DE4334763A1 - Brennkraftmaschinen-Abgasreinigungsanlage - Google Patents
Brennkraftmaschinen-AbgasreinigungsanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschinen-Abgas
reinigungsanlage.
Mit Bezug auf eine Brennkraftmaschine, in der ein
mageres Luft-Brennstoff-Gemisch verbrannt wird, hat der
gleiche Anmelder einen neuen Typ von Brennkraftmaschine
vorgeschlagen, bei dem in der Abgasleitung der Brenn
kraftmaschine eine NOx-Absorptionseinrichtung angeordnet
ist. Diese NOx-Absorptionseinrichtung absorbiert das NOx,
wenn das Luft-Brennstoff-Verhältnis des durch die NOx-
Absorptionseinrichtung strömenden Abgases mager ist, und
diese NOx-Absorptionseinrichtung setzt das absorbierte
NOx frei, wenn das Luft-Brennstoff-Verhältnis des durch
die NOx-Absorptionseinrichtung strömenden Abgases fett
wird. In dieser Brennkraftmaschine wird das NOx, das
erzeugt wird, wenn das magere Luft-Brennstoff-Gemisch
verbrannt wird, durch die NOx-Absorptionseinrichtung
absorbiert. Das Luft-Brennstoff-Verhältnis des in die
NOx-Absorptionseinrichtung strömenden Abgases wird zeit
weise fett gemacht, bevor das Absorptionsvermögen der
NOx-Absorptionseinrichtung gesättigt ist, und zu diesem
Zeitpunkt wird das NOx von der NOx-Absorptionseinrichtung
freigesetzt. Außerdem wird gleichzeitig das folglich
freigesetzte NOx reduziert (siehe parallel angemeldete
U.S.-Patentanmeldung Nr. 66.100, zurückgehend auf PCT-
Anmeldung JP92/01279).
Diese NOx-Absorptionseinrichtung hat jedoch ein NOx-
Absorptionsvermögen, das von einer Temperatur abhängt,
und das NOx-Absorptionsvermögen der NOx-Absorptions
einrichtung wird hoch, wenn die Temperatur der NOx-Ab
sorptionseinrichtung innerhalb eines festgelegten Berei
ches ist. Trotzdem verstärkt sich bei der vorstehend
genannten Brennkraftmaschine, da die Temperatur der NOx-
Absorptionseinrichtung nicht so geregelt wird, daß sie
innerhalb des vorstehend genannten Bereiches gehalten
wird, ein Problem darin, daß das NOx-Absorptionsvermögen
der NOx-Absorptionseinrichtung reduziert wird, wenn die
Temperatur der NOx-Absorptionseinrichtung unterhalb oder
oberhalb des vorstehend genannten Bereiches ist.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Abgasreini
gungsanlage zu schaffen, bei der die NOx-Absorptionsein
richtung ständig ein hohes NOx-Absorptionsvermögen hat.
Gemäß der Erfindung wird eine Brennkraftmaschinen-
Abgasreinigungsanlage in einer Brennkraftmaschinen-Abgas
leitung geschaffen, wobei die Anlage aufweist: eine NOx-
Absorptionseinrichtung, die in der Abgasleitung angeord
net ist und das NOx absorbiert, wenn das Luft-Brennstoff-
Verhältnis des in die NOx-Absorptionseinrichtung strömen
den Abgases mager ist, wobei die NOx-Absorptionseinrich
tung das absorbierte NOx freisetzt, wenn das Luft-Brenn
stoff-Verhältnis des Abgases fett wird; und eine Regel
einrichtung zum Regeln der Temperatur der NOx-Absorpti
onseinrichtung, um die Temperatur der NOx-Absorptionsein
richtung in einem festgelegten Bereich zu halten, in dem
ein hohes NOx-Absorptionsvermögen der NOx-Absorptionsein
richtung erzielbar ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten
Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen näher beschrieben, wobei in den Zeichnun
gen:
Fig. 1 eine Gesamtansicht einer Brennkraftmaschine
ist;
Fig. 2 ein die Konzentration von unverbrannten Kohlen
wasserstoffen und CO und O2 in dem Abgas zeigendes Dia
gramm ist;
Fig. 3A und 3B Ansichten zur Erläuterung einer NOx-Ab
sorptions- und -Freisetzungsoperation sind;
Fig. 4 ein die Beziehung zwischen dem NOx-Absorptions
vermögen der NOx-Absorptionseinrichtung und der Tempera
tur des Abgases zeigendes Diagramm ist; und
Fig. 5 ein Ablaufplan zum Regeln der Brennstoffein
spritzdüse und der Lufteinblasdüse ist.
Bezüglich Fig. 1 bezeichnet Bezugszeichen 2 den Grund
körper einer Brennkraftmaschine, in der ein mageres Luft-
Brennstoff-Gemisch verbrannt werden kann, 4 eine Ansaug
leitung, 6 eine Abgasleitung und 8 eine in der Ansauglei
tung 4 angeordnete Drosselklappe. In der Abgasleitung 6
ist ein Gehäuse 12, das eine NOx-Absorptionseinrichtung
10 in sich einschließt, angeordnet. Eine Brennstoffein
spritzdüse 14 zum Einspritzen von Brennstoff in das Ge
häuse 12 und eine Lufteinblasdüse 16 zum Einblasen von
Luft in das Gehäuse 12 sind stromaufwärts der NOx-Absorp
tionseinrichtung 10 im Inneren des Gehäuses 12 angeord
net. Die Brennstoffeinspritzdüse 14 und die Lufteinblas
düse 16 sind mit einer elektronischen Regeleinheit (ERE)
20 verbunden und werden durch die ERE 20 geregelt. Ein
Temperatursensor 18 ist in der Abgasleitung 6 stromab
wärts von und nahe der NOx-Absorptionseinrichtung 10
angeordnet. Dieser Temperatursensor 18 erzeugt eine Aus
gangsspannung, die der Temperatur des aus der NOx-Absorp
tionseinrichtung 10 ausströmenden Abgases proportional
ist, und die Ausgangsspannung des Temperatursensors 18
wird in die ERE 20 eingegeben.
Fig. 2 zeigt schematisch die Konzentration der reprä
sentativen Komponenten des von der Verbrennungskammer der
Brennkraftmaschine abgegebenen Abgases. Wie aus Fig. 2
deutlich wird, steigt die Konzentration der unverbrannten
Kohlenwasserstoffe und von CO in dem von der
Verbrennungskammer abgegebenen Abgas an, wenn das Luft-
Brennstoff-Verhältnis des in die Verbrennungskammer
zugeführten Luft-Brennstoff-Gemisches fetter wird, und
die Konzentration des Sauerstoffs O2 in dem von der Ver
brennungskammer abgegebenen Abgas wird gesteigert, wenn
das Luft-Brennstoff-Verhältnis des in die Verbrennungs
kammer zugeführten Luft-Brennstoff-Gemisches magerer
wird.
Bei der in dem Gehäuse 12 enthaltenen NOx-Absorptions
einrichtung 10 wird zum Beispiel Aluminiumoxid als ein
Träger verwendet. Auf diesem Träger ist mindestens eine
Substanz aufgetragen, die aus der Gruppe der Alkalime
talle, wie zum Beispiel Kalium K, Natrium Na, Lithium Li
und Cäsium Cs; der Gruppe der Erdalkalimetalle, wie zum
Beispiel Barium Ba und Kalzium Ca; und der Gruppe der
seltenen Erdmetalle, wie zum Beispiel Lanthan La und
Yttrium Y, und der Gruppe der Edelmetalle wie beispiels
weise Platin Pt ausgewählt ist. Unter Bezugnahme auf das
Verhältnis zwischen der Luft und dem in die Ansaugleitung
4 der Brennkraftmaschine und in die Abgasleitung 6 strom
aufwärts der NOx-Absorptionseinrichtung 10 zugeführten
Brennstoff (Kohlenwasserstoffe) als das Luft-Brennstoff-
Verhältnis des in die NOx-Absorptionseinrichtung 10 ein
strömenden Abgases, führt diese NOx-Absorptionseinrich
tung 10 die Absorptions- und Freisetzungsoperation von
NOx aus, indem das NOx absorbiert wird, wenn das Luft-
Brennstoff-Verhältnis des einströmenden Abgases mager
ist, während das absorbierte NOx freigesetzt wird, wenn
die Sauerstoffkonzentration in dem einströmenden Abgas
fällt. Es ist festzustellen, daß das Luft-Brennstoff-Ver
hältnis der einströmenden Abgase mit dem Luft-Brennstoff-
Verhältnis des in die Verbrennungskammer zugeführten
Luft-Brennstoff-Gemisches übereinstimmt, wenn der Brenn
stoff (Kohlenwasserstoffe) oder Luft nicht in die Abgas
leitung 6 stromaufwärts der NOx-Absorptionseinrichtung 10
zugeführt wird, und in diesem Fall absorbiert die NOx-Ab
sorptionseinrichtung 10 das NOx, wenn das
Luft-Brennstoff-Verhältnis des in die Verbrennungskammer
zugeführten Luft-Brennstoff-Gemisches mager ist und setzt
das absorbierte NOx frei, wenn die Sauerstoffkonzentra
tion in dem in die Verbrennungskammer zugeführten Luft-
Brennstoff-Gemisch gesenkt wird.
Wenn die vorstehend genannte NOx-Absorptionseinrich
tung 10 in der Abgasleitung der Brennkraftmaschine ange
ordnet ist, so führt diese NOx-Absorptionseinrichtung 10
tatsächlich die Absorptions- und Freisetzungsoperation
von NOx aus, aber es gibt Bereiche des genauen Mechanis
mus dieser Absorptions- und Freisetzungsoperation, die
nicht klar verständlich sind. Es kann jedoch angenommen
werden, das diese Absorptions- und Freisetzungsoperation
durch den in den Fig. 3A und 3B gezeigten Mechanismus
durchgeführt wird. Dieser Mechanismus soll unter Verwen
dung eines Falls als ein Beispiel erklärt werden, in dem
Platin Pt und Barium Ba auf dem Träger aufgetragen sind,
aber ein ähnlicher Mechanismus wird erzielt, selbst wenn
ein anderes Edelmetall, Alkalimetall, Erdalkalimetall
oder seltenes Erdmetall verwendet wird.
Wenn nämlich das einströmende Abgas sehr mager wird,
wird die Sauerstoffkonzentration des einströmenden Abga
ses stark gesteigert. Zu diesem Zeitpunkt wird, wie in
Fig. 3A gezeigt, der Sauerstoff O2 an der Oberfläche des
Platins Pt in der Form von O2⁻ oder O2- angelagert. Das
NO in dem einströmenden Abgas reagiert mit dem O2⁻ oder
O2- an der Oberfläche des Platins Pt und wird NO2 (2NO +
O2 → 2NO2). Nachfolgend wird ein Teil des erzeugten NO2
auf dem Platium oxidiert und in das Absorptionsmittel
absorbiert. Während dem Verbinden mit dem Bariumoxid BaO
wird es in dem Absorptionsmittel in der Form von Salpe
tersäure-Ionen NO3⁻ verteilt, wie in Fig. 3A gezeigt. Auf
diese Weise wild NOx in der NOx-Absorptionseinrichtung 10
absorbiert.
So lange, wie die Sauerstoffkonzentration in dem
einströmenden Abgas hoch ist, wird das NOx an der Ober
fläche des Platins Pt erzeugt, und so lange, wie das NOx-
Absorptionsvermögen der NOx-Absorptionseinrichtung nicht
gesättigt ist, wird das NOx in das Absorptionsmittel ab
sorbiert und Salpetersäureionen NO3⁻ werden erzeugt. Im
Gegensatz dazu verläuft die Reaktion in einer umgekehrten
Richtung (NO3⁻ → NO2), wenn die Sauerstoffkonzentration
in dem einströmenden Abgas verringert wird und die Erzeu
gung von NO2 verringert wird, und folglich Salpetersäure-
Ionen NO3⁻ in dem Absorptionsmittel in der Form von NO2
von dem Absorptionsmittel freigesetzt werden. Wenn näm
lich die Sauerstoffkonzentration in dem einströmenden
Abgas verringert wird, wird das NOx von der NOx-Absorp
tionseinrichtung 10 freigesetzt. Wie in Fig. 2 gezeigt,
wird die Sauerstoffkonzentration in dem einströmenden
Abgas verringert, wenn der Magerkeitsgrad des einströmen
den Abgases niedrig wird, und demgemäß wird, wenn der
Magerkeitsgrad des einströmenden Abgases verringert wird,
sogar wenn das Luft-Brennstoff-Verhältnis des einströmen
den Abgases mager ist, das NOx von der NOx-Absorptions
einrichtung 10 freigesetzt.
Andererseits wird, wenn das Luft-Brennstoff-Verhältnis
des in die Verbrennungskammer zugeführten Luft-Brenn
stoff-Gemisches fett gemacht wird und das Luft-Brenn
stoff-Verhältnis des einströmenden Abgases fett wird, wie
in Fig. 2 gezeigt, eine große Menge von unverbrannten
Kohlenwasserstoffen und CO von Brennkraftmaschine abgege
ben, und diese unverbrannten Kohlenwasserstoffe und das
CO reagieren mit dem Sauerstoff O2⁻ oder O2- auf dem Pla
tin Pt und werden oxidiert. Auch wird die Sauerstoffkon
zentration beträchtlich verringert, wenn das Luft-Brenn
stoff-Verhältnis des einströmenden Abgases fett wird, und
deshalb wird das NO2 von dem Absorptionsmittel freige
setzt. Dieses NO2 reagiert mit den unverbrannten Kohlen
wasserstoffen und CO, wie in Fig. 3B gezeigt, und wird
reduziert. Auf diese Weise wird, wenn das NO2 nicht mehr
an der Oberfläche des Platins vorhanden ist, das NO2 nach
und nach von dem Absorptionsmittel freigesetzt. Demgemäß
wird, wenn das Luft-Brennstoff-Verhältnis des einströmen
den Abgases fett gemacht wird, das NO2 in einer kurzen
Zeit von der NOx-Absorptionseinrichtung 10 freigesetzt.
Wie vorstehend erwähnt, wird das NOx in der NOx-Ab
sorptionseinrichtung 10 absorbiert, wenn das Luft-Brenn
stoff-Verhältnis des einströmenden Abgases mager ist, und
das NOx wird von der NOx-Absorptionseinrichtung 10 frei
gesetzt, wenn das Luft-Brennstoff-Verhältnis des einströ
menden Abgases fett wird. In dem Ausführungsbeispiel
gemäß der Erfindung wird in einer Mehrheit der Betriebs
zustände der Brennkraftmaschine ein mageres Luft-Brenn
stoff-Gemisch in der Verbrennungskammer verbrannt.
Gleichzeitig wird das von der Verbrennungskammer abgege
bene NOx in der NOx-Absorptionseinrichtung 10 absorbiert
und gespeichert. In diesem Fall jedoch, wenn die Verbren
nung des mageren Luft-Brennstoff-Gemisches anhält, um für
eine lange Zeit ausgeführt zu werden, wird das NOx-Ab
sorptionsvermögen durch die NOx-Absorptionseinrichtung 10
gesättigt und als Folge dessen kann die NOx-Absorptions
einrichtung 10 nicht länger das NOx absorbieren. Demgemäß
wird in dem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung das
in die Verbrennungskammer zugeführte Luft-Brennstoff-
Gemisch zeitweise fett gemacht, um das NOx aus der NOx-
Absorptionseinrichtung 10 freizusetzen, bevor das NOx-
Absorptionsvermögen durch die NOx-Absorptionseinrichtung
10 gesättigt ist. Gleichzeitig wird das von der NOx-
Absorptionseinrichtung 10 freigesetzte NOx durch die
unverbrannten Kohlenwasserstoffe reduziert, und deshalb
besteht keine Gefahr, daß das NOx in die Außenluft abge
geben wird.
Fig. 4 veranschaulicht die Beziehung zwischen dem NOx-
Absorptionsvermögen der NOx-Absorptionseinrichtung 10 und
der Temperatur T des in die NOx-Absorptionseinrichtung 10
einströmenden Abgases. Wenn die Temperatur des Abgases
geringer als T1 in Fig. 4 wird, d. h. die Temperatur der
NOx-Absorptionseinrichtung 10 gering wird, wird das NOx-
Absorptionsvermögen der NOx-Absorptionseinrichtung 10
vermindert, wie in Fig. 4 veranschaulicht, da die Oxida
tionswirkung von NOx (2NO + O2 → 2NO2) abgeschwächt wird.
Umgekehrt wird, wenn die Temperatur T des Abgases höher
als T4 in Fig. 4 wird, d. h. die Temperatur der NOx-Ab
sorptionseinrichtung 10 hoch wird, das NOx-Absorptions
vermögen der NOx-Absorptionseinrichtung 10 vermindert,
wie in Fig. 4 veranschaulicht, da das in der NOx-Absorp
tionseinrichtung 10 absorbierte NOx dissoziiert wird und
naturgemäß von der NOx-Absorptionseinrichtung 10 freige
setzt wird. Demgemäß wird das NOx-Absorptionsvermögen der
NOx-Absorptionseinrichtung 10 hoch, wenn die Temperatur T
des Abgases zwischen T1 und T4 in Fig. 4 liegt.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung wird,
wenn die Temperatur T des Abgases niedriger als T1 wird,
durch die Brennstoffeinspritzdüse 14 Brennstoff in das
Gehäuse 12 eingespritzt, um die Temperatur T des Abgases
innerhalb eines Bereiches von T1 bis T4 zu halten, und,
wenn die Temperatur T des Abgases höher als T4 wird,
durch die Lufteinblasdüse 16 Luft in das Gehäuse 12 ein
geblasen. Wenn nämlich das Luft-Brennstoff-Verhältnis des
einströmenden Abgases mager ist, enthält das Abgas eine
große Menge von Sauerstoff. Demgemäß wird, wenn durch die
Brennstoffeinspritzdüse 14 Brennstoff in das Gehäuse 12
eingespritzt wird, der Brennstoff sofort verbrannt, und
folglich wird die Temperatur T des Abgases durch die
Wärme der Verbrennung des Brennstoffes erhöht. Umgekehrt
wird, wenn durch die Lufteinblasdüse 16 Luft in das Ge
häuse 12 eingeblasen wird, das Abgas durch diese Luft
gekühlt, und folglich wird die Temperatur T des Abgases
verringert. Somit wird die Temperatur T des Abgases
zwischen T1 und T4 gehalten.
Für die Steigerung der Temperatur T des Abgases ist
keine große Menge an Brennstoff erforderlich, und deshalb
wird, wenn durch die Brennstoffeinspritzdüse 14
Brennstoff in das Gehäuse 12 eingespritzt wird, das Luft-
Brennstoff-Verhältnis des einströmenden Abgases mager
gehalten. Demgemäß wird gleichzeitig das NOx in dem Abgas
in der NOx-Absorptionseinrichtung 10 absorbiert.
Fig. 5 zeigt ein Programm zum Regeln der Brennstoff
einspritzdüse 14 und der Lufteinblasdüse 16, und dieses
Programm wird durch aufeinanderfolgende Unterbrechungen
in festgelegten Zeitintervallen abgearbeitet.
Bezüglich Fig. 5 wird im Schritt 30 die Temperatur T
des Abgases, die durch den Temperatursensor 18 erfaßt
wird, eingelesen. Dann wird im Schritt 31 festgestellt,
ob die Temperatur T des Abgases gleich der unteren Grenz
temperatur oder kleiner als die untere Grenztemperatur T1
(Fig. 4) ist oder nicht. Wenn T T1 geht das Programm zu
Schritt 32 über, und die Brennstoffeinspritzung durch die
Brennstoffeinspritzdüse 14 wird begonnen. Dann geht das
Programm zu Schritt 33 über. Umgekehrt springt das Pro
gramm zu Schritt 33 weiter, wenn in Schritt 32 festge
stellt wird, daß T < T1 ist.
Im Schritt 33 wird festgestellt, ob die Temperatur T
des Abgases gleich einer festgelegten Temperatur oder hö
her als eine festgelegte Temperatur T2 (Fig. 4) ist oder
nicht, die geringfügig höher als die untere Grenztempera
tur T1 ist. Wenn T T2 ist, geht das Programm zu Schritt
34 über, und die Brennstoffeinspritzung durch die Brenn
stoffeinspritzdüse 14 wird gestoppt. Dann geht das Pro
gramm zu Schritt 35 über. Umgekehrt springt das Programm
zu Schritt 35 weiter, wenn im Schritt 33 festgestellt
wird, daß T < T2 ist.
Im Schritt 35 wird festgestellt, ob die Temperatur T
des Abgases gleich der oberen Grenztemperatur oder höher
als die obere Grenztemperatur T4 (Fig. 4) ist oder nicht.
Wenn T T4 ist, geht das Programm zu Schritt 36 über, und
die Lufteinblasung durch die Lufteinblasdüse 16 wird
begonnen. Dann geht das Programm zu Schritt 37 über.
Umgekehrt springt das Programm zu Schritt 37 weiter, wenn
im Schritt 35 festgestellt wird, daß T < T4 ist.
Im Schritt 37 wird festgestellt, ob die Temperatur T
des Abgases gleich einer festgelegten Temperatur oder
geringer als eine festgelegte Temperatur T3 (Fig. 4) ist
oder nicht, die geringfügig geringer als die obere Grenz
temperatur T4, aber größer als T2 ist. Wenn T T3 ist,
geht das Programm zu Schritt 38 über, und die Lufteinbla
sung durch die Lufteinblasdüse 16 wird gestoppt. Dann ist
der Bearbeitungszyklus vervollständigt. Umgekehrt ist der
Bearbeitungszyklus vervollständigt, wenn im Schritt 37
festgestellt wird, daß T < T3 ist.
Bei dem vorstehend genannten Programm wird, wenn die
Temperatur T des Abgases auf unter T1 reduziert wird, die
Brennstoffeinspritzung durch die Brennstoffeinspritzdüse
14 begonnen, und die Brennstoffeinspritzung durch die
Brennstoffeinspritzdüse 14 wird gestoppt, wenn die Tempe
ratur T des Abgases T2 übersteigt. Außerdem wird, wenn
die Temperatur T des Abgases T4 übersteigt, die Luftein
blasung durch die Lufteinblasdüse 16 begonnen, und die
Lufteinblasung durch die Lufteinblasdüse 16 wird ge
stoppt, wenn die Temperatur T des Abgases auf unter T3
reduziert wird. Jedoch kann die Brennstoffeinspritzung
durch die Brennstoffeinspritzdüse 14 gestoppt werden,
wenn eine festgelegte Zeit vergangen ist, nachdem die
Brennstoffeinspritzung begonnen hat, und die Lufteinbla
sung durch die Lufteinblasdüse 16 kann gestoppt werden,
wenn eine festgelegte Zeit vergangen ist, nachdem die
Lufteinblasung begonnen hat.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird
Brennstoff in das Gehäuse 12 zugeführt, um die NOx-Ab
sorptionseinrichtung 10 zu heizen. Anstelle dessen ist es
jedoch möglich, die NOx-Absorptionseinrichtung 10 durch
ein im Inneren des Gehäuses 12 stromaufwärts der
NOx-Absorptionseinrichtung 10 angeordnetes elektrisches
Heizelement zu heizen. Außerdem wird bei dem in Fig. 1
gezeigten Ausführungsbeispiel Luft in das Gehäuse 12 ein
geblasen, um die NOx-Absorptionseinrichtung 10 zu kühlen.
Anstelle dessen ist es jedoch möglich, ein Brennkraftma
schinen-Kühlwasser des Kühlers zu dem äußeren Umfang des
Gehäuses 12 einzuleiten und die Menge des Brennkraftma
schinen-Kühlwassers zu regeln, und es ist auch möglich,
Fahrtwind, der auftritt, wenn das Kraftfahrzeug gefahren
wird, zu dem äußeren Umfang des Gehäuses 12 einzuleiten
und die Menge des um das Gehäuse 12 strömenden Fahrtwin
des zu regeln.
Während die Erfindung mit Bezug auf spezifische, zum
Zweck der Veranschaulichung ausgewählte Ausführungsbei
spiele beschrieben wurde, sollte es offensichtlich sein,
daß durch Fachleute ohne Entfernung von dem grundlegenden
Konzept und dem Rahmen der Erfindung zahlreiche Modifika
tionen realisiert werden können.
Eine Brennkraftmaschine mit einer Abgasleitung hat in
dieser eine NOx-Absorptionseinrichtung, die NOx absor
biert, wenn das Luft-Brennstoff-Verhältnis des in die
NOx-Absorptionseinrichtung strömenden Abgases mager ist
und absorbiertes NOx freisetzt, wenn das Luft-Brennstoff-
Verhältnis des in die NOx-Absorptionseinrichtung strömen
den Abgases fett wird. Die Temperatur der NOx-Absorpti
onseinrichtung wird durch Einspritzen von Brennstoff in
das Abgas, wenn die Temperatur der NOx-Absorptionsein
richtung fällt, und durch Einblasen von Luft in das Ab
gas, wenn die Temperatur der NOx-Absorptionseinrichtung
hoch wird, innerhalb eines festgelegten Bereiches gehal
ten.
Claims (12)
1. Brennkraftmaschinen-Abgasreinigungsanlage in einer
Brennkraftmaschinen-Abgasleitung (6), wobei die Anlage
aufweist:
eine NOx-Absorptionseinrichtung (10), die in der Abgasleitung (6) angeordnet ist und NOx absorbiert, wenn ein Luft-Brennstoff-Verhältnis des in die NOx-Absorpti onseinrichtung (10) strömenden Abgases mager ist, wobei die NOx-Absorptionseinrichtung (10) absorbiertes NOx freisetzt, wenn das Luft-Brennstoff-Verhältnis des Abga ses fett wird; und
eine Regeleinrichtung (20) zum Regeln der Temperatur der NOx-Absorptionseinrichtung (10), um die Temperatur der NOx-Absorptionseinrichtung (10) innerhalb eines fest gelegten Bereiches zu halten, in dem das hohe NOx-Absorp tionsvermögen der NOx-Absorptionseinrichtung (10) erziel bar ist.
eine NOx-Absorptionseinrichtung (10), die in der Abgasleitung (6) angeordnet ist und NOx absorbiert, wenn ein Luft-Brennstoff-Verhältnis des in die NOx-Absorpti onseinrichtung (10) strömenden Abgases mager ist, wobei die NOx-Absorptionseinrichtung (10) absorbiertes NOx freisetzt, wenn das Luft-Brennstoff-Verhältnis des Abga ses fett wird; und
eine Regeleinrichtung (20) zum Regeln der Temperatur der NOx-Absorptionseinrichtung (10), um die Temperatur der NOx-Absorptionseinrichtung (10) innerhalb eines fest gelegten Bereiches zu halten, in dem das hohe NOx-Absorp tionsvermögen der NOx-Absorptionseinrichtung (10) erziel bar ist.
2. Brennkraftmaschinen-Abgasreinigungsanlage gemäß An
spruch 1, wobei die Regeleinrichtung (20) die Temperatur
des in die NOx-Absorptionseinrichtung (10) strömenden Ab
gases regelt, um die Temperatur der NOx-Absorptionsein
richtung (10) innerhalb des festgelegten Bereiches zu
halten.
3. Brennkraftmaschinen-Abgasreinigungsanlage gemäß An
spruch 2, wobei die Regeleinrichtung (20) mindestens eine
Heizeinrichtung zum Heizen des in die NOx-Absorptions
einrichtung (10) strömenden Abgases und eine Kühleinrich
tung zum Kühlen des in die NOx-Absorptionseinrichtung
(10) strömenden Abgases aufweist.
4. Brennkraftmaschinen-Abgasreinigungsanlage gemäß An
spruch 3, wobei die Heizeinrichtung eine Brennstoffein
spritzdüse (14) zum Einspritzen von Brennstoff in das in
die NOx-Absorptionseinrichtung (10) strömende Abgas auf
weist, um die NOx-Absorptionseinrichtung (10) durch die
beim Verbrennen des Brennstoffs erzielte Wärme zu heizen.
5. Brennkraftmaschinen-Abgasreinigungsanlage gemäß An
spruch 4, wobei die NOx-Absorptionseinrichtung (10) in
einem Gehäuse (12) angeordnet ist, und die Brennstoffein
spritzdüse (14) in dem Gehäuse (12) angeordnet ist, um
stromaufwärts der NOx-Absorptionseinrichtung (10) Brenn
stoff in das Innere des Gehäuses (12) einzuspritzen.
6. Brennkraftmaschinen-Abgasreinigungsanlage gemäß An
spruch 4, wobei die Heizeinrichtung die Brennstoffein
spritzdüse (14) regelt, um zeitweise durch die Brenn
stoffeinspritzdüse (14) Brennstoff einzuspritzen, wenn
die Temperatur des in die NOx-Absorptionseinrichtung (10)
strömenden Abgases niedriger als die untere Grenztempera
tur in dem festgelegten Bereich wird.
7. Brennkraftmaschinen-Abgasreinigungsanlage gemäß An
spruch 6, wobei die Heizeinrichtung die Brennstoffein
spritzung durch die Brennstoffeinspritzdüse (14) stoppt,
wenn die Temperatur des in die NOx-Absorptionseinrichtung
(10) strömenden Abgases höher als eine festgelegte Tempe
ratur wird, die geringfügig höher ist als die untere
Grenztemperatur.
8. Brennkraftmaschinen-Abgasreinigungsanlage gemäß An
spruch 3, wobei die Kühleinrichtung eine Lufteinblasdüse
(16) zum Einblasen von Luft in das in die NOx-Absorpti
onseinrichtung (10) strömende Abgas aufweist, um die
NOx-Absorptionseinrichtung (10) zu kühlen.
9. Brennkraftmaschinen-Abgasreinigungsanlage gemäß An
spruch 8, wobei die NOx-Absorptionseinrichtung (10) in
einem Gehäuse (12) angeordnet ist, und die Lufteinblas
düse (16) in dem Gehäuse (12) angeordnet ist, um strom
aufwärts der NOx-Absorptionseinrichtung (10) Luft in das
Innere des Gehäuses (12) einzublasen.
10. Brennkraftmaschinen-Abgasreinigungsanlage gemäß
Anspruch 8, wobei die Kühleinrichtung die Lufteinblasdüse
(16) regelt, um zeitweise durch die Lufteinblasdüse (16)
Luft einzublasen, wenn die Temperatur des in die NOx-Ab
sorptionseinrichtung (10) strömenden Abgases höher als
die obere Grenztemperatur in dem festgelegten Bereich
wird.
11. Brennkraftmaschinen-Abgasreinigungsanlage gemäß
Anspruch 10, wobei die Kühleinrichtung die Lufteinblasung
durch die Lufteinblasdüse (16) stoppt, wenn die Tempera
tur des in die NOx-Absorptionseinrichtung (10) strömenden
Abgases niedriger wird als eine festgelegte Temperatur,
die geringfügig niedriger ist als die obere Grenztempera
tur.
12. Brennkraftmaschinen-Abgasreinigungsanlage gemäß
Anspruch 1, wobei die NOx-Absorptionseinrichtung (10)
mindestens eine Substanz enthält, die aus der Gruppe der
Alkalimetalle mit Kalium, Natrium, Lithium, Cäsium; der
Gruppe der Erdalkalimetalle mit Barium, Kalzium; und der
Gruppe der seltenen Erdmetalle mit Lanthan, Yttrium aus
gewählt ist und Platin enthält.
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R071 | Expiry of right | ||
R071 | Expiry of right |