DE19926150A1 - Device for reducing nitrogen oxides in exhaust gas of a lean-burn engine has a fuel-operated burner arranged in the exhaust gas line in front of the storage catalyst - Google Patents
Device for reducing nitrogen oxides in exhaust gas of a lean-burn engine has a fuel-operated burner arranged in the exhaust gas line in front of the storage catalystInfo
- Publication number
- DE19926150A1 DE19926150A1 DE1999126150 DE19926150A DE19926150A1 DE 19926150 A1 DE19926150 A1 DE 19926150A1 DE 1999126150 DE1999126150 DE 1999126150 DE 19926150 A DE19926150 A DE 19926150A DE 19926150 A1 DE19926150 A1 DE 19926150A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- burner
- exhaust gas
- storage
- catalytic converter
- catalyst
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
- F01N3/0842—Nitrogen oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
- B01D53/9409—Nitrogen oxides
- B01D53/9431—Processes characterised by a specific device
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/9495—Controlling the catalytic process
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0871—Regulation of absorbents or adsorbents, e.g. purging
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0871—Regulation of absorbents or adsorbents, e.g. purging
- F01N3/0878—Bypassing absorbents or adsorbents
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
- F01N2240/14—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a fuel burner
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verminderung von Stickoxiden (NOx) im Abgas einer magerbetreibbaren Brennkraftmaschine, insbesondere einer Diesel- Brennkraftmaschine.The invention relates to a device for reducing nitrogen oxides (NOx) in the Exhaust gas from a lean-burn internal combustion engine, in particular a diesel engine Internal combustion engine.
Im Funktionsbetrieb einer Brennkraftmaschine entstehen, insbesondere bei deren Betrieb unter mageren Bedingungen, unter anderem Stickoxide (NOx), die mit dem Abgas ausgestoßen werden. Es handelt sich dabei um einen Schadstoff, für den gesetzliche Grenzen bestehen und dessen Anteil am Abgas möglichst gering gehalten werden soll. Zum Erfüllen der gesetzlichen Bestimmungen ist hinter der Brennkraftmaschine eine Abgasreinigungsanlage angeordnet, die üblicherweise einen NOx-Speicher aufweist, der das entstehende NOx speichert. Da der NOx-Speicher nur eine vorbestimmte Menge NOx speichern kann, muß er nach einer gewissen Zeit regeneriert werden, d. h. das gespeicherte NOx aus dem Speicher entfernt und reduziert werden. Dazu sind Verfahren bekannt, bei denen beispielsweise die Brennkraftmaschine zur Regeneration fett betrieben wird, wodurch es im NOx-Speicher durch die dann vorhandenen nicht verbrannten Kohlenwasserstoffe zur Reduktion des NOx kommt. Durch die während der Regenerationsphase ungezielt stark fett betriebene Brennkraftmaschine kommt es zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch.Arises in the functional operation of an internal combustion engine, in particular in its Operation under lean conditions, including nitrogen oxides (NOx) associated with the Exhaust gas are emitted. It is a pollutant for which there are legal limits and the proportion of exhaust gas is kept as low as possible shall be. To meet the legal requirements is behind the Internal combustion engine arranged an exhaust gas cleaning system, which is usually a Has NOx storage, which stores the resulting NOx. Because the NOx storage only can store a predetermined amount of NOx, it must after a certain time be regenerated, d. H. the stored NOx is removed from the memory and reduced become. For this purpose, methods are known in which, for example, the internal combustion engine operated for regeneration rich, which means that it is then in the NOx storage existing unburned hydrocarbons to reduce NOx. Due to the fact that during the regeneration phase it was operated in a highly fat manner Internal combustion engine there is an increased fuel consumption.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Stickoxide (NOx) im Abgas einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Diesel- Brennkraftmaschine, vermindert werden können, ohne das der Verbrauch der Brennkraftmaschine erhöht wird.The invention has for its object to provide a device with which Nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas of an internal combustion engine, in particular a diesel Internal combustion engine, can be reduced without the consumption of the Internal combustion engine is increased.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmals des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the features of claim 1. Beneficial Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der sich von der Brennkraftmaschine erstreckenden Abgasleitung ein Stickoxide (NOx) adsorbierender Speicherkatalysator angeordnet, dem ein kraftstoffbetriebener Brenner in der Abgasleitung in der Strömungsrichtung vorgeordnet ist. Dieser Brenner entfernt durch seinen Sauerstoffbedarf während einer Regenerationsphase den Sauerstoffüberschuß aus dem Abgasstrom einer mager betriebenen Brennkraftmaschine. Durch eine Steuervorrichtung kann der Brenner für intermittierend stattfindende Regenerationsvorgänge jeweils einschaltbar und nach dem jeweiligen Regenerationsvorgang ausschaltbar sein.In the device according to the invention is in the from the internal combustion engine extending exhaust pipe a nitrogen oxide (NOx) adsorbing storage catalyst arranged, which is a fuel-operated burner in the exhaust pipe in the Upstream flow direction. This burner is removed by his Oxygen demand during a regeneration phase the excess oxygen from the Exhaust gas flow from a lean-burn internal combustion engine. By a control device the burner can be used for intermittent regeneration processes can be switched on and switched off after the respective regeneration process.
Vorteilhafterweise kann durch die Verwendung des kraftstoffgespeisten Brenner ein im Extremfall mageres Betreiben der Brennkraftmaschine während der Regeneration erreicht werden. Allerdings wird die Brennkraftmaschine während der Regenerationsphase im allgemeinen stöchiometrisch oder leicht angefettet betrieben werden, um ausreichende Mengen an Kohlenwasserstoffen für die Regeneration zur Verfügung zu stellen. Ein weiterer Vorteil der Verwendung des Brenner ist die schnellere Aufheizung des NOx-Speicher auf die Regeneration notwendige erhöhte Temperatur.Advantageously, the use of the fuel-fed burner In extreme cases, lean operation of the internal combustion engine during regeneration can be achieved. However, the internal combustion engine is used during the Regeneration phase generally operated stoichiometrically or slightly greased to ensure sufficient amounts of hydrocarbons for regeneration To make available. Another advantage of using the burner is that faster heating of the NOx storage to the regeneration necessary increased Temperature.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird die Regeneration des Speicherkatalysators mit dem kraftstoffbetriebenen Brenner eingeleitet bzw. bewirkt, der durch die Steuervorrichtung jeweils dann eingeschaltet wird, wenn die Speicherfähigkeit des Speicherkatalysators erschöpft ist und es deshalb einer Regeneration des Speicherkatalysators bedarf. Diese wird durch den Betrieb des Brenners herbeigeführt. Der Brenner verbrennt den im Abgas enthaltenen Restsauerstoff und schafft im Speicherkatalysator kurzzeitig unterstöchiometrische Bedingungen. Außerdem führt der Brenner zu einer Temperaturerhöhung auch im Bereich des Speicherkatalysators. Unter diesen Bedingungen erfolgt die Regeneration (Desorption und Umsetzung der Stickoxide NOx) des Speicherkatalysators, wodurch er wieder in der Lage ist, Stickoxide NOx zu adsorbieren. Das Ende des Regenerationsvorgangs wird durch die Steuervorrichtung ermittelt, z. B. mit einem geeigneten Sensor, und diese schaltet dann den Brenner ab. Im einfachsten Fall wird das Ende der Regenerationsphase durch eine vorgegeben Zeitdauer bestimmt. Wenn die Speicherkapazität des Speicherkatalysators wieder erschöpft ist, wird dies durch die Steuervorrichtung, z. B. mit einem geeigneten Sensor, ebenfalls ermittelt, und diese schaltet dann den Brenner wieder ein. Der Betrieb des Brenners kann über eine Sauerstoffsonde gesteuert werden. Mit einem in der Strömungsrichtung hinter dem Speicherkatalysator angeordneten weiteren Katalysator, insbesondere einem Oxydationskatalysator, kann das Durchbrechen von Stoffen unvollständiger Verbrennung im Abgas verhindert werden, die durch den Brenner entstehen können. In an embodiment according to the invention, the regeneration of the Storage catalyst initiated or effected with the fuel-operated burner, the is turned on by the control device each time the storage capacity of the storage catalyst is exhausted and it is therefore a regeneration of the Storage catalyst required. This is brought about by the operation of the burner. The burner burns the residual oxygen contained in the exhaust gas and creates in the Storage catalytic converter briefly under-stoichiometric conditions. In addition, the Burner to a temperature increase in the area of the storage catalytic converter. Under These conditions are followed by regeneration (desorption and implementation of the Nitrogen oxides NOx) of the storage catalytic converter, which means that it is once again able to produce nitrogen oxides Adsorb NOx. The end of the regeneration process is marked by the Control device determined, for. B. with a suitable sensor, and this then switches the burner. In the simplest case, the end of the regeneration phase is indicated by a predetermined time period determined. If the storage capacity of the storage catalytic converter is exhausted again, this is done by the control device, e.g. B. with a suitable Sensor, also determined, and this then switches the burner on again. The operation the burner can be controlled via an oxygen probe. With one in the Flow direction downstream of the storage catalytic converter arranged further catalyst, in particular an oxidation catalyst, can break through substances Incomplete combustion in the exhaust gas can be prevented by the burner can arise.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist der Speicherkatalysator in einer ersten Parallelleitung der Abgasleitung angeordnet, der eine zweite Parallelleitung, die den Speicherkatalysator umgeht, zugeordnet ist. Der Strömungsdurchgang durch die Parallelleitungen läßt sich durch ein Steuerelement, z. B. in Form einer im Bereich des Abzweigs angeordneten Steuerklappe, so steuern, daß das Abgas zum einen durch die erste Parallelleitung sowie den darin angeordneten Speicherkatalysator und zum anderen durch die zweite Parallelleitung strömt. Dabei ist in der ersten Parallelleitung vor dem Speicherkatalysator ebenfalls ein kraftstoffbetriebener Brenner vorgeordnet, der zusätzlich mit Verbrennungsluft gespeist wird, so daß er unabhängig vom die Brennkraftmaschine verlassenden Abgas funktionsfähig ist. Für einen Regenerationsvorgang des Speicherkatalysators wird die erste Parallelleitung vom Hauptabgasstrom getrennt und mit unterstöchiometrischem bzw. sauerstofffreiem Abgas durchströmt, das vom Brenner bereitgestellt wird. Nach diesem Regenerationsvorgang wird der Brenner ausgeschaltet und das Abgas wird wieder durch die erste Parallelleitung geleitet.In a development of the invention, the storage catalytic converter is in a first one Parallel line of the exhaust pipe arranged, the second parallel line, the Storage catalyst bypasses, is assigned. The flow passage through the Parallel lines can be controlled by a control such. B. in the form of a Branch valve arranged so that the exhaust gas through the first parallel line and the storage catalyst arranged therein and to other flows through the second parallel line. It is in the first parallel line A fuel-operated burner also precedes the storage catalytic converter is also fed with combustion air so that it is independent of the Exhaust gas leaving the internal combustion engine is functional. For one Regeneration process of the storage catalyst is the first parallel line from Main exhaust gas flow separated and with substoichiometric or oxygen-free exhaust gas flows through, which is provided by the burner. After this regeneration process the burner is switched off and the exhaust gas is again through the first Parallel line headed.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von vereinfachten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigenPreferred exemplary embodiments of the invention are described below with reference to simplified drawings explained in more detail. Show it
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Vermindern von Stickoxiden (NOx) im Abgas einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Diesel- Brennkraftmaschine, in schematischer Darstellung; und Fig. 1 shows a device according to the invention for reducing nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas of an internal combustion engine, especially a diesel internal combustion engine, in a schematic representation; and
Fig. 2 eine Vorrichtung nach Fig. 1 in abgewandelter Ausgestaltung. Fig. 2 shows a device according to Fig. 1 in a modified embodiment.
Die Fig. 1 zeigt eine Brennkraftmaschine 1, insbesondere eine Diesel- Brennkraftmaschine, mit mehreren Zylindern, zu denen sich eine Luftansaugleitung 2, und von denen sich eine Abgasleitung 3 in an sich bekannter Weise erstrecken. Der Brennkraftmaschine 1 sind nicht dargestellte Kraftstoff-Einspritzventile zugeordnet. Die Zylinder werden mit Kraftstoff aus den Einspritzventilen und mit Verbrennungsluft durch die Luftansaugleitung in einem bestimmten Kraftstoff/Luft-Verhältnis versorgt, wodurch der Verbrennungsbetrieb gewährleistet ist. Fig. 1 shows an internal combustion engine 1, in particular a diesel internal combustion engine, with several cylinders, to which an air intake line 2 and of which an exhaust pipe 3 extend in a known manner. Fuel injection valves, not shown, are assigned to internal combustion engine 1 . The cylinders are supplied with fuel from the injection valves and with combustion air through the air intake line in a certain fuel / air ratio, which ensures combustion operation.
Die Zylinder sind durch Zweigleitungsabschnitte mit der gemeinsamen Abgasleitung 3 verbunden, die von dem von der Brennkraftmaschine ausgestoßenen Abgas in der mit dem Pfeil 4 bezeichneten Strömungsrichtung durchströmt wird. In der Abgasleitung 3 ist ein Stickoxide (NOx) adsorbierender Speicherkatalysator 5 in einem Gehäuse 6 angeordnet, das in seiner Querschnittsgröße größer bemessen ist, als die Querschnittsgröße der Abgasleitung 3. In der Strömungsrichtung 4 hinter dem Speicherkatalysator 5 ist in der Abgasleitung 3 ein weiterer Katalysator 7 in einem entsprechenden Gehäuse 8 angeordnet, bei dem es sich vorzugsweise um einen Oxydationskatalysator handelt. Dem Speicherkatalysator 5 ist in der Abgasleitung 3 ein Brenner 9 in der Strömungsrichtung 4 vorgeordnet, dem Kraftstoff durch eine Kraftstoff- Zuführungsleitung 11 zuführbar ist. Der Brenner 9 ist durch eine nicht dargestellte Steuervorrichtung einschaltbar sowie ausschaltbar und in seinem Betrieb gesteuert. Hierzu kann eine Sauerstoffsonde 12 dienen, die dem Speicherkatalysator 5 in der Abgasleitung 3 in der Strömungsrichtung 4 vorgeordnet ist, so daß sie sich vorzugsweise zwischen dem Brenner 9 und dem Speicherkatalysator 5 befindet.The cylinders are connected by branch line sections to the common exhaust line 3 , through which the exhaust gas expelled by the internal combustion engine flows in the flow direction indicated by arrow 4 . A storage catalytic converter 5 adsorbing nitrogen oxides (NOx) is arranged in the exhaust line 3 in a housing 6 , the cross-sectional size of which is larger than the cross-sectional size of the exhaust line 3 . In the flow direction 4 downstream of the storage catalytic converter 5 , a further catalytic converter 7 is arranged in the exhaust pipe 3 in a corresponding housing 8 , which is preferably an oxidation catalytic converter. The storage catalytic converter 5 is preceded in the exhaust line 3 by a burner 9 in the flow direction 4 , to which fuel can be supplied through a fuel supply line 11 . The burner 9 can be switched on and off and controlled in its operation by a control device (not shown). An oxygen probe 12 can be used for this purpose, which is arranged upstream of the storage catalytic converter 5 in the exhaust gas line 3 in the flow direction 4 , so that it is preferably located between the burner 9 and the storage catalytic converter 5 .
Im Funktionsbetrieb der Brennkraftmaschine 1 adsorbiert der Speicherkatalysator 5 die von der Brennkraftmaschine 1 emittierten Stickoxide (NOx). Die Steuereinrichtung ist so ausgebildet, daß sie, z. B. mittels eines Sensors, erkennt, wenn die Speicherkapazität des Speicherkatalysators 5 erschöpft ist. Aufgrund dieses Signals schaltet die Steuereinrichtung den Brenner 9 ein, und sie steuert seine Funktion, bis die Regeneration (Desorption und Umsetzung der Stickoxide) des Speicherkatalysators 5 beendet ist, was die Steuereinrichtung, z. B. mittels eines Sensors, ebenfalls erkennt, und sie schaltet nach der Regeneration des Speicherkatalysators 5 den Brenner 9 wieder ab. Durch den Funktionsbetrieb des Brenners 9 werden durch Verbrennung des Sauerstoffüberschusses im Abgas kurzzeitig unterstöchiometrische Bedingungen im Speicherkatalysator erzeugt, wodurch dieser regeneriert und die gespeicherten Stickoiyde umgesetzt werden. Außerdem kann aufgrund der Brennerfunktion die Temperatur im Speicherkatalysator 5 erhöht werden. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird somit die Regeneration des Speicherkatalysators 5 durch die Einschaltung des Brenners 9 herbeigeführt. Nach Beendigung des Regenerationsvorgangs hat der Brenner 9 diese Funktion erfüllt, und er kann deshalb wieder ausgeschaltet werden. Folglich wird der Brenner 9 intermittierend betrieben, um bei Erschöpfung der Speicherkapazität des Speicherkatalysators 5 dessen Regeneration herbeizuführen. Dabei ist die Verbrennung des Brenners 9 so eingestellt, daß der im Abgas enthaltende Restsauerstoff verbrannt wird und im Speicherkatalysator 5 kurzzeitig unterstöchiometrische Bedingungen eingestellt werden. Der Brenner wird somit abhängig vom Speicherzustand des Speicherkatalysators 5 intermitierend betrieben. Mit einer Sauerstoff-Sonde 12 kann die Verbrennung des Brenners 9 geregelt und überwacht werden. In the functional operation of the internal combustion engine 1 , the storage catalytic converter 5 adsorbs the nitrogen oxides (NOx) emitted by the internal combustion engine 1 . The control device is designed such that it, for. B. by means of a sensor, detects when the storage capacity of the storage catalyst 5 is exhausted. On the basis of this signal, the control device switches on the burner 9 and controls its function until the regeneration (desorption and conversion of the nitrogen oxides) of the storage catalytic converter 5 has ended, which the control device, for. B. also by means of a sensor, and it switches the burner 9 off again after the regeneration of the storage catalytic converter 5 . Due to the functional operation of the burner 9 , combustion of the excess oxygen in the exhaust gas briefly produces substoichiometric conditions in the storage catalytic converter, as a result of which the latter is regenerated and the stored nitrogen oxides are converted. In addition, the temperature in the storage catalytic converter 5 can be increased due to the burner function. In the device according to the invention, the regeneration of the storage catalytic converter 5 is thus brought about by switching on the burner 9 . After the regeneration process has ended, the burner 9 has fulfilled this function and can therefore be switched off again. Consequently, the burner 9 is operated intermittently to bring about regeneration when the storage capacity of the storage catalytic converter 5 is exhausted. The combustion of the burner 9 is set such that the residual oxygen contained in the exhaust gas is burned and sub-stoichiometric conditions are briefly set in the storage catalytic converter 5 . The burner is thus operated intermittently depending on the storage state of the storage catalytic converter 5 . The combustion of the burner 9 can be regulated and monitored with an oxygen probe 12 .
Ein Durchbruch von Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxyd wird durch den nachgeschalteten Katalysaor, insbesondere ein Oxydationskatalysator 7, vermieden.A breakthrough of hydrocarbons and carbon monoxide is avoided by the downstream catalyst, in particular an oxidation catalyst 7 .
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, bei dem gleiche oder vergleichbare Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, weist die Abgasleitung 3 einen den Brenner 9 und den Speicherkatalysator 5 umgehenden Bypaß 3a auf, zu dem sich der den Brenner 9 und den Speicherkatalysator 5 enthaltende Abgas-Leitungsabschnitt 3b parallel erstreckt. Im Abzweig 3c ist ein Ventilkörper 13, z. B. eine Ventilklappe, so angeordnet, der Bypaß 3a oder der Leitungsabschnitt 3b von der Abgasleitung trennbar ist. Außerdem ist dem Brenner 9 eine Zuführungsleitung 14 für Verbrennungsluft zugeordnet. Die vorhandene, nicht dargestellte Steuereinrichtung ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel geeignet, den Brenner 9 bei erschöpfter Speicherkapazität einzuschalten und nach der Regeneration wieder auszuschalten und außerdem die Kraftstoff und Verbrennungsluft-Zuführung zu steuern. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Bypaß 3a im Normalbetrieb, d. h., bei adsorbierendem Speicherkatalysator 5, gesperrt. Zur Regeneration des Speicherkatalysators 5 wird der Leitungsabschnitt 3b durch ein Umschalten des Ventilkörpers 13 vom durch den Bypaß 3a strömenden Abgasstrom getrennt, und mit unterstöchiometrischem bzw. sauerstofffreiem Abgas durchströmt, das vom Brenner 9 bereitgestellt wird. Dabei wird dem Brenner 9 Verbrennungsluft zugeführt. Die Verbrennung kann dann über die Sauerstoffsonde 12 geregelt werden. Nach der Regeneration wird der Ventilkörper 13 durch die Steuereinrichtung wieder umgeschaltet, so daß der Abgasstrom durch den Leitungsabschnitt 3b strömt.Are designated in the embodiment of Fig. 2, in which identical or comparable parts have the same reference numerals, the exhaust pipe 3, a burner 9 and the storage catalytic converter 5 immediate bypass 3 a on to which the burner 9 and the storage catalytic converter 5 containing exhaust -Line section 3 b extends in parallel. In the branch 3 c is a valve body 13 , for. B. a valve flap arranged so that the bypass 3 a or the line section 3 b is separable from the exhaust pipe. In addition, the burner 9 is assigned a supply line 14 for combustion air. The available control device, not shown, is also suitable in this exemplary embodiment to switch on the burner 9 when the storage capacity is exhausted and to switch it off again after the regeneration and also to control the fuel and combustion air supply. In this exemplary embodiment, the bypass 3 a is blocked in normal operation, that is to say when the storage catalyst 5 is adsorbing. To regenerate the storage catalytic converter 5 , the line section 3 b is separated from the exhaust gas flow flowing through the bypass 3 a by switching the valve body 13 , and the substoichiometric or oxygen-free exhaust gas which is provided by the burner 9 flows through. Combustion air is supplied to the burner 9 . The combustion can then be controlled via the oxygen probe 12 . After the regeneration, the valve body 13 is switched over again by the control device, so that the exhaust gas flow flows through the line section 3 b.
Die Verbrennung des Brenners 9 kann durch die Sauerstoffsonde 12 so geregelt oder gesteuert sein, daß bei einem erhöhten Sauerstoffanteil im Abgas dem Brenner 9 beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 eine größere Menge Kraftstoff zugeführt wird und beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 eine größere Menge Kraftstoff und/oder eine geringere Menge Verbrennungsluft zugeführt werden. The combustion of the burner 9 can be regulated or controlled by the oxygen probe 12 so that with an increased oxygen content in the exhaust gas the burner 9 in the embodiment according to FIG. 1 is supplied with a larger amount and in the embodiment according to FIG. 2 a larger amount of fuel and / or a smaller amount of combustion air can be supplied.
11
Brennkraftmaschine
Internal combustion engine
22nd
Luftansaugleitung
Air intake line
33rd
Abgasleitung
Exhaust pipe
33rd
a Bypaß
a bypass
33rd
b Leitungsabschnitt
b line section
33rd
c Abzweig
c branch
44th
Strömungsrichtung
Flow direction
55
(NOx) Speicherkatalysator
(NOx) storage catalytic converter
66
Gehäuse
casing
77
Katalysator
catalyst
88th
Gehäuse
casing
99
Brenner
burner
1111
Kraftstoff-Zuführungsleitung
Fuel supply line
1212th
Sauerstoffsonde
Oxygen probe
1313
Ventilkörper
Valve body
1414
Verbrennungsluft-Zuführungsleitung
Combustion air supply line
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999126150 DE19926150B4 (en) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | Device for reducing nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas of an internal combustion engine, in particular a diesel internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999126150 DE19926150B4 (en) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | Device for reducing nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas of an internal combustion engine, in particular a diesel internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19926150A1 true DE19926150A1 (en) | 2000-12-14 |
DE19926150B4 DE19926150B4 (en) | 2007-10-11 |
Family
ID=7910586
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999126150 Expired - Fee Related DE19926150B4 (en) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | Device for reducing nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas of an internal combustion engine, in particular a diesel internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19926150B4 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004099577A1 (en) * | 2003-05-10 | 2004-11-18 | Universität Stuttgart | Method and device for the purification of exhaust gases |
EP1710409A1 (en) * | 2004-01-21 | 2006-10-11 | Yanmar Co., Ltd. | Exhaust gas purifier and method of control therefor |
DE102015119738A1 (en) | 2015-11-16 | 2017-05-18 | Hjs Emission Technology Gmbh & Co. Kg | Method for regenerating a NOX storage catalytic converter and exhaust gas purification system with a NOX storage catalytic converter |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19626837A1 (en) * | 1995-07-08 | 1997-01-09 | Volkswagen Ag | Operating diesel engine with nitrogen oxide buffer store - blocks buffer store during operation at low nitrogen oxide content per time unit |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19504208B4 (en) * | 1994-02-11 | 2005-09-29 | Volkswagen Ag | Exhaust gas converter with a catalyst and a burner connected upstream |
-
1999
- 1999-06-09 DE DE1999126150 patent/DE19926150B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19626837A1 (en) * | 1995-07-08 | 1997-01-09 | Volkswagen Ag | Operating diesel engine with nitrogen oxide buffer store - blocks buffer store during operation at low nitrogen oxide content per time unit |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004099577A1 (en) * | 2003-05-10 | 2004-11-18 | Universität Stuttgart | Method and device for the purification of exhaust gases |
US7797928B2 (en) | 2003-05-10 | 2010-09-21 | Univeritaet Stuttgart | Method and apparatus for purifying exhaust gases |
EP1710409A1 (en) * | 2004-01-21 | 2006-10-11 | Yanmar Co., Ltd. | Exhaust gas purifier and method of control therefor |
EP1710409A4 (en) * | 2004-01-21 | 2010-09-29 | Yanmar Co Ltd | Exhaust gas purifier and method of control therefor |
DE102015119738A1 (en) | 2015-11-16 | 2017-05-18 | Hjs Emission Technology Gmbh & Co. Kg | Method for regenerating a NOX storage catalytic converter and exhaust gas purification system with a NOX storage catalytic converter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19926150B4 (en) | 2007-10-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0931922B1 (en) | Method and apparatus to purify the exhaust gas of an internal combustion engine | |
EP0913558B1 (en) | Exhaust gas purification apparatus for an internal-combustion engine | |
EP3497309B1 (en) | Diagnostic method and device for checking the functionality of a component for exhaust-gas aftertreatment | |
EP0907010B1 (en) | Method for operating a lean-burn internal combustion engine | |
EP0987408B1 (en) | Method of operation of an internal combustion engine with sulphur accumulating exhaust gas purification components and an internal combustion engine operable therewith | |
DE19960430B4 (en) | Emission control system with nitrogen oxide storage catalyst and sulfur oxide trap and operating method for this | |
DE102005040886A1 (en) | Filter desulfurization system and method | |
EP1050675B1 (en) | Exhaust gas purification device comprising a nitrogen oxide adsorber and method for desulphatizing therefore | |
DE19511548A1 (en) | Nitrous oxide reduction system in vehicle engine exhaust | |
EP1559880B1 (en) | Device and method for reducing harmful components in the exhaust gas of an internal combustion engine, especially a Diesel-internal-combustion engine | |
DE102016205182A1 (en) | Method and device for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine | |
DE102015219114B4 (en) | Process for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine | |
EP0754841B1 (en) | Process and device for purifying motor vehicle exhaust gases | |
DE4310962C1 (en) | Common exhaust gas unit for several engines - has common exhaust pipe with branch pipes contg. individual SCR catalysts | |
DE102007039588A1 (en) | Apparatus and method for purifying exhaust gases for an internal combustion engine | |
DE19926150B4 (en) | Device for reducing nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas of an internal combustion engine, in particular a diesel internal combustion engine | |
DE102020202136A1 (en) | Lambda compensation with exhaust gas burner | |
DE19939988A1 (en) | Method for operating a diesel engine | |
DE102007041501A1 (en) | Exhaust gas cleaning method for internal combustion engine, involves arranging nitrogen oxide storage and selective catalytic reduction catalytic converters in strands in cylinder groups, and oxidizing hydrogen sulfide in sculpture compound | |
DE102007042448A1 (en) | Exhaust gas cleaning system for selective catalytic reduction of nitrogen oxide, comprises catalyst with catalytically active components for selective catalytic reduction, and exhaust gas of internal combustion engine flows through system | |
DE10010031B4 (en) | Method and device for carrying out a NOx regeneration of an arranged in an exhaust passage of an internal combustion engine NOx storage catalyst | |
DE102017213229A1 (en) | Method for operating a drive device for a motor vehicle and corresponding drive device | |
DE102018117187A1 (en) | Method for operating an exhaust aftertreatment device, control unit for an internal combustion engine and internal combustion engine | |
DE102004052062A1 (en) | Regenerating a storage catalyst in an engine exhaust system comprises adjusting the lambda ratio to substoichiometric to regenerate the catalyst and repeatedly supplying air to produce a superstoichiometric lambda ratio | |
DE102018200452B4 (en) | Desulfurization of individual nitrogen oxide storage catalysts in a dual nitrogen oxide storage catalyst system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |