DE19945260A1 - Verfahren zur gleichzeitigen Reduktion von Stickoxiden und Rußpartikeln im Abgas eines Dieselmotors - Google Patents

Verfahren zur gleichzeitigen Reduktion von Stickoxiden und Rußpartikeln im Abgas eines Dieselmotors

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Abstract

Für ein Verfahren zur gleichzeitigen Reduktion von Stickoxiden und Rußpartikeln im Abgas eines Dieselmotors wird vorgeschlagen, dass als ein NO¶x¶-Absorber ein NO¶x¶-Speicherkatalysator verwendet wird, derart, dass mit der durch eine gesteuerte Regeneration bei sauerstoffarmen Abgas (Lambda < 1) im Speicherkat erzielten Abgaserhitzung über die Dieselabgas-Temperatur hinaus ein Abbrennen der Rußpartikel im Partikelfilter erzielt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 auf ein Verfahren zur gleichzeitigen Reduktion von Stickoxiden und Rußpartikeln im Abgas eines Dieselmotors, wobei über einen NOx-Absorber geführtes Abgas einem stromab angeordneten Partikelfilter zugeführt wird.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der japanischen Patent-Offen­ legungsschrift 08338229 bekannt, wobei stromauf des Partikelfilters ein mit einem NOx-Absorber ausgerüsteter Oxidationskatalysator vorgesehen ist zur Erzeugung von NO2 zum gesteuerten Abbrennen der Rußpartikel im Partikelfilter. Die Konvertie­ rung von NO zu NO2 kann durch eine gesonderte Kraftstoffeindüsung sowie durch eine elektrische Heizvorrichtung zusätzlich unterstützt werden.
Wie aus der ein ähnliches Verfahren beschreibenden US 4,902,487 hervorgeht, können mit Hilfe von NO2 die Rußpartikel im Partikelfilter bereits in einem Tempera­ turbereich von 225 bis 300°C abgebrannt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren so zu verbessern, dass bei einfachem Aufbau hohe Abgastemperaturen zum Rußabbren­ nen im Partikelfilter erzielt werden.
Diese Aufgabe ist mit dem Patentanspruch 1 dadurch gelöst, dass als NOx-Absorber ein NOx-Speicherkatalysator verwendet wird derart, dass mit der durch eine ge­ steuerte Regeneration bei sauerstoffarmen Abgas (Lambda <1) im Speicherkataly­ sator erzielten Abgaserhitzung über die Dieselabgas-Temperatur hinaus ein Ab­ brennen der Rußpartikel im Partikelfilter erzielt wird.
In Ausgestaltung der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, dass die Regeneration des NOx-Speicherkatalysators zyklisch durchgeführt wird.
Mit der gesteuerten, zyklischen Regeneration mit vorzugsweise kurzer Perioden­ dauer wird in vorteilhafter Weise die Betriebssicherheit des Partikelfilters erhöht, wobei mit der im wesentlichen geringen Beladung des Partikelfilters ein auf den Verbrauch sich vorteilhaft auswirkender, verringerter Abgasgegendruck erzielt ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird eine zusätzliche Temperatur-Erhöhung des Diesel-Abgases stromauf des NOx-Speicherkatalysators mittels eines Oxi­ dations-Katalysators erzielt.
Neben einer bekannten motorseitigen Nacheinspritzung zur Erzielung eines sauer­ stoffarmen Abgases wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung stromauf des Oxi­ dations-Katalysators eine gesonderte Kraftstoffeindüsung in das Diesel-Abgas vor­ gesehen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist anhand einer schematisch dargestellten Ab­ gasanlage für eine Diesel-Brennkraftmaschine beschrieben.
Bei einem Verfahren zur gleichzeitigen Reduktion von Stickoxiden und Rußpartikeln im Abgas eines Dieselmotors 1 wird über einen NOx-Absorber 2 geführtes Abgas einem stromab angeordneten Partikelfilter 3 zugeführt.
Zur Erzielung hoher Abgastemperaturen zum Rußabbrennen im Partikelfilter 3 wird erfindungsgemäß als NOx-Absorber ein NOx-Speicherkatalysator 2 verwendet der­ art, dass mit der durch eine gesteuerte Regeneration bei sauerstoffarmen Abgas mit Lambda <1 im Speicherkatalysator 2 erzielten Abgaserhitzung über die Diesel­ abgas-Temperatur hinaus ein Abbrennen der Rußpartikel im Partikelfilter 3 erzielt wird.
Mit einer an die Kapazität des NOx-Speicherkatalysators 2 entsprechend ange­ passten zyklischen Regeneration ist ein vorteilhaft häufiges Rußabbrennen im Parti­ kelfilter 3 erzielt, so dass dieser in vorteilhafter Weise im Hinblick auf den Abgas­ gegendruck jeweils nur eine geringe Beladung aufweist.
Die mit der gesteuerten, zyklischen Regeneration des NOx-Speicherkatalysators 2 erzielte Abgaserhitzung lässt sich weiter dadurch steigern, daß eine zusätzliche Temperaturerhöhung des Diesel-Abgases stromauf des NOx-Speicherkatalysators 2 mittels eines Oxidations-Katalysators 4 erzielt wird. Dieser Oxidations-Katalysator 4 dient zur Oxidation von HC mit damit verbundener Temperaturerhöhung bzw. zur Bereitstellung von NO2 und CO, die die Reduktion des NOx im Speicherkatalysator 2 vorteilhaft verbessern.
Schließlich kennzeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren auch dadurch, dass stromauf des Oxidations-Katalysators 4 eine gesonderte Kraftstoffeindüsung 5 in das Diesel-Abgas vorgesehen wird. Diese kann dazu dienen, entweder eine motor­ seitige Nacheinspritzung zu unterstützen oder an deren Stelle zu treten zur Erzie­ lung eines sauerstoffarmen Abgases bei der zyklischen Regeneration.

Claims (4)

1. Verfahren zur gleichzeitigen Reduktion von Stickoxiden und Rußpartikeln im Abgas eines Dieselmotors,
  • - wobei über einen NOx-Absorber (2) geführtes Abgas einem stromab angeordneten Partikelfilter (3) zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
  • - dass als NOx-Absorber ein NOx-Speicherkatalysator (2) verwendet wird derart, dass
  • - mit der durch eine gesteuerte Regeneration bei sauerstoffarmen Ab­ gas (Lambda <1) im Speicherkatalysator (2) erzielten Abgaserhitzung über die Dieselabgas-Temperatur hinaus ein Abbrennen der Ruß­ partikel im Partikelfilter (3) erzielt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regene­ ration des NOx Speicherkatalysators (2) zyklisch durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Temperatur-Erhöhung des Diesel-Abgases stromauf des NOx- Speicherkatalysators (2) mittels eines Oxidations-Katalysators (4) erzielt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass stromauf des Oxidations-Katalysators (4) eine gesonderte Kraftstoffeindüsung (5) in das Dieselabgas vorgesehen wird.
DE1999145260 1999-09-21 1999-09-21 Verfahren zur gleichzeitigen Reduktion von Stickoxiden und Rußpartikeln im Abgas eines Dieselmotors Withdrawn DE19945260A1 (de)

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