstellbar ist. Erfindungsgemäß umfasst die Abgasnachbehandlungseinrichtung einen ersten SCR-Katalysator und einen zweiten SCR-Katalysator, wobei der erste SCR-Katalysator stromauf des zweiten SCR-Katalysators angeordnet ist.According to the invention, an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, is provided with a four-stroke internal combustion engine that forms at least one combustion chamber, and with an exhaust gas line that integrates an exhaust gas aftertreatment device for discharging exhaust gas from the internal combustion engine, with exhaust gas being discharged from the combustion chamber and into the exhaust gas line is controllable by means of at least one exhaust valve assigned to the combustion chamber, the exhaust valve being operable by means of a valve actuating device which is designed such that the valve opening of the exhaust valve can be changed during the exhaust stroke when the internal combustion engine is operating. In particular, the valve opening of the outlet valve can be changed in such a way that at least one relatively large valve opening and one relatively small valve opening (which is greater than zero) can be set. According to the invention, the exhaust gas aftertreatment device comprises a first SCR catalytic converter and a second SCR catalytic converter, the first SCR catalytic converter being arranged upstream of the second SCR catalytic converter.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben einer solchen Brennkraftmaschine sieht vor, dass temporär während eines Heizbetriebs der Brennkraftmaschine zur Erzielung einer relativ hohen Temperatur des aus dem Brennraum ausgebrachten Abgases die während eines Ausstoßtakts des Verbrennungsmotors erfolgende Ventilöffnung des Auslassventils im Vergleich zu einem Normalbetrieb der Brennkraftmaschine kleiner eingestellt wird.A method according to the invention for operating such an internal combustion engine provides that temporarily during a heating operation of the internal combustion engine to achieve a relatively high temperature of the exhaust gas discharged from the combustion chamber, the valve opening of the exhaust valve that occurs during an exhaust stroke of the internal combustion engine is set smaller in comparison to normal operation of the internal combustion engine .
Die Erfindung zielt darauf ab, die grundsätzlich aus der
Der erste SCR-Katalysator weist vorzugsweise ein im Vergleich zu dem zweiten SCR-Katalysator kleineres Volumen auf. Das Volumen des ersten SCR-Katalysators kann dabei insbesondere zwischen 10% und 35% und vorzugsweise ca. 15% (d.h. 15±2%) des Volumens des zweiten SCR-Katalysators betragen. Ausgehend von einem Gesamtvolumen der SCR-Katalysatoren der Brennkraftmaschine, das für eine ausreichende Reduzierung des oder der zu reduzierende Schadstoffe in den maximal im Betrieb des Verbrennungsmotors von diesem erzeugten Abgasmassenstroms ausgelegt ist, kann durch eine solche hinsichtlich des Volumens unterschiedliche Ausgestaltung des ersten SCR-Katalysators und des zweiten SCR-Katalysators in vorteilhafter Weise ermöglicht werden, den ersten SCR-Katalysator besonders klein zu dimensionieren, wodurch dessen Wirksamwerden insbesondere nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine besonders schnell erreicht werden kann.The first SCR catalyst preferably has a smaller volume compared to the second SCR catalyst. The volume of the first SCR catalytic converter can be in particular between 10% and 35% and preferably approx. 15% (i.e. 15 ± 2%) of the volume of the second SCR catalytic converter. Starting from a total volume of the SCR catalytic converters of the internal combustion engine, which is designed for a sufficient reduction of the pollutant (s) to be reduced in the maximum exhaust gas mass flow generated by the internal combustion engine during operation, such a configuration of the first SCR catalytic converter which is different in terms of volume can be used and the second SCR catalytic converter can be made possible in an advantageous manner to dimension the first SCR catalytic converter particularly small, whereby its effectiveness can be achieved particularly quickly, especially after a cold start of the internal combustion engine.
Als „Kaltstart“ der Brennkraftmaschine wird erfindungsgemäß eine Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine verstanden, bei der die Abgasnachbehandlungseinrichtung eine Temperatur aufweist/-en, die unterhalb einer Grenztemperatur von 120°C liegt und die insbesondere im Wesentlichen (d.h. ±5°C) der Umgebungstemperatur entsprechen kann. In diesem Fall liegt auch die Temperatur der SCR-Katalysatoren deutlich unter ihrer jeweiligen Anspring- beziehungsweise Light-Off-Temperatur, ab der von einer ausreichend hohen Wirksamkeit mit Reduktionsraten von beispielsweise mindestens 90% auszugehen ist.According to the invention, a “cold start” of the internal combustion engine is understood to mean a start-up of the internal combustion engine at which the exhaust gas aftertreatment device has a temperature that is below a limit temperature of 120 ° C. and which can in particular essentially (ie ± 5 ° C.) correspond to the ambient temperature . In this case, the temperature of the SCR catalytic converters is also well below their respective light-off or light-off temperature, from which a sufficiently high effectiveness with reduction rates of, for example, at least 90% can be assumed.
Als „Volumen“ eines SCR-Katalysators wird die insgesamt in Anspruch genommene Raumgröße des das katalytisch wirksame Material umfassenden Bauteils, das von dem Abgas zur selektiven katalytischen Reduktion von Schadstoffen, insbesondere von Stickoxiden (NOX), um- und/oder durchströmt wird, verstanden.The "volume" of an SCR catalytic converter is the overall space size of the component comprising the catalytically active material, around and / or through which the exhaust gas flows for the selective catalytic reduction of pollutants, in particular nitrogen oxides (NO X ), Understood.
Bei dem Verbrennungsmotor einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine kann es sich insbesondere um einen (selbstzündenden und qualitätsgeregelten) Dieselmotor handeln. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass es sich bei dem Verbrennungsmotor um einen (fremdgezündeten und quantitätsgeregelten) Ottomotor oder eine Kombination daraus, z.B. einen Verbrennungsmotor mit homogener Kompressionszündung, handelt. Der Verbrennungsmotor kann dabei sowohl mit Flüssigkraftstoff (d.h. Diesel-Kraftstoff oder Benzin) als auch mit einem gasförmigen Kraftstoff (insbesondere Erdgas, LNG oder LPG) betrieben werden beziehungsweise betreibbar sein.The internal combustion engine of an internal combustion engine according to the invention can in particular be a (self-igniting and quality-controlled) diesel engine. However, there is also the possibility that the internal combustion engine is a (spark-ignition and quantity-controlled) Otto engine or a combination thereof, e.g. an internal combustion engine with homogeneous compression ignition. The internal combustion engine can be operated or be operable both with liquid fuel (i.e. diesel fuel or gasoline) and with a gaseous fuel (in particular natural gas, LNG or LPG).
Der Verbrennungsmotor einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine kann vorzugsweise eine Mehrzahl von Brennräumen ausbilden. Ebenso kann bevorzugt vorgesehen sein, dass jedem dieser Brennräume eine Mehrzahl von Auslassventilen zugeordnet sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass für sämtliche oder nur einzelne, insbesondere auch für nur ein einziges der jedem Brennraum zugeordneten Auslassventile die Ventilöffnung während des Ausstoßtakts veränderbar ist.The internal combustion engine of an internal combustion engine according to the invention can preferably form a plurality of combustion chambers. Likewise, it can preferably be provided that a plurality of exhaust valves are assigned to each of these combustion chambers. It can be provided that the valve opening can be changed during the exhaust stroke for all or only individual ones, in particular also for only a single one of the exhaust valves assigned to each combustion chamber.
Eine Veränderung der Ventilöffnung des Auslassventils kann bei einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine vorzugsweise durch eine Verschiebung des Öffnungsbeginns während des Ausstoßtakts (vorzugsweise in Kombination mit einer Veränderung der Öffnungsdauer, d.h. das Öffnungsende wird nicht oder in einem anderen Ausmaß als der Öffnungsbeginn verschoben) und/oder durch eine Variation des Öffnungshubs (d.h. des maximalen Öffnungswegs des Auslassventils) realisierbar sein.A change in the valve opening of the exhaust valve in an internal combustion engine according to the invention can preferably be done by shifting the start of opening during the exhaust stroke (preferably in combination with a change in the duration of the opening, ie the end of opening is not shifted or is shifted to a different extent than the start of opening) and / or Variation of the opening stroke (ie the maximum opening travel of the exhaust valve) can be realized.
Vorteilhafterweise kann zur Variation der Ventilöffnung des Auslassventils eine Schaltvorrichtung genutzt werden, die demnach mindestens zwei und vorzugsweise exakt zwei diskrete Schaltstellungen aufweist, die sich hinsichtlich der durch die Schaltvorrichtung bewirkten Ventilöffnung des Auslassventils unterscheiden. Eine solche Schaltvorrichtung kann sich, insbesondere im Vergleich zu einer ebenfalls einsetzbaren Stellvorrichtung, mittels der die Ventilöffnung des Auslassventils stufenlos einstellbar ist, durch eine relativ einfache konstruktive Ausgestaltung auszeichnen. Besonders bevorzugt kann eine solche Schaltvorrichtung auf der Verwendung unterschiedlicher Nocken einer zur Betätigung des Auslassventils vorgesehenen Nockenwelle der Ventilbetätigungsvorrichtung basieren, wobei die Nocken alternativ mittels eines Aktuators der Schaltvorrichtung in Wirkverbindung mit dem Auslassventil bringbar sind.A switching device can advantageously be used to vary the valve opening of the outlet valve, which accordingly has at least two and preferably exactly two discrete switching positions that differ with regard to the valve opening of the outlet valve caused by the switching device. Such a switching device can be distinguished by a relatively simple structural design, in particular in comparison to an adjusting device that can also be used, by means of which the valve opening of the outlet valve can be continuously adjusted. Such a switching device can particularly preferably be based on the use of different cams of a camshaft of the valve actuating device provided for actuating the exhaust valve, the cams alternatively being able to be brought into operative connection with the exhaust valve by means of an actuator of the switching device.
Zur Variation der Ventilöffnung des Auslassventils kann aber auch in vorteilhafter Weise eine Stellvorrichtung genutzt werden, mittels der die Ventilöffnung des Auslassventils stufenlos einstellbar ist.To vary the valve opening of the outlet valve, however, an adjusting device can also be used in an advantageous manner, by means of which the valve opening of the outlet valve can be continuously adjusted.
Vorzugsweise kann bei der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass während des Heizbetriebs der Brennkraftmaschine das Auslassventil zwischen 70°KW vor LW-OT (°KW: Kurbelwellenwinkel) und 50°KW vor LW-OT geöffnet und, weiterhin bevorzugt zwischen 20°KW vor LW-OT und 0°KW vor LW-OT, insbesondere bei 10°KW vor LW-OT geschlossen wird. Ebenfalls kann dabei vorzugsweise vorgesehen sein, dass der Öffnungshub zwischen 1 mm und 2 mm beträgt. Die Ventilbetätigungsvorrichtung einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine kann hierzu in eine entsprechende Betätigungsstellung bringbar sein.When carrying out a method according to the invention, it can preferably be provided that, during the heating operation of the internal combustion engine, the exhaust valve is opened between 70 ° CA before LW-OT (° CA: crankshaft angle) and 50 ° CA before LW-OT and, furthermore preferably between 20 ° CA. before LW-OT and 0 ° CA before LT-OT, especially at 10 ° CA before LT-OT. Likewise, it can preferably be provided that the opening stroke is between 1 mm and 2 mm. The valve actuation device of an internal combustion engine according to the invention can be brought into a corresponding actuation position for this purpose.
Weiterhin bevorzugt kann bei der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass während des Normalbetriebs der Brennkraftmaschine das Auslassventil zwischen 210°KW vor LW-OT und 190°KW vor LW-OT, insbesondere bei 200°KW vor LW-OT, geöffnet und, weiterhin bevorzugt, zwischen 20°KW vor LW-OT und 0°KW vor LW-OT, insbesondere bei 10°KW vor LW-OT, geschlossen wird. Weiterhin bevorzugt kann für den Normalbetrieb noch vorgesehen sein, dass der Öffnungshub zwischen 8 mm und 10 mm, insbesondere 9 mm, beträgt.In addition, it can preferably be provided when carrying out a method according to the invention that during normal operation of the internal combustion engine the exhaust valve is opened between 210 ° CA before LW-OT and 190 ° CA before LW-OT, in particular at 200 ° CA before LW-OT, and, furthermore preferred, between 20 ° CA before LW-OT and 0 ° CA before LW-OT, in particular at 10 ° CA before LW-OT, is closed. For normal operation, it can furthermore preferably be provided that the opening stroke is between 8 mm and 10 mm, in particular 9 mm.
Die Angaben der Steuerzeiten können sich auf eine Hubschwelle von 1 mm oder 0,5 mm beziehen, ab der von einer wirksamen Öffnung der Auslassventile ausgegangen werden kann. Dabei kann insbesondere eine Hubschwelle von 1 mm bei einem Öffnungshub von mindestens 2 mm und eine Hubschwelle von 0,5 mm bei einem Öffnungshub von weniger als 2 mm angesetzt werden.The details of the control times can refer to a stroke threshold of 1 mm or 0.5 mm, from which it can be assumed that the exhaust valves will open effectively. In particular, a stroke threshold of 1 mm for an opening stroke of at least 2 mm and a stroke threshold of 0.5 mm for an opening stroke of less than 2 mm can be applied.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine kann vorgesehen sein, dass der zweite SCR-Katalysator als katalytisch beschichteter Partikelfilter ausgebildet ist. Dadurch kann eine vorteilhafte Doppelfunktionalität für diese Komponente der Abgasnachbehandlungsvorrichtung realisiert werden.According to a preferred embodiment of an internal combustion engine according to the invention, it can be provided that the second SCR catalytic converter is designed as a catalytically coated particle filter. As a result, an advantageous dual functionality can be implemented for this component of the exhaust gas aftertreatment device.
Weiterhin bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Abgasnachbehandlungseinrichtung einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine einen dritten SCR-Katalysator und gegebenenfalls noch weitere SCR-Katalysatoren umfasst, der/die stromab des zweiten SCR-Katalysators angeordnet ist/sind. Hierdurch können die einzelnen SCR-Katalysatoren besonders klein dimensioniert werden, wobei in Kombination mit einer zeitlich abgestuften Erwärmung der SCR-Katalysatoren sowohl ein möglichst schnelles Wirksamwerden als auch eine in sämtlichen Betriebszuständen des Verbrennungsmotors ausreichende Wirksamkeit der SCR-Katalysatoren in Kombination realisiert werden kann.Furthermore, it can preferably be provided that the exhaust gas aftertreatment device of an internal combustion engine according to the invention comprises a third SCR catalytic converter and possibly also further SCR catalytic converters, which is / are arranged downstream of the second SCR catalytic converter. As a result, the individual SCR catalytic converters can be made particularly small, and in combination with a time-graded heating of the SCR catalytic converters, the SCR catalytic converters can take effect as quickly as possible and also ensure that the SCR catalytic converters are sufficiently effective in all operating states of the internal combustion engine.
Eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine ermöglicht, zumindest zwei der SCR-Katalysatoren bezüglich der katalytisch wirksamen Materialen unterschiedlich auszugestalten, wodurch insgesamt eine besonders vorteilhafte Wirksamkeit der Abgasnachbehandlungsvorrichtung erreicht werden kann.An internal combustion engine according to the invention enables at least two of the SCR catalytic converters to be configured differently with regard to the catalytically active materials, as a result of which, overall, a particularly advantageous effectiveness of the exhaust gas aftertreatment device can be achieved.
Weiterhin bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der erste SCR-Katalysator einen Wirkungstemperaturbereich aufweist, der niedriger liegt als der Wirkungstemperaturbereich des zweiten SCR-Katalysators und/oder des dritten SCR-Katalysators. Dies kann insbesondere durch eine entsprechende Wahl der katalytisch wirksamen Materialien dieser SCR-Katalysatoren realisiert werden. Durch eine solche Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine wird ein möglichst schnelles Wirksamwerden des ersten SCR-Katalysators insbesondere nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine unterstützt, wohingegen der zweite und/oder der dritte SCR-Katalysator hinsichtlich einer möglichst hohen Wirksamkeit bei relativ hohen Temperaturen, die üblicherweise erst bei einem betriebswarmen Betrieb der Brennkraftmaschine auftreten, optimiert sein können.Furthermore, it can preferably be provided that the first SCR catalytic converter has an effective temperature range which is lower than the effective temperature range of the second SCR catalytic converter and / or the third SCR catalytic converter. This can be achieved in particular through an appropriate selection of the catalytically active materials of these SCR catalysts. Such a configuration of an internal combustion engine according to the invention supports the first SCR catalyst to take effect as quickly as possible, in particular after a cold start of the internal combustion engine, whereas the second and / or the third SCR catalyst is as effective as possible at relatively high temperatures, which usually only occur at operation of the internal combustion engine at operating temperature can be optimized.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine kann die Abgasnachbehandlungseinrichtung weiterhin einen NOX-Speicherkatalysator und/oder einen Oxidationskatalysator umfassen, der/die stromauf des ersten SCR-Katalysators angeordnet ist/sind. Dadurch kann das Schadstoffemissionsverhalten der Brennkraftmaschine, insbesondere unmittelbar nach einem Kaltstart, weiter verbessert werden.According to a preferred embodiment of an internal combustion engine according to the invention, the exhaust gas aftertreatment device can furthermore comprise an NO x storage catalytic converter and / or an oxidation catalytic converter which is / are arranged upstream of the first SCR catalytic converter. As a result, the pollutant emission behavior of the internal combustion engine, in particular immediately after a cold start, can be further improved.
Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein radbasiertes und nicht schienengebundenes Kraftfahrzeug (vorzugsweise ein PKW oder ein LKW), mit einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine. Dabei kann die Brennkraftmaschine beziehungsweise der Verbrennungsmotor davon insbesondere zur (direkten oder indirekten) Bereitstellung der Antriebsleistung für das Kraftfahrzeug vorgesehen sein.The invention also relates to a motor vehicle, in particular a wheel-based and not rail-bound motor vehicle (preferably a car or a truck), with an internal combustion engine according to the invention. The internal combustion engine or the internal combustion engine thereof can in particular be provided for (direct or indirect) provision of the drive power for the motor vehicle.
Die unbestimmten Artikel („ein“, „eine“, „einer“ und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und in der die Patentansprüche allgemein erläuternden Beschreibung, sind als solche und nicht als Zahlwörter zu verstehen. Entsprechend damit konkretisierte Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und mehrfach vorhanden sein können.The indefinite articles (“a”, “an”, “an” and “an”), in particular in the claims and in the description that generally explains the claims, are to be understood as such and not as numerals. Components specified in this way are therefore to be understood in such a way that they are present at least once and can be present several times.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
-
1 : eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in vereinfachter Darstellung; -
2 : die Ventilerhebungskurven für die Einlass- und Auslassventile während eines Heizbetriebs der Brennkraftmaschine; und -
3 : die Ventilerhebungskurven für die Einlass- und Auslassventile während eines Normalbetriebs der Brennkraftmaschine.
-
1 : an internal combustion engine according to the invention in a simplified representation; -
2 : the valve lift curves for the intake and exhaust valves during a heating operation of the internal combustion engine; and -
3 : the valve lift curves for the intake and exhaust valves during normal operation of the internal combustion engine.
Die
Jedem Brennraum sind gemäß dem in der
Die Abgasnachbehandlungseinrichtung umfasst in Strömungsrichtung des Abgases gesehen eine erste Abgasnachbehandlungsvorrichtung
Dieser ersten Abgasnachbehandlungsvorrichtung
Dem ersten SCR-Katalysator
Der erste SCR-Katalysator
Die Abgasnachbehandlungseinrichtung kann, in einer Anordnung stromab des Partikelfilters
Dem weiteren SCR Katalysator
Als in Strömungsrichtung letzte Komponente beziehungsweise als fünfte Abgasnachbehandlungsvorrichtung der Abgasnachbehandlungseinrichtung ist ein Sperrkatalysator
Das Volumen des ersten SCR-Katalysators
Für eine solche möglichst schnelle Aufwärmung insbesondere des ersten SCR-Katalysators
Die relativ kleine Ventilöffnung des oder der Auslassventile
Sobald eine ausreichende Erwärmung des ersten SCR-Katalysators
Ein Umschalten zwischen dem Heizbetrieb und dem Normalbetrieb der Brennkraftmaschine kann vorzugsweise mittels einer schaltbaren Nockenwelle erfolgen, die für jedes der Auslassventile
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- (Viertakt-)Verbrennungsmotor(Four-stroke) combustion engine
- 22
- Zylindercylinder
- 33
- HubkolbenReciprocating piston
- 44th
- BrennraumCombustion chamber
- 55
- FrischgasstrangFresh gas line
- 66
- AbgasturbineExhaust gas turbine
- 77th
- AbgasstrangExhaust system
- 88th
- EinlassventilInlet valve
- 99
- Auslassventiloutlet valve
- 1010
- VentilbetätigungsvorrichtungValve actuation device
- 1111
- erste Abgasnachbehandlungsvorrichtung / Oxidationskatalysator / NOX-Speicherkatalysatorfirst exhaust gas aftertreatment device / oxidation catalytic converter / NO X storage catalytic converter
- 1212
- zweite Abgasnachbehandlungsvorrichtung / erster SCR-Katalysatorsecond exhaust aftertreatment device / first SCR catalytic converter
- 1313
- erste Dosiervorrichtungfirst dosing device
- 1414th
- erste Mischvorrichtungfirst mixing device
- 1515th
- dritte Abgasnachbehandlungsvorrichtung / Partikelfilter / zweiter SCR-Katalysatorthird exhaust aftertreatment device / particulate filter / second SCR catalytic converter
- 1616
- vierte Abgasnachbehandlungsvorrichtung / weiterer SCR-Katalysator / dritter SCR-Katalysatorfourth exhaust gas aftertreatment device / further SCR catalytic converter / third SCR catalytic converter
- 1717th
- zweite Dosiervorrichtungsecond dosing device
- 1818th
- MischvorrichtungMixing device
- 1919th
- AbgasrückführleitungExhaust gas recirculation line
- 2020th
- fünfte Abgasnachbehandlungsvorrichtung / Sperrkatalysatorfifth exhaust aftertreatment device / slip catalyst
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102004016386 B4 [0002, 0007]DE 102004016386 B4 [0002, 0007]
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019113730.6A DE102019113730A1 (en) | 2019-05-23 | 2019-05-23 | Internal combustion engine with variable exhaust valve actuation and with at least two SCR catalytic converters |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102019113730.6A DE102019113730A1 (en) | 2019-05-23 | 2019-05-23 | Internal combustion engine with variable exhaust valve actuation and with at least two SCR catalytic converters |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102019113730A1 true DE102019113730A1 (en) | 2020-11-26 |
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DE102019113730.6A Pending DE102019113730A1 (en) | 2019-05-23 | 2019-05-23 | Internal combustion engine with variable exhaust valve actuation and with at least two SCR catalytic converters |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004016386B4 (en) * | 2004-04-02 | 2007-02-22 | Audi Ag | Method for operating an internal combustion engine of a vehicle, in particular of a motor vehicle, and device for carrying out such a method |
WO2013095214A1 (en) * | 2011-12-23 | 2013-06-27 | Volvo Lastvagnar Ab | Exhaust aftertreatment system and method for operating the system |
-
2019
- 2019-05-23 DE DE102019113730.6A patent/DE102019113730A1/en active Pending
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