DE112014003726T5 - An arrangement for preventing the cooling of an exhaust treatment component in a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Entgegenwirken des Kühlens einer Abgaskomponente in einem Fahrzeug. Die Anordnung umfasst ein Bremssystem (11), das selbst eine Bremskomponente in Form eines Retarders (11a) umfasst, der mit dem Antriebsstrang des Fahrzeugs verbunden ist, und eine erste Leitung (11c), die eingerichtet ist, um ein flüssiges Medium zum Retarder (11a) in Betriebssituationen zu leiten, in denen der Retarder (11a) aktiviert ist. Das Bremssystem (11) umfasst einen ersten Wärmetauscher (11f) zum Kühlen des flüssigen Mediums, der in der Abgasleitung (2) an einem Punkt zwischen dem Motor (1) und der Abgasbehandlungskomponente (6) positioniert ist, und eine zweite Leitung (11e), die zum Empfangen von warmer flüssigem Medium von dem Retarder (11a) und zum Leiten desselben zum ersten Wärmetauscher (11f) in Betriebssituationen eingerichtet ist, in denen der Retarder (11a) aktiviert ist.The present invention relates to an arrangement for counteracting the cooling of an exhaust gas component in a vehicle. The arrangement comprises a braking system (11) itself comprising a braking component in the form of a retarder (11a) connected to the drive train of the vehicle, and a first conduit (11c) adapted to move a liquid medium to the retarder (11a). 11a) in operating situations in which the retarder (11a) is activated. The brake system (11) includes a first heat exchanger (11f) for cooling the liquid medium positioned in the exhaust pipe (2) at a point between the engine (1) and the exhaust treatment component (6), and a second pipe (11e) adapted for receiving warm liquid medium from the retarder (11a) and directing it to the first heat exchanger (11f) in operating situations in which the retarder (11a) is activated.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIKBACKGROUND OF THE INVENTION AND PRIOR ART
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Entgegenwirken bzw. Verhindern des Kühlens einer Abgaskomponente in einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The present invention relates to an arrangement for preventing the cooling of an exhaust gas component in a vehicle according to the preamble of
Abgasleitungen von Verbrennungsmotoren, wie z. B. Dieselmotoren, können eine Vielzahl von Abgasbehandlungskomponenten, z. B. Partikelfilter DPF (Dieselpartikelfilter) und einen SCR(selektive katalytische Reduktion)-Katalysator umfassen. Ein Partikelfilter fängt Rußpartikel von den Abgasen ein, die nachfolgend in einem Regenerationsprozess verbrennen. Um Stickoxide von den Abgasen zu entfernen, wird eine Harnstofflösung in die Abgasleitung an einem Punkt stromaufwärts des SCR-Katalysators eingespritzt. Die Harnstofflösung wird durch die warmen Abgase in der Abgasleitung verdampft, was die Ausbildung von Ammoniak zum Ergebnis hat. Das Ammoniak und die Stickoxide in den Abgasen reagieren miteinander im SCR-Katalysator, was die Ausbildung von Stickstoffgas und Wasserdampf zum Ergebnis hat. Damit ein SCR-Katalysator einen hohen Wirkungsgrad aufweist, muss er eine Temperatur aufweisen, die über einem Niedrigstwert liegt, der in der Größenordnung von 200°C liegen kann. Der SCR-Katalysator sollte dennoch keine zu hohe Temperatur aufweisen, da sein Wirkungsgrad oberhalb eines bestimmten Werts sinkt, und es besteht auch das Risiko, dass die aktiven Schichten des Katalysators durch zu heiße Abgase beschädigt werden.Exhaust pipes of internal combustion engines, such. As diesel engines, a variety of exhaust treatment components, for. Particulate filter DPF (Diesel Particulate Filter) and SCR (Selective Catalytic Reduction) catalyst. A particulate filter traps soot particles from the exhaust gases, which subsequently burn in a regeneration process. In order to remove nitrogen oxides from the exhaust gases, a urea solution is injected into the exhaust pipe at a point upstream of the SCR catalyst. The urea solution is vaporized by the warm exhaust gases in the exhaust pipe, resulting in the formation of ammonia. The ammonia and the nitrogen oxides in the exhaust gases react with each other in the SCR catalyst, resulting in the formation of nitrogen gas and water vapor. For a SCR catalyst to be highly efficient, it must have a temperature that is above a minimum, which may be on the order of 200 ° C. Nevertheless, the SCR catalyst should not be too high in temperature as its efficiency drops above a certain level, and there is also the risk of damaging the active layers of the catalyst by too hot exhaust gases.
Schwere Fahrzeuge sind allgemein mit einer hydrodynamischen Bremse in Form eines hydraulischen Retarders versehen, der das Bremsen auf Gefällestrecken regelt. Wenn ein Retarder aktiviert wird, dann geht normalerweise kein Kraftstoff zum Motor. In dieser Situation pumpt der Motor während des Bremsprozesses kalte Luft durch die Abgasbehandlungskomponenten in das Abgassystem. Wenn die Gefällestrecke lang ist, kann ein SCR-Katalysator gut auf eine niedrigere Temperatur gekühlt werden als erforderlich ist, um Harnstofflösung in die Abgasleitung einzuspritzen. In solchen Fällen kann der Katalysator einen nicht vernachlässigbaren Zeitraum benötigen, um zu Temperaturen zurückzukehren, bei denen der SCR-Katalysator den Stickoxidgehalt der Abgase auf eine optimale Art reduzieren kann.Heavy vehicles are generally provided with a hydrodynamic brake in the form of a hydraulic retarder, which regulates braking on downhill slopes. When a retarder is activated, normally no fuel goes to the engine. In this situation, during the braking process, the engine pumps cold air through the exhaust treatment components into the exhaust system. If the downgrade is long, an SCR catalyst can be cooled well to a lower temperature than required to inject urea solution into the exhaust conduit. In such cases, the catalyst may take a non-negligible period of time to return to temperatures at which the SCR catalyst can reduce the nitrogen oxide content of the exhaust gases in an optimum manner.
Die
Die
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Aufrechterhalten einer gewünschten Betriebstemperatur einer Abgasbehandlungskomponente in einer Abgasleitung bei Betriebssituationen, in denen ein hydraulischer Retarder in einem Fahrzeug aktiviert wird.The object of the present invention is to maintain a desired operating temperature of an exhaust treatment component in an exhaust pipe in operating situations in which a hydraulic retarder is activated in a vehicle.
Diese Aufgabe wird mit der Anordnung der in der Einleitung erwähnten Art erreicht, die durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist. Ein flüssiges Medium, das durch einen hydraulischen Retarder geleitet wird, durchläuft eine starke Erwärmung wenn der Retarder den Antriebsstrang des Fahrzeugs abbremst. Das flüssige Medium ist vorteilhafterweise ein Öl, das als Merkmal aufweist, dass es auf eine hohe Temperatur erwärmt werden kann, ohne dass dessen Merkmale beeinflusst werden. Das den Retarder verlassende warme, flüssige Medium muss unter allen Umständen gekühlt werden, bevor es wieder im im Retarder verwendet werden kann. Wenn der Retarder aktiviert wird, dann wird das Fahrzeug vom Motor gebremst, und kalte Luft wird durch die Abgasleitung gepumpt, mit daraus folgendem Risiko, dass Abgasbehandlungskomponenten in der Abgasleitung auf eine Temperatur gekühlt werden, bei der sie die Abgase nicht auf wünschenswerte Art reinigen können. Die Abgasbehandlungskomponenten müssen daher erwärmt werden, während gleichzeitig das flüssige Medium im Bremssystem des Retarders gekühlt werden muss. Gemäß der Erfindung umfasst das Bremssystem eine erste Leitung, die das warme flüssige Medium von dem aktivierten Retarder zu einem ersten Wärmetauscher leitet, der in der Abgasleitung an einem Punkt stromaufwärts von der Abgasreinigungskomponente positioniert ist. Die durch die Abgasleitung gepumpte Luft unterläuft somit Erwärmung, während gleichzeitig das flüssige Medium Kühlung unterläuft. Die Abgasreinigungskomponente kann somit eine relativ hohe Temperatur während des gesamten Zeitraums aufrechterhalten, wenn der Retarder aktiviert und das Fahrzeug durch den Motor gebremst wird, und kann deshalb beginnen, die Abgase auf eine im Wesentlichen optimale Art zu reinigen, sobald der Retarder deaktiviert ist und Kraftstoff wieder in den Motor eingespritzt wird.This object is achieved with the arrangement of the type mentioned in the introduction, which is characterized by the features specified in the characterizing part of
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Abgasleitung in zwei parallele Leitungen in einem Abschnitt unterteilt, der zwischen dem Motor und der Abgasbehandlungskomponente positioniert ist, und der erste Wärmetauscher ist in einer der genannten parallelen Leitungen positioniert. Die Anordnung kann ein erstes Durchströmungselement umfassen, das zum Verteilen des Gasstroms in der Abgasleitung zwischen den zwei parallelen Leitungen eingerichtet ist. Das heißt, dass der gesamte Abgasstrom von dem Motor durch die parallele Leitung geleitet werden kann, die keinen Wärmetauscher aufweist, wenn der Retarder nicht aktiviert ist. Der Wärmetauscher wirkt somit während des Betriebs des Motors nicht auf die Abgase ein. Die Gesamtheit oder Teile des Luftstroms können, wenn der Retarder aktiviert ist und das Fahrzeug vom Motor gebremst wird, durch die andere Parallelleitung geleitet werden, die den Wärmetauscher aufweist,. Somit kann die bei Betriebssituationen, bei denen der Retarder aktiviert ist, durch die Abgasleitung gepumpte Luft durch das warme flüssige Medium von dem Retarder erwärmt werden.In one embodiment of the present invention, the exhaust pipe is divided into two parallel pipes in a portion positioned between the engine and the exhaust treatment component, and the first heat exchanger is positioned in one of said parallel pipes. The assembly may include a first flow element configured to distribute the gas flow in the exhaust conduit between the two parallel conduits. That is, all of the exhaust gas flow from the engine can be routed through the parallel conduit which does not have a heat exchanger when the retarder is not activated. The heat exchanger thus does not affect the exhaust gases during operation of the engine. All or part of the airflow, when the retarder is activated and the vehicle is braked by the engine, may be directed through the other parallel line comprising the heat exchanger. Thus, in operating situations where the retarder is activated, air pumped through the exhaust conduit can be heated by the warm liquid medium from the retarder.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Anordnung im Bremssystem ein zweites Durchströmungselement auf, das eingerichtet ist, um einen variablen Strom des flüssigen Mediums zum Wärmetauscher zu leiten. Die Wärmeübertragung in einen Wärmetauscher steht mit den Temperaturen und Strömen der Wärmetauschermedien in Zusammenhang. Die Luft in der Abgasleitung kann auf eine variable Temperatur z. B. durch Variieren des Stroms des flüssigen Mediums durch den ersten Wärmetauscher erwärmt werden.In one embodiment of the present invention, the arrangement in the brake system includes a second flow element configured to direct a variable flow of the liquid medium to the heat exchanger. The heat transfer into a heat exchanger is related to the temperatures and flows of the heat exchange media. The air in the exhaust pipe can be heated to a variable temperature z. B. be heated by varying the flow of the liquid medium through the first heat exchanger.
Die Anordnung kann eine Steuerungseinheit umfassen, die zum Steuern des ersten Durchströmungselements und/oder des zweiten Durchströmungselements, und somit die Wärmeübertragung in den Wärmetauscher eingerichtet ist, wenn der Retarder aktiviert ist, sodass das zur Abgasbehandlungskomponente geleitete Gas eine Temperatur aufweist, die sich innerhalb eines Bereichs befindet, in dem die Abgasreinigungskomponente eine optimale Abgasbehandlungskapazität aufweist. Eine solche Steuerung ermöglicht es, dass die Abgasbehandlungskomponente eine optimale Betriebstemperatur über den gesamten Zeitraum aufrechterhalten kann, wenn der Retarder aktiviert ist, und das Fahrzeug vom Motor gebremst wird. Die Abgasbehandlungskomponente wird somit eine optimale Temperatur zum Behandeln von Abgasen aufweisen, sobald der Motorbremsprozess endet und Abgase beginnen, wieder durch die Abgasbehandlungskomponente zu strömen. In diesem Fall wird ein Erwärmungszeitraum mit mangelhafter Abgasreinigung beseitigt, nachdem ein Motorbremsprozess beendet ist.The assembly may include a control unit configured to control the first flow member and / or the second flow member and thus heat transfer into the heat exchanger when the retarder is activated such that the gas directed to the exhaust treatment component has a temperature that is within a range Area is located, in which the exhaust gas purification component has an optimal exhaust gas treatment capacity. Such control allows the exhaust treatment component to maintain an optimal operating temperature throughout the period when the retarder is activated and the vehicle is braked by the engine. The exhaust treatment component will thus have an optimum temperature for treating exhaust gases as soon as the engine braking process ends and exhaust gases begin to flow through the exhaust treatment component again. In this case, a heating period with deficient exhaust purification is eliminated after an engine braking process is completed.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Steuerungseinheit an das Durchführen der Steuerung der Wärmeübertragung im Wärmetauscher auf der Basis von Informationen von mindestens einem Sensor eingerichtet, der einen mit der Temperatur der Abgasbehandlungskomponente in Zusammenhang stehenden Parameter überwacht. Dies ist eine einfache Art, Feedback zu geben, ob die Abgasbehandlungskomponente eine annehmbare Temperatur aufweist. Wenn der genannte Sensor angibt, dass die Abgasbehandlungskomponente eine zu niedrige Temperatur aufweist, wird die Wärmeübertragung im Wärmetauscher eingestellt, sodass die durch die Abgasleitung gepumpte Luft eine erhöhte Temperatur annimmt. Wenn der Sensor angibt, dass die Abgasbehandlungskomponent eine zu hohe Temperatur aufweist, wird die Wärmeübertragung in dem Wärmetauscher eingestellt, sodass die durch die Abgasleitung gepumpte Luft eine niedrigere Temperatur annimmt.In one embodiment of the present invention, the controller is configured to perform heat transfer control in the heat exchanger based on information from at least one sensor monitoring a parameter related to the temperature of the exhaust treatment component. This is a simple way of providing feedback as to whether the exhaust treatment component has an acceptable temperature. When said sensor indicates that the exhaust treatment component is too low in temperature, the heat transfer in the heat exchanger is adjusted so that the air pumped through the exhaust pipe assumes an elevated temperature. When the sensor indicates that the exhaust treatment component is too high in temperature, the heat transfer in the heat exchanger is adjusted so that the air pumped through the exhaust pipe assumes a lower temperature.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Steuerungseinheit zum Empfangen von Informationen von einem Sensor angepasst, der die Gastemperaturen innerhalb der Abgasleitung an einem Punkt nahe bei der Abgasbehandlungskomponente überwacht. Es ist gewöhnlich nicht angemessen, einen Sensor mit einer Abgasbehandlungskomponente einzubauen, um die Temperatur der Abgasbehandlungskomponente direkt zu überwachen. Abgasbehandlungskomponenten weisen eine aktive Oberflächenschicht auf, die mit dem durchströmenden Gas in Kontakt steht, und die deshalb relativ schnell im Wesentlichen dieselbe Temperatur wie das Gas annehmen wird. Messen der Gastemperatur nahe bei der Abgasbehandlungskomponente ist unkompliziert und bietet eine gute Angabe der Temperatur der Abgasbehandlungskomponente. Andere Sensoren können auch zum Steuern des Erwärmens der Luft im Wärmetauscher verwendet werden. Solche Sensoren können z. B. den Luftstrom in der Abgasleitung, und die Temperatur und den Strom des flüssigen Mediums im Bremssystem überwachen.In one embodiment of the present invention, the control unit is adapted to receive information from a sensor monitoring the gas temperatures within the exhaust conduit at a point close to the exhaust treatment component. It is usually inappropriate to incorporate a sensor with an exhaust treatment component to directly monitor the temperature of the exhaust treatment component. Exhaust treatment components have an active surface layer in contact with the gas flowing therethrough, and therefore, will relatively quickly assume substantially the same temperature as the gas. Measuring the gas temperature close to the exhaust treatment component is straightforward and provides a good indication of the temperature of the exhaust treatment component. Other sensors may also be used to control the heating of the air in the heat exchanger. Such sensors can, for. As the air flow in the exhaust pipe, and monitor the temperature and the flow of the liquid medium in the brake system.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Bremssystem einen zweiten Wärmetauscher, bei dem das flüssige Medium gekühlt wird. Bei einem herkömmlichen Bremssystem wird das flüssige Medium in einem Wärmetauscher durch Kühlmittel von dem Kühlsystem des Motors gekühlt. In diesem Fall ist es auch angemessen, einen solchen Wärmetauscher zu verwenden, um das flüssige Medium einem zweiten Schritt des Kühlens zu unterziehen, nachdem es einen ersten Schritt des Kühlens im ersten Wärmetauscher durchlaufen hat. Die Tatsache, dass in diesem Fall das flüssige Medium auch in zwei Wärmetauschern gekühlt wird, hat auch eine reduzierte Kühlungsanforderung im zweiten Wärmetauscher zum Ergebnis, und somit liegt die Last auf dem Kühlsystem des Motors, das normalerweise großen Beanspruchungen ausgesetzt ist, wenn es die große Menge an thermischer Energie wegkühlen muss, die während eines langwierigen Bremsprozesses mit einem hydraulischen Retarder erzeugt werden kann.In a further embodiment of the present invention, the brake system comprises a second heat exchanger, wherein the liquid medium is cooled. In a conventional braking system, the liquid medium in a heat exchanger is cooled by coolant from the engine's cooling system. In this case, it is also appropriate to use such a heat exchanger to subject the liquid medium to a second step of cooling after undergoing a first step of cooling in the first heat exchanger. The fact that, in this case, the liquid medium is also cooled in two heat exchangers also results in a reduced cooling requirement in the second heat exchanger, and thus the load is on the cooling system of the engine, which is normally subjected to high stresses when it is large Cooling down the amount of thermal energy that can be generated during a lengthy braking process with a hydraulic retarder.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Anordnung ein WHR-System, das zum Absorbieren von thermischer Energie von den Gasen in der Abgasleitung an einem Punkt stromabwärts der Abgasbehandlungskomponente eingerichtet ist. Das heißt, dass die thermische Energie, die die Luft im ersten Wärmetauscher aufnimmt, wiedergewonnen und wiederverwendet, oder als elektrischer Strom gespeichert werden kann. Der gespeicherte elektrische Strom kann bei einer späteren Gelegenheit zum Betrieb des Fahrzeugs oder dessen Komponenten verwendet werden. Ein WHR-System ermöglicht es, dass der Abgasbehandlungskomponente auf eine sehr energiesparende Art Erwärmung bereitgestellt werden kann.In one embodiment of the invention, the assembly includes a WHR system configured to absorb thermal energy from the gases in the exhaust conduit at a point downstream of the exhaust treatment component. That is, the thermal energy that the air takes up in the first heat exchanger can be recovered and reused, or stored as electric current. The stored electrical current may be used to operate the vehicle or its components on a later occasion. A WHR system allows the exhaust treatment component to be provided in a very energy efficient manner of heating.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Abgasbehandlungskomponente ein SCR-Katalysator. Damit ein SCR-Katalysator in der Lage ist, Stickoxide in Abgasen zu reduzieren, muss eine Harnstofflösung in die Abgasleitung an einem Punkt stromaufwärts des Katalysators eingespritzt und verdampft werden. Die Anordnung gemäß der Erfindung ermöglicht es einem SCR-Katalysator, eine Temperatur aufrechtzuerhalten, die einer gewünschten Betriebstemperatur während eines Bremsprozesses entspricht. Die Abgase können daher mit Harnstofflösung versehen werden, und eine optimale Reduktion von Stickoxiden im Katalysator unmittelbar nach dem Aufhören des Retarderbremsprozesses durchlaufen. Die Abgasbehandlungskomponente muss kein SCR-Katalysator sein, sondern kann im Wesentlichen jede beliebige Abgasbehandlungskomponente in einer Abgasleitung sein, die eine bestimmte Temperatur erfordert, damit sie auf optimale Art funktioniert. Solche anderen Abgasbehandlungskomponenten könnten ein Oxidationskatalysator oder ein Ammoniakschlupfkatalysator sein.In another embodiment of the present invention, the exhaust treatment component is an SCR catalyst. For an SCR catalyst to be able to reduce nitrogen oxides in exhaust gases, a urea solution must be injected into the exhaust pipe at a point upstream of the catalyst and vaporized. The arrangement according to the invention allows an SCR catalyst to maintain a temperature that corresponds to a desired operating temperature during a braking process. The exhaust gases can therefore be provided with urea solution, and undergo optimal reduction of nitrogen oxides in the catalyst immediately after the retarder braking process ceases. The exhaust treatment component need not be an SCR catalyst, but may be essentially any exhaust treatment component in an exhaust pipe that requires a certain temperature to function optimally. Such other exhaust treatment components could be an oxidation catalyst or an ammonia slip catalyst.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Bremssystem Durchströmungskomponenten, die eingerichtet sind, um gekühltes flüssiges Medium zum Wärmetauscher zu leiten, und um Abgase zu kühlen, die durch den Wärmetauscher in Betriebssituationen geleitet werden, in denen der Retarder nicht aktiviert ist. Abgasbehandlungskomponenten erfordern gewöhnlich eine relativ hohe Abgastemperatur, damit sie auf eine optimale Art funktionieren. Wenn die Temperatur des Abgases zu hoch wird, nimmt der Wirkungsgrad der Abgasbehandlungskomponenten gewöhnlich ab, während gleichzeitig das Risiko besteht, dass aktive Oberflächenschichten der Abgasbehandlungskomponenten durch zu heiße Abgase beschädigt werden. In diesem Fall können der Wärmetauscher und das flüssige Medium verwendet werden, um die Abgase in Betriebssituationen zu kühlen, in denen die Abgase zu heiß sind. Das heißt, dass die optimale Reinigung der Abgase in einer Abgasbehandlungskomponente selbst in Betriebssituationen mit sehr hohen Abgastemperaturen erreicht werden kann. Das heißt auch, dass die Lebensdauer der Abgasbehandlungskomponenten nicht durch Beschädigungen reduziert wird, die durch den Kontakt mit sehr heißen Abgasen auftreten können.In another embodiment of the present invention, the brake system includes flow components configured to direct cooled liquid medium to the heat exchanger and to cool exhaust gases that are directed by the heat exchanger into operating situations in which the retarder is not activated. Exhaust treatment components usually require a relatively high exhaust gas temperature to function in an optimal manner. When the temperature of the exhaust gas becomes too high, the efficiency of the exhaust treatment components usually decreases, while at the same time there is the risk that active surface layers of the exhaust treatment components are damaged by exhaust gases that are too hot. In this case, the heat exchanger and the liquid medium can be used to cool the exhaust gases in operating situations in which the exhaust gases are too hot. This means that the optimum cleaning of the exhaust gases in an exhaust gas treatment component can be achieved even in operating situations with very high exhaust gas temperatures. This also means that the life of the exhaust treatment components is not reduced by damage that can occur through contact with very hot exhaust gases.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Abgasleitung einen stromaufwärts des SCR-Katalysators positionierten Partikelfilter, wobei der genannte erste Wärmetauscher in der Abgasleitung an einem Punkt zwischen dem Partikelfilter und dem Katalysator positioniert ist. Abgase von Dieselmotoren enthalten Rußpartikel, sodass Abgasleitungen für Dieselmotoren mit einem Partikelfilter versehen werden, der Rußpartikel von den Abgasen einfängt. Der Partikelfilter muss jedoch in regelmäßigen Intervallen regeneriert werden. Der Regenerationsprozess beinhaltet, dass die Abgase einer so hohen Temperatur ausgesetzt werden, dass die Rußpartikel im Filter verbrennen. Dies kann durch eine schwere Last auf dem Motor oder durch Einspritzen von unverbranntem Kraftstoff in die Abgasleitung erreicht werden. Bei einem Regenerationsprozess ist es angemessen, das flüssige Medium zum Kühlen der Abgase im Wärmetauscher zu verwenden. Ein SCR-Katalysator kann somit eine niedrigere Temperatur als diejenige annehmen, die im Partikelfilter während des Regenerationsprozesses vorherrscht. Der Katalysator kann somit eine optimale Reduktion von Stickoxiden während des Regenerationsprozesses aufrechterhalten. Das Kühlen der Abgase im ersten Wärmetauscher verhindert, dass aktive Oberflächenschichten des Katalysators mit zu heißen Abgasen in Kontakt kommen.In another embodiment of the present invention, the exhaust conduit includes a particulate filter positioned upstream of the SCR catalyst, wherein the first heat exchanger is positioned in the exhaust conduit at a point between the particulate filter and the catalyst. Exhaust gases from diesel engines contain soot particles, so exhaust pipes for diesel engines are provided with a particulate filter, which traps soot particles from the exhaust gases. However, the particulate filter must be regenerated at regular intervals. The regeneration process involves exposing the exhaust gases to such high temperature that the soot particles in the filter burn. This can be achieved by a heavy load on the engine or by injecting unburned fuel into the exhaust pipe. In a regeneration process, it is appropriate to use the liquid medium to cool the exhaust gases in the heat exchanger. An SCR catalyst may thus assume a lower temperature than that prevailing in the particulate filter during the regeneration process. The catalyst can thus maintain optimal reduction of nitrogen oxides during the regeneration process. The cooling of the exhaust gases in the first heat exchanger prevents active surface layers of the catalyst from coming into contact with excessively hot exhaust gases.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei:Preferred embodiments of the invention will be described below with reference to FIGS attached drawings, wherein:
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION
Die Abgasreinigungskomponenten sind in diesem Fall ein Oxidationskatalysator
Die Abgasleitung
Der Motor
Das Bremssystem
Die Steuerungseinheit
In Betriebssituationen, in denen das Fahrzeug eine lange Gefällestrecke erreicht, aktiviert der Fahrer den Retarder über die Bremssteuerung
Wenn das Fahrzeug das Ende des Hügels erreicht hat, schließt die Steuerungseinheit
Bei dieser alternativen Ausführungsform sind jedoch die parallelen Leitungen
Während des Betriebs des Motors muss der Partikelfilter
Die Steuerungseinheit stellt die Position des Dämpfers
Die Erfindung ist in keinster Weise auf die Ausführungsformen begrenzt, auf die sich die Zeichnungen beziehen, und kann innerhalb des Umfangs der Ansprüche frei abgeändert werden. Die Abgasbehandlungskomponente muss kein SCR-Katalysator sein, kann jedoch jede Art von Abgasbehandlungskomponente sein, die eine relativ hohe Temperatur erfordert, um eine optimale Behandlung von Abgasen zu erreichen.The invention is in no way limited to the embodiments to which the drawings refer, and may be freely varied within the scope of the claims. The exhaust treatment component need not be an SCR catalyst, but may be any type of exhaust treatment component that requires a relatively high temperature to achieve optimal treatment of exhaust gases.
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