DE202009001904U1 - Abgasreinigungsanlage - Google Patents

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Abstract

Abgasreinigungsanlage für eine Dieselbrennkraftmaschine, umfassend wenigstens ein in den Abgasstrang (7) der Dieselbrennkraftmaschine (1) eingeschaltetes Abgasreinigungsaggregat (8, 9) sowie einen Brenner (11, 11.1) zum Zuführen von thermischen Energie in den Abgasstrang (7) zum Auslösen und/oder Unterstützen eines im Zusammenhang mit der Abgasreinigung stehenden Prozesses, wobei der Brenner (11, 11.1) über eine von einer möglichen Ladeluftzuführung für den Betrieb der Dieselbrennkraftmaschine (1) unabhängige Luftzufuhr verfügt, dadurch gekennzeichnet, dass dem Brenner (11, 11.1) zum Zwecke seiner Luftzufuhr ein mittels einer durch Abgas angetriebenen Turbine (15, 15.1) angetriebener Brennerluftverdichter (13, 13.1) zum Beaufschlagen des Brenners (11, 11.1) mit der für seinen Betrieb benötigten Luft zugeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Abgasreinigungsanlage für eine Dieselbrennkraftmaschine, umfassend wenigstens ein in den Abgasstrang der Dieselbrennkraftmaschine eingeschaltetes Abgasreinigungsaggregat sowie einen Brenner zum Zuführen von thermischen Energie in den Abgasstrang zum Auslösen und/oder Unterstützen eines im Zusammenhang mit der Abgasreinigung stehenden Prozesses, wobei der Brenner über eine von einer möglichen Ladeluftzuführung für den Betrieb der Dieselbrennkraftmaschine unabhängige Luftzufuhr verfügt.
  • Dieselbrennkraftmaschinen sind zum Reduzieren von schädlichen Emissionen mit Abgasreinigungsanlagen ausgerüstet. Das von einer solchen Dieselbrennkraftmaschine ausgestoßene Abgas wird zu diesem Zweck durch eine solche Abgasreinigungsanlage geleitet. Diese umfasst einen Abgasstrang, in dem ein oder mehrere Abgasreinigungsaggregate eingeschaltet sein können. Zum Entfernen von in dem Abgas mitgeführtem Ruß ist in den Abgasstrang typischerweise ein Partikelfilter eingeschaltet. Auf der anströmseitigen Oberfläche des Partikelfilters akkumuliert der bei einem Betrieb der Dieselbrennkraftmaschine im Abgas mitgeführte Ruß. Damit im Zuge des laufenden Betriebes der Dieselbrennkraftmaschine und der damit einhergehenden sukzessiven Rußakkumulation der Abgasgegendruck durch den Partikelfilter nicht zu weit ansteigt oder der Filter gar verstopft, wird in zeitlichen Abständen bei ausreichender Rußbeladung des Filters eine Rußoxidation (Rußabbrand) herbeigeführt. Nach Abschluss eines solchen Rußoxidationsprozesses ist der Partikelfilter regeneriert. Zurück bleibt ein nichtverbrennbarer Ascherest. Damit eine solche Rußoxidation ablaufen kann, muss der Ruß eine gewisse Temperatur aufweisen. Je nach Betrieb der Dieselbrennkraftmaschine wird zum Auslösen eines Rußabbrandes die dazu benötigte Temperatur nicht immer erreicht. Es ist daher mitunter erforderlich, zum Auslösen einer Regeneration thermische Energie anderweitig zuzuführen. Vorgeschlagen worden ist, zu diesem Zweck den Partikelfilter mit elektrischen Heizelementen auszurüsten, durch deren Heizleistung der Ruß bei einer gewünschten oder notwendigen Partikelfilterregeneration auf oder über die Rußoxidationstemperatur gebracht wird. Bekannt ist ferner der Einsatz von Brennern im Abgasstrom, durch die das den Partikelfilter anströmende Abgas entsprechend erwärmt werden soll. Bei einer solchen Ausführung kann vorgesehen sein, dem Brenner nachgeschaltet einen Oxidationskatalysator im Abgasstrang anzuordnen, an dem, wenn dieser seine Betriebstemperatur erreicht hat, in den Abgasstrang stromaufwärts eingebrachter Kraftstoff exotherm oxidiert. Befindet sich der Katalysator auf seiner Betriebstemperatur, braucht der diesem vorgeschaltete Brenner nicht weiterbetrieben zu werden. Das weitere Erwärmen des Abgases erfolgt allein durch Einspritzen von Kraftstoff stromaufwärts in den Abgasstrang bzw. unmittelbar auf den Oxidationskatalysator. insofern dient der Brenner zum Erwärmen des Oxidationskatalysators.
  • Während mit den vorbeschriebenen Möglichkeiten ein Rußabbrand zum Regenerieren eines in den Abgasstrang einer Dieselbrennkraftmaschine eingeschalteten Partikelfilters mit den an Bord eines Kraftfahrzeuges zur Verfügung stehenden Energieträgern möglich ist, wenn der Temperaturunterschied zwischen der Rußoxidationstemperatur (Rußzündtemperatur) und der aktuellen Abgastemperatur nicht zu groß ist, bereitet es Schwierigkeiten, eine Rußoxidation auszulösen, wenn eine größere Menge thermischer Energie zugeführt werden muss, mithin wenn der Temperaturunterschied zwischen der benötigten Rußzündtemperatur und der aktuellen Temperatur des den Abgasstrang durchströmenden Abgases am Partikelfilter zu groß ist. Zudem ist gewünscht, dass, nachdem systemseitig aufgrund des Rußbeladungszustandes des Partikelfilters und ggf. dem aktuellen Fahrprofil ermittelt worden ist, dass eine Filterregeneration ausgelöst werden soll, die Rußoxidation auch möglichst zeitnah ausgelöst wird.
  • Um den vorgenannten Erfordernissen bei Vorsehen elektrischer Heizelemente zu genügen, würden diese eine Leistung benötigen, die üblicherweise von dem Bordnetz eines Kraftfahrzeuges nicht zur Verfügung gestellt werden kann. Bei einem Einsatz von Brennern ist zu berücksichtigen, dass diese, da kraftstoffbetrieben, den Kraftstoffverbrauch erhöhen und die derzeitigen Lösungen den vorgenannten Erfordernissen nicht hinreichend genügen.
  • Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Abgasreinigungsan tage dergestalt weiterzubilden, dass trotz relativ kalten Abgasstromes und niedriger Drehzahl der Dieselbrennkraftmaschine eine Filterregeneration unter Minimierung oder gar Vermeidung der zum Stand der Technik beschriebenen Nachteile brennergestützt gestartet werden kann.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch eine eingangs genannte, gattungsgemäße Abgasreinigungsanlage, bei der dem Brenner zum Zwecke seiner Luftzufuhr ein mittels einer durch Abgas angetriebenen Turbine angetriebener Brennerluftverdichter zum Beaufschlagen des Brenners mit der für seinen Betrieb benötigten Luft zugeordnet ist.
  • Bei dieser Abgasreinigungsanlage ist zur Verbesserung der Effizienz des Brenners diesem ein Brennerluftverdichter zugeordnet. Damit erhält der Brenner die für seinen Betrieb notwendige Luft, bzw. den darin enthaltenen Sauerstoff unter Druck, und zwar bereitgestellt von einem Verdichter. Der Brennerluftverdichter ist durch eine ihrerseits durch Abgas angetriebene Turbine angetrieben. Damit wird bei dieser Abgasreinigungsanlage ein systemseitig ohnehin strömendes Abgas als Quelle kinetischer Energie zum Antreiben der Abgasturbine und damit zum Bereitstellen der Brennerluft eingesetzt. Durch Beaufschlagen des Brenners mit verdichteter Luft kann der Verbrennungsprozess effizienter und damit kraftstoffsparender durchgeführt werden. Insbesondere ist die Brennerleistung gegenüber einem Brenner, dem nichtverdichtete Luft zugeführt wird, nicht unerheblich gesteigert. Daher kann bei dieser Abgasreinigungsanlage beispielsweise eine Rußoxidation auf einem Partikelfilter herbeigeführt werden, auch wenn zwischen der Rußoxidationstemperatur und der aktuellen Temperatur des Rußes, die derjenigen des den Partikelfilter anströmenden Abgases entspricht, durch Bereitstellen der notwendigen thermischen Energie zeitnah nach dem Startsignal ausgelöst werden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Abgasturbine in den Abgasstrang der Dieselbrennkraftmaschine eingeschaltet. Mithin wird diese durch das bei einem Betrieb der Dieselbrennkraftmaschine von dieser ausgestoßene Abgas betrieben. Dabei kann, wie in einer Weiterbildung vorgesehen, der Abgasstrang der Dieselbrennkraftmaschine über einen Abgasturbinenleitungsbypass verfügen, der über einen Abschnitt des Abgasstranges strömungstechnisch parallel zu diesem verläuft und damit diesen überbrückt. Die Abgasturbine ist in diesem Bypass eingeschaltet. Die freie durchströmbare Querschnittsfläche des Abgasturbinenleitungsbypass ist kleiner als diejenige des Abgasstranges selbst. Zusätzlich befindet sich in dem von dem Abgasturbinenleitungsbypass überbrückten Abgasstrangabschnitt ein die freie Durchströmbarkeit des Abgasstranges behinderndes Element. Dieses die freie Durchströmbarkeit des überbrückten Abgasstrangabschnittes behindernde Element dient dem Zweck, dass von der Dieselbrennkraftmaschine bei geringer Drehzahl ausgestoßene Abgas durch den Abgasturbinenleitungsbypass und nicht oder nur untergeordnet durch den überbrückten Abgasstrangabschnitt strömt, um die darin eingeschaltete Abgasturbine anzutreiben. Auf diese Weise erhält der Brenner auch bei niedrigen Drehzahlen der Dieselbrennkraftmaschine hinreichend verdichtete Brennerluft. Bei dem durch den Bypass überbrückten Abgasstrangabschnitt seine freie Durchströmbarkeit behindernden Element kann es sich um ein Ventil, beispielsweise eine Klappe oder auch um die Abgasturbine eines Ladeluftverdichters handeln.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die durch Abgas angetriebene Turbine zum Antreiben des Brennerluftverdichters in den Abgasstrang des Brenners eingeschaltet. Damit wird bei dieser Ausgestaltung nicht nur die mit dem Brenner erzeugte thermische Energie für die erfindungsgemäßen Zwecke verwendet, sondern auch die durch den Brenner erzeugte Strömungsenergie seines Abgases. Bei dieser Ausgestaltung ist der in dem Brenner ablaufende Verbrennungsprozess somit auch für die eigene Brennerluftbeaufschlagung verantwortlich. Die durch das Brennerabgas betriebene Turbine treibt den Brennerluftverdichter an, durch den wiederum verdichtete Luft dem Brenner für den Verbrennungsprozess zugeführt wird. Das aus der Abgasturbine austretende Abgas hat noch eine ausreichend hohe Temperatur, um einen eine thermische Energie benötigenden Abgasreinigungsprozess, wie beispielsweise das Auslösen einer Rußoxidation, herbeizuführen.
  • Um bei dieser Ausgestaltung die Startphase zu beschleunigen, kann vorgesehen sein, dass an die Antriebswelle des Brennerluftverdichters die Antriebswelle eines Elektromotors angeschlossen ist. Vorzugsweise sitzt der Elektromotor mit seiner Antriebswelle auf der Antriebswelle des Brennerluftverdichters. Der Elektromotor dient dem Zweck, den Brennerluftver dichter auf Drehzahl zu bringen, um unmittelbar nach Starten des Brenners diesen mit der gewünschten Brennerluft versorgen zu können. Nach kurzem Betrieb des Brenners ist die Strömungsgeschwindigkeit in seinem Abgasstrang hinreichend hoch, dass durch die in den Abgasstrang eingeschaltete Abgasturbine der Brennerluftverdichter ohne den Startermotor betrieben werden kann. Der Elektromotor kann sodann als Generator geschaltet werden, um zusätzlich für das Bordnetz elektrische Energie zu gewinnen, was gerade bei einem Betrieb des Brenners bei geringen Drehzahlen der Dieselbrennkraftmaschine von Vorteil sein kann.
  • Zum rascheren Starten des Brenners ist in einer anderen Ausgestaltung vorgesehen, die in den Abgasstrang des Brenners eingeschaltete Abgasturbine eingangsseitig an den Abgasstrang der Dieselbrennkraftmaschine anzuschließen, mithin den Brenner bzw. die Turbine über eine Abgasstranganschlussleitung mit dem Abgasstrang zu verbinden. Bei dieser Ausgestaltung dient der Anschluss an den Abgasstrang dem Zweck, das von der Dieselbrennkraftmaschine ausgestoßene Abgas der in den Abgasstrang des Brenners eingeschalteten Abgasturbine zum anfänglichen Antreiben derselben zu verwenden. Zu diesem Zweck verfügt der Abgasstrang entweder über ein Wegeventil, durch das der Abgasstrom entweder der Abgasturbine zugeführt oder durch den Abgasstrang geleitet wird. Eingesetzt werden können auch Ventile zum Öffnen und Sperren der Abgasanschlussleitung bzw. des Abgasstranges.
  • Die Beschreibung der Erfindung macht deutlich, dass durch das Bereitstellen verdichteter, dem Brenner zugeführter und diesen durchströmender Luft und in den Abgasstrang geleiteter Luft diese Luftzufuhr ebenfalls zum Zuführen von zusätzlichem Sauerstoff in den Abgasstrang zum Unterstützen und/oder Steuern eines Rußoxidationsprozesses dienen kann. Dieses kann bei in Betrieb befindlichem Brenner erfolgen, wobei die Luftzufuhr bei einer solchen Ausgestaltung eingestellt ist, dass der darin enthaltene Sauerstoff nicht vollständig verbrennt, oder bei abgeschaltetem Brenner, wobei dann der gesamte durch den Brennerluftverdichter mit der Luft geförderte Sauerstoff dem Regenerationsprozess oder auch einem anderen Abgasreinigungsprozess zugeführt werden kann. Bei einer solchen Ausgestaltung bietet es sich an, in die den Brennerluftverdichter mit dem Brenner verbindende Luftleitung ein Stellventil zum Einstellen oder Regeln der zugeführten Luftmenge einzuschalten.
  • Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
  • 1: eine schematisierte, nicht maßstabsgerechte Blockdarstellung einer Dieselbrennkraftmaschine und einer daran angeschlossenen Abgasreinigungsanlage gemäß einer ersten Ausgestaltung und
  • 2: eine schematisierte Blockdarstellung einer Dieselbrennkraftmaschine und einer daran angeschlossenen Abgasreinigungsanlage gemäß einer weiteren Ausgestaltung.
  • Ein Dieselmotor 1 eines im Übrigen nicht näher dargestellten Kraftfahrzeuges verfügt über einen durch eine Abgasturbine 2 angetriebenen Ladeluftverdichter 3. Der Ladeluftverdichter 3 ist eingeschaltet in eine Luftzuführleitung 4, über die die für den Verbrennungsprozess benötigte Luft dem Dieselmotor 1 zur Verfügung gestellt wird. An den Ausgangskrümmer 5 des Dieselmotors 1 ist eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 6 gekennzeichnete Abgasreinigungsanlage angeschlossen. Die Abgasreinigungsanlage 6 verfügt über einen Abgasstrang 7, in den die Abgasturbine 2 des Turboladers eingeschaltet ist. Eingeschaltet in den Abgasstrang 7 ist des Weiteren ein Partikelfilter 8 und diesem in Strömungsrichtung vorgeschaltet ein Oxidationskatalysator 9. Zusammen mit dem vorgeschalteten Oxidationskatalysator 9 bildet der Partikelfilter 8 ein Abgasreinigungsaggregat. Dieses Abgasreinigungsaggregat ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel konzipiert, dass bei einem Normalbetrieb des Dieselmotors 1 eine passive Filterregeneration erfolgt.
  • Damit eine Filterregeneration durch Rußoxidation auch bei einem solchen Betrieb des Dieselmotors 1 erfolgen kann, wenn das durch den Abgasstrang 7 strömende Abgas nicht die notwendige Temperatur aufweist, ist der Abgasreinigungsanlage 6 eine mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnete Einrichtung zum Zuführen thermischer Energie in den Abgasstrang zugeordnet. Die Einrichtung 10 des dargestellten Ausführungsbeispiels umfasst einen kraftstoffbetriebenen Brenner 11, dessen heißes Abgas über einen Brennerabgasstrang 12 in den Abgasstrang 7 eingeleitet wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mündet der Brennerabgasstrang 12 in Strömungsrichtung des durch den Abgasstrang 7 durchströmenden Abgases unmittelbar vor dem Oxidationskatalysator 9.
  • Der Einfachheit halber sind die Kraftstoffzufuhr und die weiteren diesbezüglichen Aggregate in der Figur nicht dargestellt. Diese sind hinlänglich bekannt. Der Brenner 11 erhält seine für den Betrieb notwendige Brennerluft über einen Brennerluftverdichter 13, dessen Ausgang mit dem Lufteingang des Brenners 11 durch eine Luftleitung 14 verbunden ist. Angetrieben ist der Brennerluftverdichter 13 durch eine Abgasturbine 15. Die Abgasturbine 15 und der Brennerluftverdichter 13 sitzen auf einer gemeinsamen Welle 16. Die Abgasturbine 15 ist eingeschaltet in einen Abgasturbinenleitungsbypass 17. Dieser Bypass 17 ist strömungstechnisch parallel zu dem Abgasstrang 7 angeordnet und überbrückt die Abgasturbine 2 des Ladeluftverdichters 3. Bei einem Betrieb des Dieselmotors 1 mit geringer Drehzahl, bei der der Turbolader nicht arbeitet, bildet die Abgasturbine 2 in dem durch den Bypass 17 überbrückten Abschnitt des Abgasstranges 7 ein die freie Durchströmbarkeit behinderndes Element mit der Folge, dass das von dem Dieselmotor 1 unter diesen Bedingungen ausgestoßene Abgas durch den Abgasturbinenleitungsbypass 17 strömt. Die freie durchströmbare Querschnittsfläche des Abgasturbinenleitungsbypass 17 ist deutlich geringer als diejenige des Abgasstranges 7. Da die Abgasturbine 15 verglichen mit der Abgasturbine 2 wesentlich kleiner konzipiert ist, gleiches gilt für den Brennerluftverdichter 13 verglichen mit dem Ladeluftverdichter 3, ist der bei geringen Drehzahlen des Dieselmotors 1 generierte Abgasstrom, wenn durch den Abgasturbinenleitungsbypass 17 geführt, hinreichend, um die Abgasturbine 15 zum Antreiben des Brennerluftverdichters 13 zur Versorgung des Brenners 11 mit ausreichender Brennerluft anzutreiben. In den Bypass 17 ist in Strömungsrichtung vor der Abgasturbine 15 ein Stellventil 18 eingeschaltet. Mit diesem kann der die Abgasturbine 15 beaufschlagende Abgasvolumenstrom und damit die Brennerluftzufuhr eingestellt werden. Der Ausgang der Abgasturbine 15 ist über eine Leitung 19 mit dem Abgasstrang 7 verbunden. Somit wird die über den Bypass 17 strömende Abgasluft über die Leitung 19 wieder dem Abgasstrang 7 zugeführt.
  • Um ein Einströmen von Abgas in den Abgasturbinenleitungsbypass 17 zu ermöglichen, kann anstelle oder auch neben der Abgasturbine 2, mit der der Ladeluftverdichter 3 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel angetrieben wird, ein anderes die Durchströmbarkeit des Abgasstranges 7 beeinträchtigendes oder behinderndes Element vorgesehen sein, beispielsweise ein Ventil oder eine Stellklappe.
  • Bei einem Betrieb des Brenners 11 wird somit über die Leitung 19 und das darin strömende heiße Brennerabgas thermische Energie in den Abgasstrang 7 und damit dem Oxidationskatalysator 9 bzw. dem Partikelfilter 8 zugeführt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel dient diese dem Abgasstrang 7 zugeführte thermische Energie zum raschen Erwärmen des Oxidationskatalysators 9. Über eine in den Figuren nicht dargestellte Kraftstoffeinspritzung wird, nachdem der Oxidationskatalysator 9 seine Betriebstemperatur erreicht hat, über eine Eindüsung Kraftstoff dem Oxidationskatalysator 9 zugeführt, der exotherm an diesem reagiert und für eine weitere Temperaturerhöhung sorgt.
  • 2 zeigt den Dieselmotor 1, an dessen Ausgangskrümmer 5 eine Abgasreinigungsanlage 6.1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel angeschlossen ist. Die Abgasreinigungsanlage 6.1 ist mit Ausnahme ihrer Einrichtung 10.1 zum Zuführen von thermischer Energie konzipiert wie die Abgasreinigungsanlage 6 des Ausführungsbeispiels der 1. Die Einrichtung 10.1 zum Zuführen thermischer Energie in den Abgasstrang 7 verfügt auch bei der Abgasreinigungsanlage 6.1 über einen Brenner 11.1. Ebenso wie bei dem Brenner 11 sind bei dem Ausführungsbeispiel der 2 die Kraftstoffzuführleitung und die entsprechenden diesbezüglich weiteren Aggregate nicht gezeigt. Der Brenner 11.1 ist über eine Luftleitung 14.1 mit seinem Lufteingang an einen Brennerluftverdichter 13.1 angeschlossen. Der Brennerluftverdichter 13.1 ist angetrieben durch eine Abgasturbine 15.1. Beide Bauteile sitzen auf derselben Welle 16.1. Die Abgasturbine 15.1 ist bei der Abgasreinigungsvorrichtung 6.1 eingeschaltet in den Brennerabgasstrang 12.1, der wiederum in den Abgasstrang 7 mündet.
  • Um den Brenner 11.1 nach Zünden desselben rasch in einen energieeffizienten Betriebszustand zu bringen, ist bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass der Brenner 11.1 und die diesem nachgeschaltete Abgasturbine 15.1 über eine Abgasstranganschlussleitung 20 an den Abgasstrang 7 angeschlossen ist. Im Bereich der Windung der Abgasanschlussleitung 20 in den Abgasstrang 7 ist eine Stellklappe 21 angeordnet, über die das durch den Abgasstrang 7 strömende Abgas in die Abgasstranganschlussleitung 20 eingeleitet werden kann. Die Stellklappe 21 ist in 2 in Bezug auf die Leitung 20 in ihrer Offenstellung gezeigt. Dieses Abgas durchströmt den Brenner 11.1 und die Abgasturbine 15.1 und wird über den Brennerabgasstrang 12.1 erneut dem Abgasstrang 7 zugeführt. Bewirkt wird hierdurch, dass die Abgasturbine 15.1 durch den Abgasstrom der Dieselbrennkraftmaschine 1 angetrieben und hierdurch der Brennerluftverdichter 15.1 zum Beaufschlagen des Brenners 11.1 mit Luft angetrieben wird. Hat der Brenner 11.1 gezündet, hat dessen Abgasstrom eine hinreichende kinetische Energie, um die Abgasturbine 15.1 anzutreiben. Sodann kann die Stellklappe 21 in ihre den Eingang der Abgasanschlussleitung 20 sperrende Stellung gebracht werden. Durch den brennerseitigen Antrieb der Abgasturbine 15.1 wird über den Verdichter 13.1 diesem die für seinen Betrieb notwendige Luft hinreichend verdichtet zugeführt.
  • In die Luftleitung 14.1 ist ein Rückschlagventil 22 eingeschaltet. Das Rückschlagventil 22 öffnet zum Zuführen von Brennerluft von dem Verdichter 13.1 an den Brenner 11.1 und schließt in umgekehrter Richtung. Hierdurch wird verhindert, dass bei einem Nichtbetrieb des Brenners 11.1 Abgas aus dem Abgasstrang 7 über den Verdichter 13.1 austreten kann.
  • Bei den beiden dargestellten Ausführungsbeispielen beträgt die Temperatur des durch den Brennerabgasstrang 12 bzw. 12.1 strömenden Abgases 600°C bis 950°C. Wenn gewünscht, kann der Brennerabgasstrang 12 bzw. 12.1 zum Reduzieren bzw. Vermeiden eines Temperaturverlustes isoliert sein. Bei dem Ausführungsbeispiel der 2 kann ebenfalls die Abgasturbine 15.1 und die den Brenner 11.1 mit der Turbine 15.1 verbindende Leitungsabschnitt isoliert sein.
  • Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben worden. Ohne den Umfang der beiliegenden Ansprüche zu verlassen, ergeben sich für einen Fachmann, ohne dass diese jeweils einzeln dargelegt werden müsste, zahlreiche weitere Ausgestaltungen, den Gegenstand der Erfindung zu verwirklichen. Somit ergibt sich ohne Weiteres, dass die Erfindung nicht auf ein Ausführungsbeispiel beschränkt ist, bei dem in den Abgasstrang eine Abgasturbine zum Antreiben eines Ladeluftverdichters als Strömungshindernis vorhanden sein muss, sondern an dieser Stelle auch ein anderes Element, beispielsweise eine Stellklappe oder ein Ventil angeordnet sein kann.
  • 1
    Dieselmotor
    2
    Abgasturbine
    3
    Ladeluftverdichter
    4
    Luftzuführleitung
    5
    Ausgangskrümmer
    6, 6.1
    Abgasreinigungsanlage
    7
    Abgasstrang
    8
    Partikelfilter
    9
    Oxidationskatalysator
    10, 10.1
    Einrichtung
    11, 11.1
    Brenner
    12, 12.1
    Brennerabgasstrang
    13, 13.1
    Brennerluftverdichter
    14, 14.1
    Luftleitung
    15, 15.1
    Abgasturbine
    16, 16.1
    Welle
    17
    Abgasturbinenleitungsbypass
    18
    Stellventil
    19
    Leitung
    20
    Abgasstranganschlussleitung
    21
    Stellklappe
    22
    Rückschlagventil

Claims (11)

  1. Abgasreinigungsanlage für eine Dieselbrennkraftmaschine, umfassend wenigstens ein in den Abgasstrang (7) der Dieselbrennkraftmaschine (1) eingeschaltetes Abgasreinigungsaggregat (8, 9) sowie einen Brenner (11, 11.1) zum Zuführen von thermischen Energie in den Abgasstrang (7) zum Auslösen und/oder Unterstützen eines im Zusammenhang mit der Abgasreinigung stehenden Prozesses, wobei der Brenner (11, 11.1) über eine von einer möglichen Ladeluftzuführung für den Betrieb der Dieselbrennkraftmaschine (1) unabhängige Luftzufuhr verfügt, dadurch gekennzeichnet, dass dem Brenner (11, 11.1) zum Zwecke seiner Luftzufuhr ein mittels einer durch Abgas angetriebenen Turbine (15, 15.1) angetriebener Brennerluftverdichter (13, 13.1) zum Beaufschlagen des Brenners (11, 11.1) mit der für seinen Betrieb benötigten Luft zugeordnet ist.
  2. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Brennerluftverdichter (13) antreibende Abgasturbine (15) in den Abgasstrang (7) der Dieselbrennkraftmaschine (1) eingeschaltet ist.
  3. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den Abgasstrang (7) ein strömungstechnisch parallel zu dem Abgasstrang (7) verlaufender Abgasturbinenleitungsbypass (17) mit einer gegenüber dem Abgasstrang (7) kleineren durchströmbaren Querschnittsfläche angeschlossen ist, in welchen Bypass (17) die Abgasturbine (15) eingeschaltet ist, und dass in dem von dem Bypass (17) überbrückten Abschnitt des Abgasstranges (7) ein seine freie Durchströmbarkeit behinderndes Element (2) eingebaut ist.
  4. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das die freie Durchströmbarkeit des von dem Bypass (17) überbrückten Abschnittes des Abgasstranges (7) eine Abgasturbine (2) zum Antreiben eines Ladeluftverdichters (3) eingeschaltet ist.
  5. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das die freie Durchströmbarkeit des von dem Bypass überbrückten Abschnittes des Abgasstranges ein Ventil zum Öffnen und Sperren der freien Durchströmbarkeit des von dem Bypass überbrückten Abschnitts des Abgasstranges angeordnet ist.
  6. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Brennerluftverdichter (13.1) antreibende Abgasturbine (15.1) in den Abgasstrang (12.1) des Brenners (11.1) eingeschaltet ist.
  7. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an die Welle des Brennerluftverdichters die Antriebswelle eines Elektromotors angeschlossen ist oder diese bildet.
  8. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor nach einer Startphase des Brenners als Generator geschaltet ist.
  9. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Brenner (11.1) zugeordnete Abgasturbine (15.1) eingangsseitig an den Abgasstrang (7) der Dieselbrennkraftmaschine (1) angeschlossen ist und die Abgasreinigungsanlage (6.1) über zumindest ein Ventil oder eine Klappe (21) zum Öffnen und Sperren der die Abgasturbine (15.1) mit dem Abgasstrang (7) verbindenden Abgasstranganschlussleitung (20) verfügt.
  10. Abgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in die den Brennerluftverdichter (13, 13.1) ausgangsseitig mit dem Brenner (11, 11.1) verbindende Luftleitung (14.1) ein Ventil (22) eingeschaltet ist.
  11. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil als Rückschlagventil (22) ausgeführt ist.
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