DE4242095C2 - Process for reducing pollutant emissions from diesel engines and a particle filter system for its implementation - Google Patents
Process for reducing pollutant emissions from diesel engines and a particle filter system for its implementationInfo
- Publication number
- DE4242095C2 DE4242095C2 DE19924242095 DE4242095A DE4242095C2 DE 4242095 C2 DE4242095 C2 DE 4242095C2 DE 19924242095 DE19924242095 DE 19924242095 DE 4242095 A DE4242095 A DE 4242095A DE 4242095 C2 DE4242095 C2 DE 4242095C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- particle filter
- filter system
- regeneration
- diesel engine
- regeneration burner
- 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.)
- Expired - Fee Related
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
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
- F01N3/025—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verringerung der Schadstoffe mission von Dieselmotoren und ein Partikelfiltersystem zu seiner Durchführung, insbesondere nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2.The invention relates to a method for reducing pollutants mission of diesel engines and a particulate filter system to its Implementation, in particular according to the preamble of claims 1 and 2.
Aus der DE-B-36 32 696 ist ein Verfahren und Partikelfiltersystem be kannt, wobei ein Regenerationsbrenner bei Teillast des Dieselmotors kontinuierlich betrieben wird, um eine kontinuierliche Partikelverbren nung und dadurch einen konstant niedrigen, verbrauchsoptimalen Ab gasgegendruck zu erreichen. Die dazu erforderliche konstant hohe Ab gastemperatur bedingt jedoch einen hohen Kraftstoffverbrauch. Dem gegenüber bietet eine diskontinuierliche Regeneration insbesondere bei überwiegend mit Teillast betriebenen Motoren trotz im Mittel höhe rem Abgasgegendruck deutliche Verbrauchsvorteile.DE-B-36 32 696 describes a method and particle filter system knows, with a regeneration burner at partial load of the diesel engine is operated continuously to burn a continuous particle and thus a constantly low consumption-optimized consumption to reach gas back pressure. The constant high Ab required for this however, gas temperature causes high fuel consumption. The discontinuous regeneration offers in particular in engines operated predominantly at part load despite the average height Rem exhaust back pressure significant consumption advantages.
Nachteilig ist allerdings bei Dieselmotoren mit diskontinuierlicher Re generation, daß es im allgemeinen beim Kaltstart und Kaltmotorbetrieb zu erhöhter Kohlenwasserstoffemission kommt. Soweit dabei Kraftstoff oder Schmieröl im Abgassystem in Partikelform vorliegen, werden diese ebenso wie das kondensierte Verbrennungswasser im Partikelfil ter zwischengelagert und bei Erhöhung der Abgastemperatur in kon zentrierter Form aus diesem ausgetrieben. Gleiches geschieht mit Die selkraftstoff eines längere Zeit mit Teillast betriebenen Dieselmotors. A disadvantage of diesel engines with discontinuous Re generation that it is generally during cold start and cold engine operation leads to increased hydrocarbon emissions. So much for fuel or lubricating oil in the exhaust system in particulate form this as well as the condensed combustion water in the particle film interim storage and when the exhaust gas temperature increases in con centered form expelled from this. The same thing happens with Die Diesel fuel for a long time with a partial load diesel engine.
Ein gattungsgemäßes Verfahren und ein entsprechendes Partikelfilter system ist aus der US-PS 5,014,509 bekannt. Besonderheit dieses Verfahrens ist es, daß der Partikelfilter und ein Vorraum desselben un abhängig vom Regenerationsvorgang bei niedrigen Abgastemperatu ren, vorzugsweise solchen unter 200°C durch den Regenerationsbren ner auf einer Temperatur oberhalb der Kondensationstemperatur der höchstsiedenden Abgasbestandteile gehalten wird.A generic method and a corresponding particle filter system is known from US-PS 5,014,509. Peculiarity of this The procedure is that the particle filter and an anteroom of the same depending on the regeneration process at low exhaust gas temperatures ren, preferably those below 200 ° C by the regeneration ner at a temperature above the condensation temperature high-boiling exhaust gas components is kept.
Die DE-OS 40 04 424 schließlich zeigt einen Oxidationskatalysator der dem Partikelfilter räumlich nachgeschaltet und in einer Endleitung an geordnet ist. Dabei kann aber der Oxidationskatalysator umgangen werden.DE-OS 40 04 424 finally shows an oxidation catalyst spatially downstream of the particle filter and in an end line is ordered. However, the oxidation catalyst can be bypassed will.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schadstoffemission und Kraftstoffverbrauch eines mit Partikelfilter ausgestatteten Dieselmotors insbesondere bei Betrieb mit kaltem Abgas zu minimieren.The invention is based, pollutant emission and the task Fuel consumption of a diesel engine equipped with a particle filter especially when operating with cold exhaust gas.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Oxidationskatalysator 5, der dem Partikelfilter 2 unmittelbar nachgeschaltet ist, bei niedrigen Ab gastemperaturen, vorzugsweise solchen unter 200°C, durch den Rege nerationsbrenner 3 auf die zur Oxidation erforderliche Temperatur auf geheizt wird. Bei niedriger Abgastemperatur wird durch zumindest zeitweiliges Betreiben des Regenerationsbrenners der Partikelfilter und der unmittelbar nachgeschaltete Oxidationskatalysator so temperiert, daß ein Ansammeln von kondensierten Partikeln in dem Partikelfilter sicher vermieden wird. Gleichzeitig wird durch den Regenerations brenner ein großer Teil der unverbrannten Kohlenwasserstoffe nach verbrannt. Dadurch, daß gleichzeitig der Oxidationskatalysator durch den Regenerationsbrenner auf die zur Oxidation erforderliche Tempe ratur aufgeheizt wird, erreicht man eine fast vollständige Eliminierung der Kohlenwasserstoff- und Kohlenmonoxidemission auch bei nicht betriebswarmem Dieselmotor. Die unmittelbare Nachschaltung des Oxidationskatalysators, der vorteilhafterweise im entsprechend verlän gerten Gehäuse des Partikelfilters untergebracht ist, bietet den Vorteil, daß die aus dem Partikelfilter gleichmäßig austretenden Abgase ohne Druck- und Temperaturverlust in den Oxidationskatalysator eintreten und diesen gleichmäßig beaufschlagen, wodurch dessen Wirksamkeit maximiert wird. The object is achieved in that an oxidation catalyst 5 , which is connected directly downstream of the particle filter 2 , at low gas temperatures, preferably those below 200 ° C., is heated by the regeneration burner 3 to the temperature required for the oxidation. At low exhaust gas temperatures, the particle filter and the immediately connected oxidation catalytic converter are tempered by at least temporarily operating the regeneration burner in such a way that condensed particles are reliably avoided in the particle filter. At the same time, the regeneration burner burns a large part of the unburned hydrocarbons. The fact that at the same time the oxidation catalyst is heated by the regeneration burner to the temperature required for the oxidation, an almost complete elimination of the hydrocarbon and carbon monoxide emissions is achieved even when the diesel engine is not warm. The immediate downstream connection of the oxidation catalyst, which is advantageously housed in the housing of the particle filter which has been lengthened accordingly, offers the advantage that the exhaust gases emerging uniformly from the particle filter enter the oxidation catalyst without pressure and temperature loss and act on it evenly, thereby maximizing its effectiveness.
Außerdem können durch das erfindungsgemäße Verfahren Kataly satorbeschichtungen angewendet werden, die bei schwefelhalti gen Kraftstoffen eine Oxidation von SO₂ zu SO₃ und damit die Bildung von Sulfatpartikeln vermeiden, ohne die Verbrennung der Kohlenwasserstoffe und des Kohlenoxids zu verhindern. Derartige Beschichtungen weisen im Normalfall erhöhte An springtemperaturen auf, die durch das erfindungsgemäße Ver fahren auch schon im Teillastgebiet des Dieselmotors erreich bar sind.In addition, Kataly sator coatings that are used in sulfur-containing gen fuels an oxidation of SO₂ to SO₃ and thus the Avoid formation of sulfate particles without burning to prevent hydrocarbons and carbon oxide. Coatings of this type normally have increased properties spring temperatures that by the inventive Ver drive already in the partial load area of the diesel engine are cash.
Es ist vorteilhaft, daß bei einem Partikelfiltersystem, das zur Durchführung des Verfahrens dient, der Regenerationsbren ner in Strömungsverbindung mit einer Luftquelle steht. Auf diese Weise ist der Betrieb des Regenerationsbrenners unab hängig vom Sauerstoffgehalt des Abgases.It is advantageous that in a particle filter system that serves to carry out the process, the regeneration ner is in flow connection with an air source. On in this way the operation of the regeneration burner is independent depending on the oxygen content of the exhaust gas.
Ist die Luftquelle ein unabhängig vom Dieselmotor antreibba res Gebläse oder Zusatzgebläse, kann der Regenerationsbrenner vor dem Start des Dieselmotors betrieben werden. Durch Vor heizen von Partikelfilter und Oxidationskatalysator wird jeg liche Kohlenwasserstoff- und Kohlenmonoxidemission in der emissionsintensiven Kaltstartphase des Dieselmotors vermie den. Darüber hinaus ist es möglich, einen Teil der heißen Gase des Regenerationsbrenners zur Starthilfe in die Ansaug leitung des Dieselmotors zu leiten.The air source can be driven independently of the diesel engine res blower or additional blower, the regeneration burner be operated before starting the diesel engine. By before heating of particulate filter and oxidation catalyst is everyone hydrocarbon and carbon monoxide emissions in the Avoid emission-intensive cold start phase of the diesel engine the. In addition, it is possible to part of the hot Gases from the regeneration burner to start in the intake line of the diesel engine.
Durch eine Weiterbildung der Erfindung, bei der das Gebläse vom Dieselmotor antreibbar ist, wird eine besonders kosten günstige und zuverlässige Luftversorgung des Regenerations brenners erreicht.Through a development of the invention, in which the blower can be driven by the diesel engine, will cost a particularly inexpensive and reliable air supply to the regeneration burner reached.
Von Vorteil ist, daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die die Heizleistung regelt, in dem zumindest Temperaturmeß werte mit abgespeicherten Daten verglichen werden. Dadurch ist ein vollautomatischer Betrieb eines entsprechenden Parti kelfiltersystems möglich, wobei die Steuereinrichtung vor teilhaft auch den Regenerationsbrenner während der Abbrenn phase des Partikelfilters steuert.It is advantageous that a control device is provided which regulates the heating output in which at least temperature measurement values are compared with stored data. Thereby is a fully automatic operation of a corresponding party kelfiltersystems possible, the control device in front partly also the regeneration burner during the burning phase of the particle filter controls.
Weitere Vorteile der Erfindung werden in der Zeichnungsbeschreibung dargestellt, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben ist.Further advantages of the invention will become apparent in the description of the drawing shown in which an embodiment of the Invention is described.
Die Figur zeigt schematisch den Dieselmotor mit dem Partikel filtersystem.The figure shows schematically the diesel engine with the particle filter system.
Der Dieselmotor 1 treibt über einen Gebläseantrieb 10 ein Ge bläse 4 an. Dieses saugt aus einer Ansaugleitung 8 Luft an und fördert sie über eine Luftleitung 9 in einen Regenerati onsbrenner 3 eines Partikelfilters 2. Durch eine Kraftstoff leitung 6 wird dem Regenerationsbrenner 3 der benötigte Kraftstoff zugeführt. Dem Partikelfilter 2 ist ein Oxidati onskatalysator 5 nachgeschaltet.The diesel engine 1 drives a Ge blower 4 via a blower drive 10 . This sucks air from an intake line 8 and conveys it via an air line 9 into a regeneration filter 3 of a particle filter 2 . Through a fuel line 6 , the regeneration burner 3 is supplied with the required fuel. The particle filter 2 is followed by an oxidation catalyst 5 .
Das Partikelfiltersystem funktioniert folgendermaßen:
Nach dem Start des Dieselmotors 1 wird dem Regenerationsbren
ner 3 vom Gebläse 4 über die Luftleitung 9 Brennluft und über
die Kraftstoffleitung 6 Kraftstoff zugeführt. Nach dessen
Zündung wird das Partikelfilter 2 durch den Regenerations
brenner 3 auf ca. 200°C aufgeheizt. Als Maß für die Parti
kelfiltertemperatur dient die gemittelte Abgastemperatur vor
und nach dem Partikelfilter. Diese dient einem nicht darge
stellten Steuergerät als Regelgröße für die Brennerregelung.
Überschreitet die Temperatur des Partikelfilters aufgrund
steigender Abgastemperatur die 200°C, wird der Regenerati
onsbrenner abgeschaltet.The particle filter system works as follows:
After the start of the diesel engine 1 , the Regenerationsbren ner 3 is supplied by the fan 4 via the air line 9 combustion air and the fuel line 6 fuel. After its ignition, the particle filter 2 is heated by the regeneration burner 3 to about 200 ° C. The average exhaust gas temperature before and after the particulate filter serves as a measure of the particulate filter temperature. This serves a control unit, not shown, as a control variable for the burner control. If the temperature of the particle filter exceeds 200 ° C due to increasing exhaust gas temperature, the regeneration burner is switched off.
Das Steuergerät regelt auch die Regeneration des Partikelfil ters.The control unit also regulates the regeneration of the particle film ters.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird erreicht, daß sich bei Betrieb mit kaltem Abgas keinerlei Niederschläge im Par tikelfilter bilden und daß vorhandene Kohlenwasserstoffe und Kohlenoxid entweder vom Regenerationsbrenner 3 direkt oder im nachgeschalteten Oxidationskatalysator 5 nachverbrannt wer den. Damit ist auch bei Kaltmotor- und Niedriglastbetrieb des Dieselmotors eine minimale Schadstoffemission verwirklicht.The inventive method ensures that no precipitation in the par tikelfilter form during operation with cold exhaust gas and that existing hydrocarbons and carbon oxide either from the regeneration burner 3 directly or in the downstream oxidation catalyst 5 who the afterburned. This means that minimal pollutant emissions are achieved even when the diesel engine is operated in cold and low-load conditions.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924242095 DE4242095C2 (en) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | Process for reducing pollutant emissions from diesel engines and a particle filter system for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924242095 DE4242095C2 (en) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | Process for reducing pollutant emissions from diesel engines and a particle filter system for its implementation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4242095A1 DE4242095A1 (en) | 1994-06-16 |
DE4242095C2 true DE4242095C2 (en) | 1996-10-31 |
Family
ID=6475199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924242095 Expired - Fee Related DE4242095C2 (en) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | Process for reducing pollutant emissions from diesel engines and a particle filter system for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4242095C2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115355077B (en) * | 2022-09-23 | 2024-04-16 | 潍柴动力股份有限公司 | Control method and control device for parking regeneration, readable storage medium and vehicle |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4828820A (en) * | 1971-08-17 | 1973-04-17 | ||
DE3729861C2 (en) * | 1987-09-05 | 1995-06-22 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Method for operating a soot filter device for a diesel engine and soot filter device for carrying out this method |
DE3734197A1 (en) * | 1987-10-09 | 1989-04-20 | Bosch Gmbh Robert | DEVICE FOR REMOVING SOLID PARTICLES, IN PARTICULAR CARBON PARTICLES, FROM THE EXHAUST GAS FROM AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
DE3740047C2 (en) * | 1987-11-26 | 1994-07-21 | Man Technologie Gmbh | Method and device for controlling the combustion air for a burner |
US5067319A (en) * | 1989-02-15 | 1991-11-26 | Steyr-Daimler-Puch Ag | System for purifying the exhaust gases of diesel engines |
US5014509A (en) * | 1989-12-27 | 1991-05-14 | Cummins Engine Company, Inc. | Diesel engine white smoke control system |
-
1992
- 1992-12-14 DE DE19924242095 patent/DE4242095C2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4242095A1 (en) | 1994-06-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19504208B4 (en) | Exhaust gas converter with a catalyst and a burner connected upstream | |
US4404796A (en) | Removal of particulates from diesel engine exhaust gas | |
EP3683414B1 (en) | Waste gas system for a combustion engine and method for operating the same | |
DE102017130886A1 (en) | Exhaust gas aftertreatment system and method for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine | |
DE3608838A1 (en) | METHOD FOR REGENERATING FILTER SYSTEMS FOR THE EXHAUST GASES OF COMBUSTION ENGINES | |
EP1394373B1 (en) | Method for heating a soot filter in an exhaust system of an internal combustion engine - in particular a diesel engine - comprising at least a catalyst and a soot filter located downstream to gather soot | |
DE112012003821T5 (en) | Exhaust after-treatment system for exhaust-recirculation-equipped engines | |
DE102017100892A1 (en) | Regeneration of a particulate filter or four-way catalytic converter in an exhaust system of an internal combustion engine | |
DE112007002202T5 (en) | Temperature management in an exhaust gas treatment system | |
EP3584418B1 (en) | Waste gas treatment system and method for regenerating a particle filter | |
DE102019008956A1 (en) | Exhaust system for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle | |
DE102006028436A1 (en) | Method for operating an exhaust gas cleaning system arranged in an exhaust area of an internal combustion engine | |
DE102017218658A1 (en) | Exhaust treatment plant for gasoline engines | |
DE4242095C2 (en) | Process for reducing pollutant emissions from diesel engines and a particle filter system for its implementation | |
EP1180585B1 (en) | Method and device for catalytic after treating the exhaust gas of an internal combustion engine | |
EP1882831A1 (en) | Exhaust unit of a diesel engine | |
DE10113382A1 (en) | Method for heating a downstream catalyst in an exhaust gas system of an internal combustion engine | |
DE10120973A1 (en) | Exhaust gas cleaning system with particle filter media and regeneration process for particle filter media | |
DE10137050A1 (en) | Treatment of exhaust gas from an internal combustion engine, especially a Diesel engine, involves using a particle filter that can be regenerated without reducing suction zone pressure or engine specific power | |
DE3632696C2 (en) | ||
DE102016120846A1 (en) | A method for heating an exhaust aftertreatment element and motor vehicle with such an exhaust aftertreatment element | |
DE3322439A1 (en) | Device for reducing the pollutant contents in the exhaust gases from an internal combustion engine | |
DE4303625B4 (en) | Process for the regeneration of particle filter systems | |
EP1102920A1 (en) | Method and device for desulfurising a catalyst system | |
DE102019132790A1 (en) | Exhaust gas cleaning system for a vehicle and method for controlling such |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DEUTZ AKTIENGESELLSCHAFT, 51063 KOELN, DE |
|
8320 | Willingness to grant licenses declared (paragraph 23) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |