DE112017000322T5 - An engine system in which a lubricating oil that forms water-soluble ashes upon combustion is used, and a vehicle that includes the engine system - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Motorsystem (30), das umfasst: einen Verbrennungsmotor (2), der dazu vorgesehen ist, von einem Kraftstoff betrieben zu werden und mittels eines Schmieröls geschmiert zu werden, das bei der Verbrennung eine wasserlösliche Asche bildet; - ein Abgassystem zum Reinigen einer Abgasströmung von dem Verbrennungsmotor, wobei das Abgassystem einen Dieselpartikelfilter (23) umfasst, der dazu vorgesehen ist, Feinstaub aus den Abgasen aufzufangen, wobei der Feinstaub die wasserlösliche Asche enthält, - eine Abgasleitung (11), die dazu vorgesehen ist, Abgase aus dem Verbrennungsmotor (2) durch das Abgassystem (10) zu leiten, und - eine Einspritzvorrichtung (240), die dazu vorgesehen ist, der Abgasströmung stromaufwärts des Dieselpartikelfilters (23) eine wässrige Lösung hinzuzufügen, wobei die Abgasleitung (11) dazu vorgesehen ist, die hinzugefügte wässrige Lösung und optional durch den Kaltstart des Verbrennungsmotors (2) gebildetes Kondenswasser zu sammeln und die gesamte erhaltene wässrige Lösung durch den Dieselpartikelfilter (23) zu leiten, wodurch die gesamte erhaltene wässrige Lösung die wasserlösliche Asche auflöst und somit aus dem Dieselpartikelfilter (23) entfernt. Auf diese Weise wird eine In-situ Reinigung eines Dieselpartikelfilters ermöglicht.The present invention relates to an engine system (30) comprising: an internal combustion engine (2) adapted to be operated by a fuel and lubricated by a lubricating oil which forms a water-soluble ash upon combustion; an exhaust system for purifying an exhaust gas flow from the internal combustion engine, the exhaust system comprising a diesel particulate filter (23) adapted to trap particulate matter from the exhaust gases, the particulate matter containing the water-soluble ash, an exhaust pipe (11) provided therefor is to pass exhaust gases from the internal combustion engine (2) through the exhaust system (10), and - an injector (240) arranged to add an aqueous solution to the exhaust gas flow upstream of the diesel particulate filter (23), the exhaust pipe (11) is intended to collect the added aqueous solution and optionally by the cold start of the internal combustion engine (2) formed condensed water and to pass all the resulting aqueous solution through the diesel particulate filter (23), whereby the entire resulting aqueous solution dissolves the water-soluble ash and thus from removed from the diesel particulate filter (23). In this way, an in-situ cleaning of a diesel particulate filter is made possible.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Motorsystem, in dem ein Schmieröl, das bei Verbrennung wasserlösliche Asche bildet, verwendet wird, und ein Fahrzeug, das das Motorsystem umfasst.The present invention relates to an engine system in which a lubricating oil which forms water-soluble ashes upon combustion is used, and a vehicle comprising the engine system.
HINTERGRUND DER TECHNIKBACKGROUND OF THE TECHNIQUE
Dieselmotoren sind mit Abgasreinigungsvorrichtungen versehen, um Partikel und schädliche Gase zu reduzieren, die in Dieselmotorabgasen vorhanden sind. Zur Regulierung von Emissionen von Fahrzeugen gibt es verschiedene Normen und gesetzliche Anforderungen, die die zulässigen Werte für Abgase regeln. Fahrzeuge sind folglich mit verschiedenen Arten von Reinigungsvorrichtungen für Abgase in einem Abgassystem versehen, um die rechtlichen Bestimmungen zu erfüllen. Das Abgassystem kann beispielsweise in einem Schalldämpfer vorgesehen sein, der in Fluidverbindung mit einem Abgasrohrsystem eines Fahrzeugs steht.Diesel engines are equipped with emission control devices to reduce particulates and harmful gases present in diesel engine exhaust. There are various standards and legal requirements governing the emissions of vehicles that regulate the permissible values for exhaust gases. Vehicles are thus provided with various types of exhaust gas purifying devices in an exhaust system in order to meet the legal requirements. For example, the exhaust system may be provided in a muffler that is in fluid communication with an exhaust pipe system of a vehicle.
Schalldämpfer werden in Verbrennungsmotoren verwendet, um Motorgeräusche zu dämpfen und Emissionen zu reduzieren, und befinden sich im Abgassystem des Motors. Mit einem Schalldämpfer versehene Verbrennungsmotoren können in verschiedenen unterschiedlichen Anwendungen verwendet werden, zum Beispiel in Schwerfahrzeugen wie beispielsweise Lastwagen oder Bussen. Das Fahrzeug kann alternativ ein Pkw sein. Motorboote, Fähren oder Schiffe, Industriemotoren und/oder motorbetriebene Industrieroboter, Kraftwerke, zum Beispiel Elektrokraftwerke mit einem Dieselgenerator, Lokomotiven oder andere Anwendungen können Verbrennungsmotoren mit Schalldämpfern haben. Der Schalldämpfer umfasst einen Dieselpartikelfilter (DPF), der in diesem Zusammenhang auch als Partikelfilter bezeichnet wird, zur Abgasnachbehandlung. Der Partikelfilter ist dafür vorgesehen, Partikel aufzufangen, wie zum Beispiel Rußpartikel, die in Asche oxidiert sind. In der Regel ist ein solcher Schalldämpfer hauptsächlich hinsichtlich des verfügbaren Platzes in dem Fahrzeug montiert ohne Berücksichtigung der Tatsache, dass der Schalldämpfer leicht abmontiert werden können sollte oder bei Wartungsarbeiten leicht zugänglich sein sollte. Der Partikelfilter in dem Schalldämpfer muss möglicherweise abmontiert werden, um ersetzt oder von abgelagerter Asche gereinigt zu werden, und in Verbindung damit muss der Schalldämpfer in der Regel auch zumindest teilweise abmontiert werden. Diese Demontage kann sehr schwierig werden, da der Schalldämpfer zwischen 100 und 150 kg wiegen kann und nicht immer leicht zugänglich ist. Der Partikelfilter selbst muss in bestimmten Abständen ersetzt oder gereinigt werden, da angesammelte Asche den Rückdruck in dem Abgassystem erhöht, was zum Beispiel zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch führt. Außerdem kann die angesammelte Asche einen Kontakt der Abgase mit einer katalytischen Beschichtung in dem Oxidationskatalysator erschweren, wodurch die Oxidierung der Rußpartikel in Asche behindert wird. Somit muss die Asche aus dem Partikelfilter entfernt werden.Silencers are used in internal combustion engines to dampen engine noise and reduce emissions, and are located in the exhaust system of the engine. Silenced internal combustion engines can be used in a variety of different applications, for example in heavy vehicles such as trucks or buses. The vehicle may alternatively be a passenger car. Power boats, ferries or ships, industrial engines and / or motorized industrial robots, power plants, for example, electric power plants with a diesel generator, locomotives or other applications may have internal combustion engines with silencers. The silencer includes a diesel particulate filter (DPF), which is also referred to in this context as a particulate filter, for exhaust aftertreatment. The particulate filter is designed to trap particulates, such as particulate soot oxidized in ash. In general, such a muffler is mounted mainly in view of the available space in the vehicle without regard to the fact that the muffler should be easy to dismantle or should be easily accessible during maintenance. The particulate filter in the muffler may need to be disassembled to be replaced or cleaned of deposited ash, and in conjunction with this, the muffler usually also needs to be at least partially disassembled. This disassembly can be very difficult because the muffler can weigh between 100 and 150 kg and is not always easily accessible. The particulate filter itself must be replaced or cleaned at certain intervals, as accumulated ash increases the back pressure in the exhaust system, resulting in, for example, increased fuel consumption. In addition, the accumulated ash can make contact of the exhaust gases with a catalytic coating in the oxidation catalyst difficult, thereby hindering the oxidation of soot particles in ash. Thus, the ash must be removed from the particulate filter.
In der Regel findet die Säuberung und/oder der Austausch des Partikelfilters in Verbindung mit Wartungsarbeiten statt, was typischerweise die Demontage des Schalldämpfers und des Partikelfilters in Abständen von ungefähr einem Jahr mit sich bringt. Bei hohen Kilometerzahlen, typischerweise über 300.000 - 400.000 km für ein Frachtfahrzeug mit einem Dieselmotor, das mit alternativen Kraftstoffen angetrieben wird, kann die Säuberung des Partikelfilters auch in kürzeren Abständen notwendig sein. Die angesammelte Asche kann schwierig zu entfernen sein, so dass unterschiedliche umweltschädliche Lösungsmittel erforderlich sein können, um die Asche zu entfernen. Außerdem kann die Entfernung der Asche arbeits- und zeitaufwändig sein. Somit ist es wünschenswert, die Säuberung des Partikelfilters zu erleichtern.Typically, the cleaning and / or replacement of the particulate filter occurs in conjunction with maintenance, which typically involves disassembly of the muffler and particulate filter at approximately one year intervals. At high mileage, typically over 300,000 - 400,000 km for a diesel-powered cargo vehicle powered by alternative fuels, it may be necessary to clean the particulate filter at shorter intervals. The accumulated ash can be difficult to remove, so that different environmentally harmful solvents may be required to remove the ash. In addition, the removal of the ash can be laborious and time consuming. Thus, it is desirable to facilitate the cleaning of the particulate filter.
Im Stand der Technik wurden mehrere Versuche unternommen, die Säuberung eines Partikelfilters zu erleichtern. Zum Beispiel offenbart
Obgleich es Lösungen aus dem Stand der Technik zur Entfernung von Feinstaub aus Partikelfiltern gibt, besteht immer noch ein Bedarf der Verbesserung der Entfernungsprozeduren in den bestehenden Abgassystemen. Es besteht außerdem ein großer Bedarf an einem hohen Grad von Abgasreinigung in Verbrennungsmotoren.Although there are prior art solutions for removing particulate matter from particulate filters, there is still a need to improve the removal procedures in existing exhaust systems. There is also a great need for a high degree of exhaust gas purification in internal combustion engines.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION
In Anbetracht der vorstehend beschriebenen Probleme wäre es wünschenswert, die Säuberung der Dieselpartikelfilter zu erleichtern. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben auch festgestellt, dass es wünschenswert wäre, die Bildung von großen Ablagerungen von Feinstaub, der entfernt werden muss, zu verhindern. Außerdem wäre es wünschenswert, dass so wenig Unterbrechungen wie möglich beim Betrieb des Dieselmotors erforderlich sind. Außerdem ist es wünschenswert, dass der Bedarf an Wartungssituationen minimiert wird.In view of the problems described above, it would be desirable to facilitate the cleaning of the diesel particulate filters. The inventors of the present invention have also found that it would be desirable to prevent the formation of large deposits of particulate matter which must be removed. In addition, it would be desirable to have as few breaks as possible in the operation of the diesel engine. In addition, it is desirable that the need for maintenance situations be minimized.
Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung zur Minimierung der Menge von Feinstaub bereitzustellen, der sich in einem Dieselpartikelfilter ablagert. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine einfache und automatische Lösung zum Reinigen des Partikelfilters von Feinstaub bereitzustellen. Außerdem ist es eine Aufgabe, ein Motorsystem bereitzustellen, in dem die Säuberung während der Verwendung eines Verbrennungsmotors ohne die Notwendigkeit häufig und regelmäßig stattfinden kann, den Partikelfilter abzumontieren. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Anzahl von Wartungssituationen zu verringern.Thus, it is an object of the present invention to provide a solution for minimizing the amount of particulate matter that deposits in a diesel particulate filter. It is a further object of the invention to provide a simple and automatic solution for cleaning the particulate filter of particulate matter. In addition, it is an object to provide an engine system in which, during use of an internal combustion engine, purging may occur frequently and regularly without the need to dismantle the particulate filter. Further, it is an object of the present invention to reduce the number of maintenance situations.
Die vorstehend beschriebenen Aufgaben werden mit der Erfindung wie von den anhängenden unabhängigen Ansprüchen definiert, erreicht. Insbesondere werden die Aufgaben mit der vorliegenden Erfindung erreicht, die ein Motorsystem betrifft, das umfasst:
- - einen Verbrennungsmotor, der dazu vorgesehen ist, von einem Kraftstoff betrieben zu werden und mittels des Schmieröls geschmiert zu werden, das bei der Verbrennung eine wasserlöslichen Asche bildet;
- - ein Abgassystem zum Reinigen einer Abgasströmung von dem Verbrennungsmotor, wobei das Abgassystem einen Dieselpartikelfilter umfasst, der dazu vorgesehen ist, Feinstaub aus den Abgasen aufzufangen, wobei der Feinstaub die wasserlösliche Asche enthält,
- - eine Abgasleitung, die dazu vorgesehen ist, Abgase aus dem Verbrennungsmotor an das Abgassystem zu leiten, und
- - eine Einspritzeinrichtung, die dazu vorgesehen ist, der Abgasströmung stromaufwärts des Dieselpartikelfilters eine wässrige Lösung hinzuzufügen,
- an internal combustion engine intended to be operated by a fuel and lubricated by the lubricating oil which forms a water-soluble ash upon combustion;
- an exhaust system for purifying exhaust gas flow from the internal combustion engine, the exhaust system comprising a diesel particulate filter arranged to capture particulate matter from the exhaust gases, the particulate matter containing the water-soluble ash;
- an exhaust pipe intended to lead exhaust gases from the internal combustion engine to the exhaust system, and
- an injection device intended to add an aqueous solution to the exhaust gas flow upstream of the diesel particulate filter,
Eine wässrige Lösung bedeutet eine wasserhaltige Lösung oder eine wasserhaltige Flüssigkeit, die eine andere ist als ein Reduktionsmittel, das in einem System für selektive katalytische Reduzierung (SRC) zur Reduzierung des NOx-Gehaltes der Abgasströmung verwendet wird. Der Wassergehalt der wässrigen Lösung kann von circa 30-100% variieren, wobei das Gleichgewicht andere Flüssigkeiten enthält. Die gesamte erlangte wässrige Lösung bedeutet die Gesamtmenge von hinzugefügter wässriger Lösung und Kondenswasser, das während des Kaltbetriebs des Verbrennungsmotors gebildet wird.An aqueous solution means a hydrous solution or a hydrous liquid other than a reducing agent used in a selective catalytic reduction (SRC) system for reducing the NO x content of the exhaust gas flow. The water content of the aqueous solution may vary from about 30-100%, with the balance containing other liquids. The total aqueous solution obtained means the total amount of added aqueous solution and condensed water formed during the cold running of the internal combustion engine.
Gemäß der vorliegenden Erfindung bildet das zum Schmieren des Motors verwendete Schmieröl eine wasserlösliche Asche. Das bedeutet, dass das Motoröl Zusatzstoffe und optional andere Verbindungen enthält, die die Asche wasserlöslich machen. Asche bedeutet die nicht-flüchtigen Produkte und Reststoffe, die gebildet werden, wenn das Schmieröl, auch als ein Motoröl bezeichnet, verbrannt wird. Wasserlöslich bedeutet, dass die Asche in Wasser löslich ist.According to the present invention, the lubricating oil used to lubricate the engine forms a water-soluble ash. This means that the engine oil contains additives and optionally other compounds that make the ash water-soluble. Ash means the non-volatile products and residuals that are formed when the lubricating oil, also referred to as an engine oil, is burned. Soluble in water means that the ash is soluble in water.
Vorzugsweise beträgt die Menge der aus dem Schmieröl gebildeten wasserlöslichen Asche 80 Gewichtsprozent auf Grundlage des Gesamtgewichtes der Asche, vorzugsweise mindestens 90 Gewichtsprozent auf Grundlage des Gesamtgewichtes der Asche, und noch besser mindestens 95 Gewichtsprozent auf Grundlage des Gesamtgewichtes der Asche. Am besten ist die Asche vollständig, das bedeutet zu 100 %, wasserlöslich. Somit können die Ablagerungen von Feinstaub in Dieselpartikelfiltern wesentlich durch die Verwendung von dem Schmieröl, das nach der Verbrennung wasserlösliche Asche bildet, reduziert werden. Deswegen wurde, anstatt herkömmliche Schmieröle zu verwenden, die in der Regel eine relativ geringe Menge Asche nach der Verbrennung erzeugen, aber bei denen die Asche nicht wasserlöslich ist, erkannt, dass Ablagerungen von Feinstaub reduziert werden können, da die Asche zumindest teilweise während des Betriebs des Fahrzeugs mittels des hinzugefügten und optional gebildeten Kondenswassers aufgelöst wird. Gemäß der Erfindung ist die Abgasleitung dazu vorgesehen, das hinzugefügte Wasser und optional durch den Kaltbetrieb des Verbrennungsmotors gebildete Kondenswasser zu sammeln und das Wasser durch den Dieselpartikelfilter zu leiten, wodurch das Wasser die Asche auflöst und somit die wasserlösliche Asche aus dem Dieselpartikelfilter (DPF) entfernt wird. Somit sind nur geringe Konstruktionsänderungen für die bestehenden Motorsysteme erforderlich.Preferably, the amount of water-soluble ash formed from the lubricating oil is 80 weight percent based on the total weight of the ash, preferably at least 90 weight percent based on the total weight of the ash, and more preferably at least 95 weight percent based on the total weight of the ash. At best, the ash is completely, which means 100%, water-soluble. Thus, the deposits of particulate matter in diesel particulate filters can be substantially reduced by the use of the lubricating oil which forms water-soluble ashes after combustion. Therefore, instead of using conventional lubricating oils, which usually produce a relatively small amount of ash after combustion, but where Ash is not water soluble, it is recognized that particulate matter deposits can be reduced as the ash is at least partially dissolved during operation of the vehicle by means of the added and optionally formed condensed water. According to the invention, the exhaust pipe is provided to collect the added water and optionally condensation formed by the cold operation of the internal combustion engine and to guide the water through the diesel particulate filter, whereby the water dissolves the ash and thus removes the water-soluble ash from the diesel particulate filter (DPF) becomes. Thus, only minor design changes are required for the existing engine systems.
Geeigneterweise ist das Motorsystem der vorliegenden Erfindung auf die Verwendung von Schmieröl zugeschnitten, das nach der Verbrennung eine wasserlösliche Asche bildet. Wasser oder eine wässrige Lösung kann für tägliches Hinzufügen zu der Abgasströmung vorgesehen sein, und somit wird Wasser den DPF täglich spülen, so dass mindestens ein Teil der in dem DPF angesammelten Asche in dem Wasser aufgelöst wird. Somit wird der DPF oft gereinigt, was ein großer Vorteil ist, da die Menge von dem im Partikelfilter abgelagerten Feinstaub reduziert wird. Außerdem findet die Säuberung oft statt, ohne den Partikelfilter abmontieren zu müssen. Somit wird es auch möglich, die Anzahl von Wartungssituationen zu verringern.Conveniently, the engine system of the present invention is tailored for the use of lubricating oil which forms a water-soluble ash after combustion. Water or an aqueous solution may be provided for daily addition to the exhaust gas flow, and thus water will purge the DPF daily so that at least a portion of the ash accumulated in the DPF will be dissolved in the water. Thus, the DPF is often cleaned, which is a great advantage because the amount of particulate matter deposited in the particulate filter is reduced. In addition, the cleaning often takes place without having to remove the particulate filter. Thus, it also becomes possible to reduce the number of maintenance situations.
Die Einspritzvorrichtung kann ein Ventil umfassen, das in Fluidverbindung mit einem Speicher für die wässrige Lösung ist, und die wässrige Lösung ist dafür vorgesehen, von dem Speicher zu der Einspritzvorrichtung durch eine Einspeisepumpe gespeist zu werden. Die Einspeisepumpe wird geeignet von einem Elektromotor betrieben, wodurch der Betrieb der Einspeisepumpe leicht zu steuern ist.The injector may include a valve in fluid communication with an aqueous solution reservoir, and the aqueous solution is adapted to be fed from the reservoir to the injector by a feed pump. The feed pump is suitably operated by an electric motor, whereby the operation of the feed pump is easy to control.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die wässrige Lösung eine Windschutzscheibenwaschflüssigkeit und ist der Speicher ein Windschutzscheibenwaschflüssigkeitsspeicher. Dadurch enthält die wässrige Lösung, die dazu vorgesehen ist, in die Abgasströmung eingespritzt zu werden, Windschutzscheibenwaschflüssigkeit oder besteht aus Windschutzscheibenwaschflüssigkeit. Die wässrige Lösung kann somit andere chemische Zusammensetzungen als Wasser, wie zum Beispiel Lösungsmittel, zum Beispiel Ethanol oder Methanol, oder Reinigungsmittel enthalten. Die Lösungsmittel können Frostschutzmittel wie beispielsweise Ethanol oder Isopropanol und Ethylenglykol enthalten, die die wässrige Lösung mit einer geringeren Gefriertemperatur ergeben. Außerdem können die Lösungsmittel die Auflösung der wasserlöslichen Asche verbessern und kann somit die Verwendung von Windschutzscheibenwaschflüssigkeit noch vorteilhafter sein.According to one embodiment of the invention, the aqueous solution is a windshield washer fluid and the memory is a windshield washer fluid storage. As a result, the aqueous solution, which is intended to be injected into the exhaust gas flow, contains windshield washer fluid or consists of windshield washer fluid. The aqueous solution may thus contain chemical compositions other than water, such as solvents, for example, ethanol or methanol, or detergents. The solvents may include anti-freeze agents such as ethanol or isopropanol and ethylene glycol, which yield the aqueous solution at a lower freezing temperature. In addition, the solvents can improve the dissolution of the water-soluble ashes, and thus the use of windscreen washer fluid can be even more advantageous.
Gemäß einer Variante der Erfindung kann die Einspritzvorrichtung ferner dazu vorgesehen sein, ein Reduktionsmittel in die Abgasströmung stromaufwärts des Dieselpartikelfilters zu spritzen. Auf diese Weise kann die gleiche Einspritzvorrichtung für die Einspritzung des Reduktionsmittels verwendet werden und somit die Menge von erforderlichen Komponenten in dem Motorsystem reduziert werden.According to a variant of the invention, the injection device may further be provided to inject a reducing agent into the exhaust gas flow upstream of the diesel particulate filter. In this way, the same injection device can be used for the injection of the reducing agent and thus the amount of required components in the engine system can be reduced.
Die Einspritzvorrichtung kann ein Ventil umfassen, das dazu vorgesehen ist, in einer ersten Position positioniert zu sein, in der es so angeordnet ist, dass die wässrige Lösung in die Abgasströmung eingespritzt wird, und in einer zweiten Position positioniert zu sein, in der es so angeordnet ist, dass das Reduktionsmittel in die Abgasströmung eingespritzt wird. Die Ventilvorrichtung wird vorzugsweise elektrisch gesteuert.The injector may include a valve arranged to be positioned in a first position in which it is arranged to inject the aqueous solution into the exhaust gas flow, and to be positioned in a second position in which it is is arranged, that the reducing agent is injected into the exhaust gas flow. The valve device is preferably electrically controlled.
Das Motorsystem kann ferner ein Steuersystem umfassen, das dazu vorgesehen ist, den Betrieb der Einspritzvorrichtung zu steuern. Dadurch ist es möglich, die Einspritzvorrichtung je nach Wunsch auf eine einfache Weise zu aktivieren oder zu deaktivieren. Zum Beispiel kann das Steuersystem dazu vorgesehen sein, den Betrieb der Einspritzvorrichtung bei vorbestimmten Intervallen und/oder vorbestimmten Bedingungen zu steuern.The engine system may further include a control system arranged to control the operation of the injector. This makes it possible to activate or deactivate the injector as desired in a simple manner. For example, the control system may be arranged to control the operation of the injector at predetermined intervals and / or predetermined conditions.
Zur Definition der Bedingungen, unter denen die Einspritzeinrichtung aktiviert werden soll, das bedeutet zur Einspritzung der wässrigen Lösung in die Abgasströmung, kann das Abgassystem ferner einen ersten Sensor umfassen, der stromaufwärts des Dieselpartikelfilters zum Messen eines Druckabfalls über dem Dieselpartikelfilter oder zum Messen des Druckes der Abgasströmung vor dem Filtervorgang angeordnet ist. Der erste Sensor ist mit dem Steuersystem verbunden. Der erste Sensor kann ein Differentialdrucksender sein, der den Druckabfall über dem Dieselpartikelfilter misst. Differentialdrucksender sind Vorrichtungen, die den Druckunterschied zwischen zwei Punkten messen. Solche Sender sind auf dem Markt von verschiedenen Anbietern erhältlich und dem Fachmann bekannt. Gemäß einer weiteren Variante misst der erste Sensor den Druck der Abgasströmung vor dem Filtervorgang. Dadurch wird es möglich, jegliche anomale Erhöhung des Drucks anzuzeigen, die durch Ablagerungen von Feinstaub in dem Dieselpartikelfilter verursacht wird.To define the conditions under which the injector is to be activated, that is to inject the aqueous solution into the exhaust gas flow, the exhaust system may further include a first sensor located upstream of the diesel particulate filter for measuring a pressure drop across the diesel particulate filter or measuring the pressure of the diesel particulate filter Exhaust gas flow is arranged before the filtering process. The first sensor is connected to the control system. The first sensor may be a differential pressure transmitter that measures the pressure drop across the diesel particulate filter. Differential pressure transmitters are devices that measure the pressure difference between two points. Such transmitters are available on the market from various suppliers and known to those skilled in the art. According to another variant, the first sensor measures the pressure of the exhaust gas flow before the filtering process. This makes it possible to indicate any abnormal increase in pressure caused by deposits of particulate matter in the diesel particulate filter.
Das Steuersystem umfasst vorzugsweise eine Einrichtung, die dazu vorgesehen ist, den gemessenen Druckabfallwert oder den Wert für den Druck der Abgasströmung mit einem vorbestimmten Wert für den Druckabfall oder Druck der Abgasströmung zu vergleichen und einen Fehlercode zu erstellen, wenn der Druckabfallwert oder der Druckwert sich von dem vorbestimmten Wert unterscheiden. Somit wird es möglich sein, zum Beispiel der Einspritzvorrichtung einen Befehl zu senden, dass eine erwünschte oder vorbestimmte Menge wässrige Lösung in die Abgasströmung eingespritzt werden soll.The control system preferably comprises means arranged to compare the measured pressure drop value or the value of the pressure of the exhaust gas flow with a predetermined value for the pressure drop or pressure of the exhaust gas flow and to generate an error code if the pressure drop value or the pressure value of different from the predetermined value. Thus, it will be possible, for example, the Injector to send a command that a desired or predetermined amount of aqueous solution to be injected into the exhaust gas flow.
Gemäß einer weiteren Ausführung kann das Abgassystem ferner einen zweiten Sensor zum Messen des Drucks der Abgasströmung umfassen. Der zweite Sensor kann stromabwärts des Dieselpartikelfilters angeordnet sein, um den Druck nach dem Filtervorgang zu messen. Der zweite Sensor ist mit dem Steuersystem verbunden. Somit ist es möglich, den Druckwert vor und nach dem Dieselpartikelfilter zu vergleichen und somit zum Beispiel einen Wert für den Druckabfall über dem Dieselpartikelfilter zu berechnen.According to another embodiment, the exhaust system may further include a second sensor for measuring the pressure of the exhaust gas flow. The second sensor may be located downstream of the diesel particulate filter to measure the pressure after the filtering process. The second sensor is connected to the control system. Thus, it is possible to compare the pressure value before and after the diesel particulate filter and thus to calculate, for example, a value for the pressure drop across the diesel particulate filter.
Vorzugsweise umfasst der erste Sensor, oder umfassen der erste und der zweite Sensor, eine Einrichtung, die dazu vorgesehen ist, ein Messsignal zu erzeugen, das Daten umfasst, die sich auf den gemessenen Druckwert oder den Druckabfallwert beziehen. Das Steuersystem umfasst eine Einrichtung zum Empfangen der Messsignale von dem ersten Sensor und/oder dem zweiten Sensor. Somit wird es möglich, die gemessenen Daten in dem Steuersystem vorteilhaft zu nutzen.Preferably, the first sensor, or the first and the second sensor, comprises means arranged to generate a measurement signal comprising data related to the measured pressure value or pressure drop value. The control system comprises means for receiving the measurement signals from the first sensor and / or the second sensor. Thus, it becomes possible to take advantage of the measured data in the control system.
Das Steuersystem umfasst zudem vorzugsweise eine Einrichtung, die dazu vorgesehen ist, einen Druckabfall über dem Dieselpartikelfilter aus dem empfangenen Messsignal von dem ersten Sensor und dem zweiten Sensor zu berechnen. Das Steuersystem kann dann ferner eine Einrichtung umfassen, die dazu vorgesehen ist, den berechneten Druckabfallwert mit einem vorbestimmten Druckabfallwert zu vergleichen und einen Fehlercode zu erstellen, wenn der gemessene Druckabfallwert von dem vorbestimmten Wert abweicht.The control system also preferably includes means arranged to calculate a pressure drop across the diesel particulate filter from the received measurement signal from the first sensor and the second sensor. The control system may further comprise means arranged to compare the calculated pressure drop value with a predetermined pressure drop value and to generate an error code if the measured pressure drop value deviates from the predetermined value.
Falls Ablagerungen von Feinstaub in dem Dieselpartikelfilter vorhanden sind, wird der Druckabfall über dem Dieselpartikelfilter größer sein als in einem Fall ohne Ablagerungen. Alternativ oder zusätzlich wird der Druck der Abgasströmung stromaufwärts des Dieselpartikelfilters zunehmen. Der gemessene oder berechnete Druckabfall oder Druckwert wird dann mit dem vorbestimmten Druckabfall oder vorbestimmten Druckwerten verglichen und es wird ein Fehlercode erstellt, wenn die gemessenen oder berechneten Werte sich von den vorbestimmten Werten unterscheiden. Zum Beispiel kann bei einem höheren Druckabfall oder höheren Druckwerten als die vorbestimmten Werte das Steuersystem der Einspritzvorrichtung in dem Motorsystem befehlen, eine wässrige Lösung hinzuzufügen oder alternativ ein Fehlersignal zu senden, das anzeigt, dass eine Wartung erforderlich ist.If particulate matter deposits are present in the diesel particulate filter, the pressure drop across the diesel particulate filter will be greater than in a no sediment case. Alternatively or additionally, the pressure of the exhaust gas flow upstream of the diesel particulate filter will increase. The measured or calculated pressure drop or pressure value is then compared with the predetermined pressure drop or predetermined pressure values and an error code is established if the measured or calculated values are different from the predetermined values. For example, at a higher pressure drop or pressures greater than the predetermined values, the control system of the injector in the engine system may command to add an aqueous solution or, alternatively, send an error signal indicating that maintenance is required.
Mittels Verwendung einer Messung, die einen Druckabfall über dem Dieselpartikelfilter anzeigt oder berechnet, oder durch Messen des Drucks der Abgasströmung vor dem Filtervorgang ist es möglich, einen Hinweis auf Ablagerungen von Feinstaub in dem Dieselpartikelfilter effektiv zu erlangen. Das Steuersystem kann eine Einrichtung umfassen, die dazu vorgesehen ist, die Einspritzeinrichtung so zu steuern, dass die wässrige Lösung der Abgasströmung zum Beispiel in einer vorbestimmten oder erwünschten Menge hinzugefügt wird. Dadurch ist das Steuersystem dazu vorgesehen, dem Motorsystem zu befehlen, eine erwünschte Menge der wässrigen Lösung in die Abgasströmung einzuspritzen oder alternativ ein Fehlersignal zu senden, das anzeigt, dass eine Wartung erforderlich ist.By using a measurement that indicates or calculates a pressure drop across the diesel particulate filter, or by measuring the pressure of the exhaust gas flow before the filtering process, it is possible to effectively obtain an indication of particulate matter deposits in the diesel particulate filter. The control system may include means arranged to control the injector to add the aqueous solution to the exhaust flow, for example, in a predetermined or desired amount. Thereby, the control system is provided to command the engine system to inject a desired amount of the aqueous solution into the exhaust gas flow, or alternatively to send an error signal indicating that maintenance is required.
Das Steuersystem kann auch eine Einrichtung umfassen, die dazu eingerichtet ist, den Verbrennungsmotor oder das Motorsystem aufgrund des gemessenen oder berechneten Druckabfallwerts oder Wertes für den Druck der Abgasströmung zu steuern, um eine Menge von Kondenswasser zu erhöhen. Kondenswasser wird in der Regel während des Kaltbetriebes des Fahrzeuges gebildet. In einigen Fällen ist es wünschenswert, die Menge von Kondenswasser zu erhöhen, so dass mehr Flüssigkeit den Dieselpartikelfilter spülen kann und somit eine effektivere Säuberung des Dieselpartikelfilters erlangt werden kann.The control system may also include means adapted to control the internal combustion engine or the engine system based on the measured or calculated pressure drop value or pressure value of the exhaust gas flow to increase an amount of condensed water. Condensation is usually formed during cold operation of the vehicle. In some cases, it is desirable to increase the amount of condensate so that more liquid can purge the diesel particulate filter, and thus more effective cleaning of the diesel particulate filter can be achieved.
Das Steuersystem kann dazu vorgesehen sein, die Messsignale kontinuierlich zu empfangen. Es ist auch möglich, dass das Steuersystem dazu vorgesehen ist, die Messsignale periodisch zu empfangen, das bedeutet zum Beispiel, in bestimmten Intervallen oder, bei manueller Steuerung, in beliebigen Intervallen. Ein Beispiel für ein beliebiges Intervall ist zum Beispiel beim Start des Motors oder des Fahrzeuges.The control system may be provided to continuously receive the measurement signals. It is also possible that the control system is intended to receive the measurement signals periodically, that is, for example, at certain intervals or, at manual control, at any intervals. An example of an arbitrary interval is, for example, at the start of the engine or the vehicle.
Vorzugsweise sind der erste und/oder zweite Sensor über einen Kommunikationsbus, wie beispielsweise einen CAN-Bus, mit der Steuereinheit verbunden. Dadurch können die Druckmessungen Teil des gesamten Steuersystems des Fahrzeuges sein.Preferably, the first and / or second sensor via a communication bus, such as a CAN bus, connected to the control unit. This allows the pressure measurements to be part of the overall control system of the vehicle.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Fahrzeug, das das wie vorstehend definierte Motorsystem umfasst.The invention also relates to a vehicle comprising the engine system as defined above.
Weitere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der Erfindung sind in der folgenden ausführlichen Beschreibung beschrieben.Other objects, advantages and features of the invention are described in the following detailed description.
Figurenliste list of figures
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1 ist eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeuges, das ein Motorsystem gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst.1 FIG. 12 is a schematic side view of a vehicle including an engine system according to the present invention. FIG. -
2 ist eine schematische Zeichnung, die den Weg der Abgasströmung durch ein Abgassystem zeigt.2 is a schematic drawing showing the path of the exhaust gas flow through an exhaust system. -
3 ist eine schematische Zeichnung, die ein Motorsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.3 FIG. 10 is a schematic diagram showing an engine system according to an embodiment of the present invention. FIG. -
4 ist eine schematische Zeichnung, die ein Motorsystem gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.4 FIG. 12 is a schematic drawing showing an engine system according to another embodiment of the present invention. FIG.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Wie vorstehend beschrieben, werden Verbrennungsmotoren heutzutage in verschiedenen Arten von Anwendungen und Fahrzeugen verwendet, zum Beispiel in Lastwagen oder Bussen, in Autos, Motorbooten, Fähren oder Schiffen. Sie können aber auch in Industriemotoren und/oder motorbetriebenen Industrierobotern, in Kraftwerken, zum Beispiel Elektrokraftwerken mit einem Dieselgenerator, und in Lokomotiven verwendet werden. Das Motorsystem gemäß der Erfindung ist für einen Verbrennungsmotor vorgesehen, der mittels einer Abgasleitung oder einem Abgasrohr in Fluidverbindung mit einem Abgassystem ist. Das Motorsystem kann zum Beispiel in einem Fahrzeug verwendet werden, zum Beispiel in einem Lastwagen oder Bus. Das Abgassystem des Motorsystems kann in einem Schalldämpfer oder in Komponenten des Abgassystems platziert sein und kann auf eine andere Weise angeordnet sein, zum Beispiel in einer Reihe von Komponenten und diese müssen nicht in einem Schalldämpfer angeordnet sein. Im Fall von Bussen zum Beispiel kann es schwierig sein, das Abgassystem in einem Schalldämpfer zu platzieren, da der Boden des Busses niedrig sein muss und/oder der Bus eine maximale Anzahl von Sitzen enthalten muss, wodurch große Schalldämpfer in einem Bus schwer zu platzieren sind.As described above, internal combustion engines are used today in various types of applications and vehicles, for example in trucks or buses, in cars, motor boats, ferries or ships. But they can also be used in industrial engines and / or motorized industrial robots, in power plants, for example, electric power plants with a diesel generator, and in locomotives. The engine system according to the invention is intended for an internal combustion engine which is in fluid communication with an exhaust system by means of an exhaust pipe or an exhaust pipe. The engine system may be used, for example, in a vehicle, for example in a truck or bus. The exhaust system of the engine system may be located in a muffler or components of the exhaust system and may be arranged in a different manner, for example in a number of components, and these may not be located in a muffler. For example, in the case of buses, placing the exhaust system in a muffler can be difficult because the floor of the bus must be low and / or the bus must contain a maximum number of seats, making it difficult to place large mufflers in a bus ,
In
Der Verbrennungsmotor der vorliegenden Erfindung ist geeigneterweise ein Dieselmotor. Der Verbrennungsmotor ist dazu vorgesehen, von einem Kraftstoff angetrieben zu werden und mittels eines Schmieröls geschmiert zu werden, das bei der Verbrennung eine wasserlösliche Asche bildet. Das Schmieröl enthält mindestens einen Zusatzstoff, der die nach der Verbrennung gebildete Asche wasserlöslich macht. Solche Öle können leicht bestimmt werden und können als wasserlösliche Asche-bildend klassifiziert werden. Das Motorsystem der vorliegenden Erfindung ist auf die Schmieröle zugeschnitten, die wasserlösliche Asche bilden. Die für die Verwendung in dem angepassten Motorsystem der vorliegenden Erfindung geeigneten Schmieröle können dann für die Nutzer speziell angepasst werden. Der Kraftstoff kann jeglicher von bekannten Arten sein, wie zum Beispiel Mineralöldiesel, synthetischer Diesel oder Bio-Diesel, auch als Fettsäuremethylester (FAME) bezeichnet, was aus pflanzlichen Ölen oder tierischen Fetten gewonnen wird, die mit Methanol tansverestert wurden. Der Kraftstoff kann auch ein hydriertes Öl oder ein Fett oder ein Dimethylether, DME, sein.The internal combustion engine of the present invention is suitably a diesel engine. The internal combustion engine is intended to be powered by a fuel and lubricated by a lubricating oil which forms a water-soluble ash upon combustion. The lubricating oil contains at least one additive which renders the ashes formed after combustion water-soluble. Such oils can be readily determined and classified as water-soluble ash-forming. The engine system of the present invention is tailored to the lubricating oils that form water-soluble ashes. The lubricating oils suitable for use in the customized engine system of the present invention may then be customized for the users. The fuel may be any of known types, such as mineral diesel, synthetic diesel or bio-diesel, also referred to as fatty acid methyl ester (FAME), which is derived from vegetable oils or animal fats esterified with methanol. The fuel may also be a hydrogenated oil or a fat or dimethyl ether, DME.
Das Schmieröl bildet beim Verbrennen eine wasserlösliche Asche. Die Löslichkeit der Asche kann beispielsweise durch ISO 1576:1988 bestimmt werden. Schmieröle können dazu vorgesehen sein, wasserlösliche Asche zum Beispiel unter Verwendung von Zusatzstoffen zu bilden, die wasserlösliche Verbindungen in Asche bilden. Zum Beispiel ist das Sulfatsalz von Magnesium wasserlöslich und wird die Asche durch Auswählen von Zusatzstoffen, die MgS04 als eine Asche bilden, wasserlöslich werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es ausschlaggebend, dass die Asche wasserlöslich ist, aber ist es nicht ausschlaggebend, wie diese Wasserlöslichkeit erreicht wird. Somit kann jeglicher Zusatzstoff gewählt werden, der eine wasserlösliche Asche bildet. Die Menge der aus dem Schmieröl gebildeten wasserlöslichen Asche beträgt mindestens
Das Motorsystem der vorliegenden Erfindung umfasst einen Verbrennungsmotor und ein Abgassystem, das in einem Schalldämpfer angeordnet sein kann. Der Schalldämpfer, in dem zumindest ein Teil des Abgassystems angeordnet ist, umfasst ein Gehäuse, das mindestens einen Einlass zum Leiten einer Abgasströmung in den Schalldämpfer umfasst. Der Schalldämpfer kann verschiedene Einlässe umfassen. Das Abgassystem kann auch einen Dieseloxidationskatalysator (DOC) umfassen, der stromabwärts des Einlasses in einen Schalldämpfer angeordnet sein kann. Der DOC ist eine Einheit, die dafür ausgelegt ist, die Abgase zu oxidieren. Der DPF ist eine Einheit, die dafür ausgelegt ist, Dieselfeinstaub oder Ruß aus der Abgasströmung zu entfernen. Der DPF kann zum Beispiel ein katalysierter Rußfilter (CSF) sein. Der Ruß wird in dem Partikelfilter weiter oxidiert oder zu Asche verbrannt, zum Beispiel während der Regeneration des Partikelfilters. Der Dieselpartikelfilter kann mit oder ohne Katalysator regeneriert werden. Die Regeneration kann dann mittels der Wärme von dem normalen Betrieb des Motors durchgeführt werden.The engine system of the present invention includes an internal combustion engine and a Exhaust system, which can be arranged in a silencer. The muffler, in which at least a portion of the exhaust system is disposed, includes a housing that includes at least one inlet for directing exhaust gas flow into the muffler. The muffler may include various inlets. The exhaust system may also include a diesel oxidation catalyst (DOC) that may be disposed downstream of the inlet into a muffler. The DOC is a unit designed to oxidize the exhaust gases. The DPF is a unit designed to remove diesel particulate matter or soot from the exhaust gas flow. The DPF may be, for example, a catalyzed soot filter (CSF). The soot is further oxidized in the particulate filter or burned to ash, for example, during regeneration of the particulate filter. The diesel particulate filter can be regenerated with or without catalyst. The regeneration may then be carried out by means of the heat from the normal operation of the engine.
Das Abgassystem kann ferner ein Reinigungssystem mit selektiver katalytischer Reduktion (SCR) umfassen, das eine Einspritzanordnung zum Hinzufügen eines Reduktionsmittels zu der Abgasströmung umfasst, um den NOx-Gehalt der Abgasströmung zu reduzieren. Das Reduktionsmittel kann zum Beispiel ein Gemisch aus Wasser und Harnstoff sein, zum Beispiel ein Produkt mit dem Handelsnamen AdBlue®, das ein Gemisch aus 32,5 % Harnstoff in Wasser umfasst. Die Abgasströmung und das Reduktionsmittel werden gemischt und in einer Verdampfungskammer verdampft, die stromabwärts der Einspritzanordnung angeordnet ist. Außerdem ist ein Katalysator mit selektiver katalytischer Reduktion (SCR) stromabwärts der Verdampfungskammer angeordnet. Der SCR-Katalysator kann Vanadium, Eisen oder einen Kupferkatalysator umfassen, in dem NOx in Wasserdampf und Stickstoff umgewandelt wird. Ein Ammoniakschlupf-Katalysator (ASC), der eine Einheit ist, die dazu ausgelegt ist, jeglichen NH3-Schlupf in N2 und H2O umzuwandeln, kann stromabwärts des SCR-Reinigungssystems angeordnet sein. Alle diese Komponenten können als getrennte Komponenten in Reihe angeordnet sein oder in einem Schalldämpfer angeordnet sein. Wenn die Komponenten in einem Schalldämpfer angeordnet sind, ist ein Auslass zum Leiten der Abgasströmung aus dem Schalldämpfer stromabwärts des SCR-Katalysators und des möglichen ASC angeordnet. Der Schalldämpfer kann mehrere Auslässe haben.The exhaust system may further include a selective catalytic reduction (SCR) purifying system including an injector assembly for adding a reductant to the exhaust gas flow to reduce the NO x content of the exhaust gas flow. The reducing agent can be, for example, a mixture of water and urea, for example a product with the trade name AdBlue®, which comprises a mixture of 32.5% urea in water. The exhaust gas flow and the reducing agent are mixed and vaporized in a vaporization chamber located downstream of the injection assembly. In addition, a selective catalytic reduction (SCR) catalyst is located downstream of the vaporization chamber. The SCR catalyst may comprise vanadium, iron or a copper catalyst in which NO x is converted to water vapor and nitrogen. An ammonia slip catalyst (ASC), which is a unit designed to convert any NH 3 slip into N 2 and H 2 O, may be located downstream of the SCR purification system. All of these components may be arranged as separate components in series or arranged in a muffler. When the components are disposed in a muffler, an outlet for directing the flow of exhaust gas from the muffler is located downstream of the SCR catalyst and the possible ASC. The silencer can have several outlets.
Das Abgassystem oder der Schalldämpfer, der das Abgassystem umfasst, muss nicht notwendigerweise einen DOC und/oder einen ASC umfassen. Andererseits kann das Abgassystem einen oder mehrere von jedem des DOC und ASC zusammen mit dem DPF umfassen. Wenn das Abgassystem keinen DOC umfasst, ist die Abgasströmung dazu vorgesehen, zu dem DPF zu strömen. Wenn der Schalldämpfer einen DPF und einen DOC umfasst, ist die Abgasströmung dazu vorgesehen, durch den DOC zu dem DPF zu strömen. Die Abgasströmung ist dazu vorgesehen, durch den DPF zu der Einspritzanordnung zu strömen, wenn der Schalldämpfer einen DPF und keinen DOC umfasst. Wenn das Abgassystem keinen ASC umfasst, ist die Abgasströmung dazu vorgesehen, von dem SCR-Reinigungssystem zu einem Auslass des Abgassystems des Schalldämpfers zu strömen.The exhaust system or muffler comprising the exhaust system does not necessarily include a DOC and / or an ASC. On the other hand, the exhaust system may include one or more of each of the DOC and ASC together with the DPF. If the exhaust system does not include a DOC, the exhaust flow is intended to flow to the DPF. When the muffler includes a DPF and a DOC, the exhaust flow is intended to flow through the DOC to the DPF. The exhaust flow is intended to flow through the DPF to the injector assembly when the muffler includes a DPF and not a DOC. If the exhaust system does not include an ASC, the exhaust flow is intended to flow from the SCR purge system to an exhaust system exhaust system outlet of the muffler.
Wenn das Abgassystem
Der Verbrennungsmotor umfasst einen Ansaugkrümmer, der Luft zu den Zylindern des Verbrennungsmotors führt. Eine Ansaugdrosselkappe ist stromaufwärts des Ansaugkrümmers angeordnet, um die Frischluftströmung in den Ansaugkrümmer einzustellen. Durch Einstellen der Menge von Frischluft in den Verbrennungsmotor ist es möglich, zum Beispiel die Menge von Kondenswasser einzustellen, das während des Kaltbetriebs des Fahrzeugs gebildet wird. In einigen Situationen kann es wünschenswert sein, zusätzlich Kondenswasser zu verwenden, das durch den Kaltbetrieb des Verbrennungsmotors gebildet wird, um die Menge von Wasser zu erhöhen, die den Dieselpartikelfilter spülen kann. Dies kann zum Beispiel durch Steuern des Betriebs des Verbrennungsmotors oder des Motorsystems ausgeführt werden, zum Beispiel durch Erhöhen des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses während des Kaltbetriebes und/oder des Kaltstarts des Verbrennungsmotors, was zu einer vermehrten Menge von Kondenswasser führt. Das Kraftstoff-Luft-Verhältnis kann zum Beispiel durch Steuern des Betriebs des Verbrennungsmotors während des Kaltstarts/Kaltbetriebs derart eingestellt werden, dass das Kraftstoff-Luft-Verhältnis hoch gehalten wird, während die Anzahl von Umdrehungen niedrig gehalten wird. Folglich wird mehr Kondenswasser erlangt, da ein hohes Kraftstoff-Luft-Verhältnis den Anteil von Wasser in den Abgasen erhöht und eine niedrige Temperatur der Abgase mehr Kondenswasser schafft. The internal combustion engine includes an intake manifold that supplies air to the cylinders of the internal combustion engine. An intake throttle cap is disposed upstream of the intake manifold to adjust the flow of fresh air into the intake manifold. By adjusting the amount of fresh air in the internal combustion engine, it is possible, for example, the amount of condensed water adjusted during cold operation of the vehicle. In some situations, it may be desirable to additionally use condensed water formed by the cold operation of the internal combustion engine to increase the amount of water that can purge the diesel particulate filter. This can be done, for example, by controlling the operation of the internal combustion engine or the engine system, for example, by increasing the air-fuel ratio during cold operation and / or the cold start of the internal combustion engine, resulting in an increased amount of condensed water. For example, the fuel-air ratio may be adjusted by controlling the operation of the engine during cold start / cold operation so as to keep the air-fuel ratio high while keeping the number of revolutions low. Consequently, more condensed water is obtained because a high air-fuel ratio increases the amount of water in the exhaust gases and a low temperature of the exhaust gases creates more condensed water.
Alternativ oder zusätzlich kann die Menge von Kondenswasser erhöht werden durch Einstellen, geeigneterweise Reduzieren, der Menge von Frischluft, die in den Verbrennungsmotor über einem Ansaugkrümmer strömt, mittels einer Ansaugdrosselkappe, die stromaufwärts des Ansaugkrümmers angeordnet ist. Ferner ist es beispielsweise möglich, die Menge von Kondenswasser durch Reduzieren der Temperatur der Abgase zu erhöhen. Dies kann zum Beispiel mittels einer Abgasrückführungs(EGR)-Anordnung ausgeführt werden, die in Fluidverbindung mit dem Abgasrohr und dem Ansaugkrümmer angeordnet ist. Zumindest ein Teil der Abgasströmung von dem Verbrennungsmotor kann von dem Abgasrohr durch die EGR rückgeführt werden, die einen EGR-Kühler umfasst, der die Temperatur der EGR-Gase reduziert.Alternatively or additionally, the amount of condensed water may be increased by adjusting, suitably reducing, the amount of fresh air flowing into the internal combustion engine via an intake manifold by means of an intake throttle cap located upstream of the intake manifold. Further, for example, it is possible to increase the amount of condensed water by reducing the temperature of the exhaust gases. This may be accomplished, for example, by means of an exhaust gas recirculation (EGR) arrangement disposed in fluid communication with the exhaust pipe and the intake manifold. At least a portion of the exhaust flow from the engine may be recirculated from the exhaust pipe through the EGR, which includes an EGR cooler that reduces the temperature of the EGR gases.
Eine Luftansaugdrosselklappe
Ein erster Sensor
Eine Einrichtung
Die Einspritzvorrichtung
Eine weitere Variante der Erfindung ist in
Der zweite Sensor
In den beiden
Das Steuersystem
Im Allgemeinen umfasst das Steuersystem
Es sollte zu verstehen sein, dass die vorstehend beschriebenen Beispiele in Verbindung mit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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