HU212382B - Method for operating catalyzer fitted in exhaust system of an internal combustion engine - Google Patents

Method for operating catalyzer fitted in exhaust system of an internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
HU212382B
HU212382B HU9202632A HU263292A HU212382B HU 212382 B HU212382 B HU 212382B HU 9202632 A HU9202632 A HU 9202632A HU 263292 A HU263292 A HU 263292A HU 212382 B HU212382 B HU 212382B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
engine
combustion engine
internal combustion
load
catalyst
Prior art date
Application number
HU9202632A
Other languages
English (en)
Other versions
HU9202632D0 (en
HUT65668A (en
Inventor
Darren A Smith
Original Assignee
Orbital Eng Pty
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=3774520&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=HU212382(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Orbital Eng Pty filed Critical Orbital Eng Pty
Publication of HU9202632D0 publication Critical patent/HU9202632D0/hu
Publication of HUT65668A publication Critical patent/HUT65668A/hu
Publication of HU212382B publication Critical patent/HU212382B/hu

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
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
    • F01N3/306—Preheating additional air
    • 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
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • 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
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2013—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
    • 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
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • 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
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/12—Other methods of operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/024—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/08—Introducing corrections for particular operating conditions for idling
    • F02D41/083—Introducing corrections for particular operating conditions for idling taking into account engine load variation, e.g. air-conditionning
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1446—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being exhaust temperatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
    • F02M31/04—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture
    • F02M31/042—Combustion air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/024—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D2041/026—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus using an external load, e.g. by increasing generator load or by changing the gear ratio
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Description

(51) Int. Cl.6
F 02 D 35/02
F 02 D 41/06
Orbital Engine Co. (Australia) Pty. Ltd., Balcatta, Western Australia (AU) (74) Képviselő:
DANUBIA Szabadalmi és Védjegy Iroda Kft., Budapest (54) Eljárás belső égésű motor kipufogórendszerébe épített katalizátor működtetésére (57) KIVONAT
A találmány tárgya eljárás belső égésű motorok (20) füstgázkibocsátásának szabályozására. Ennek lényege, hogy legalább a belső égésű motornak (20) az üresjárati és/vagy alacsony terhelésű üzemmódjában az előre meghatározott hőmérsékletérték alatt a belső égésű motorra (20) járulékos terhelést adunk, ezzel növeljük a belső égésű motor (20) üzemanyagigényét. A belső égésű motorba (20) bevezetett üzemanyag arányának növelésével a kipufogógázok hőmérsékletét növeljük. A gázkibocsátásszabályzó egység úgy van programozva, hogy amikor a belső égésű motor (20) üresjárati és/vagy alacsony terhelési üzemmódban, az előre meghatározott hőmérséklet alatt működik, olyan értelemben vezérli a terhelőegységet, hogy az járulékos terhelést adjon a belsőégésű motorra (20), hogy ezáltal nőjön a motor üzemanyagigénye. Az üzemanyagadagoló egységet olyan értelemben vezérlik, hogy a motor (20) megnövekedett üzemanyagigényének megfelelő növelt üzemanyagmennyiséget adagoljon a motorba, ezáltal a motor kipufogógázainak gyorsabb hőmérsékletemelkedését érjük el.
HU 212 382 B
A leírás terjedelme: 6 oldal (ezen belül 2 lap ábra)
HU 212 382 Β
A találmány tárgya eljárás belső égésű motor kipufogórendszerébe épített katalizátor működtetésére.
Mint ismeretes, belső égésű motoroknál a füstgázkibocsátás szabályzása lényegesen nehezebb a motor alacsony terhelési tartományában, mint a magasabb terhelési tartományokban, továbbá az alacsonyabb terhelési tartományban nehezebb a stabil üzemmód biztosítása. Ismeretes továbbá, hogy ezek a nehézségek fokozódnak, ha a motor alacsonyabb üzemi hőmérsékletű, például közvetlenül a motor hidegindítása után.
A katalizátornál felszerelt belső égésű motorok üzemeltetésénél tapasztalható, hogy az alkalmazott katalizátorok nem eléggé hatásosak mindaddig, amíg a katalizátor maga el nem éri az előírt üzemi hőmérsékletet, azaz amíg nem „izzik”. A katalizátor izzása általában függ a katalizátorba a kipufogógázok révén bevezetett hőtől, ez pedig függ a füstgázkibocsátások kellően magas hőmérsékletétől, hogy ezáltal mielőbb elérje a katalizátor az izzási hőmérsékletet.
Például a JPO1-15 421 sz. szabadalmi leírásból már ismert olyan megoldás, amelynél a kipufogógázemisszió javítása érdekében szabályozott villamos futőszerkezetet alkalmaznak, és ez a belső égésű motor kipufogórendszerébe épített katalizátort közvetlenül fűti. A közvetlen villamos fűtést a motor hűtőkörébe és kenőolajkörébe illesztett érzékelőkkel összekapcsolt vezérlőegység szabályozza. A gyakorlai tapasztalatok azt mutatják, hogy az ilyen szabályzórendszer a motor változó üzemviszonyaihoz nem képes mindig gyorsan igazodni, következésképpen a kipufogógázok minősége az ilyen átmeneti időszakaszokban alig felel meg a korszerű szabványoknak.
A jelen találmánnyal célunk a fenti hiányosságok kiküszöbölése, azaz olyan tökéletesített megoldás létrehozása belső égésű motorok katalizátorának üzemeltetésére, amellyel a fent említett problémák kiküszöbölhetők, illetve legalábbis jelentősen csökkenthetők, továbbá amellyel a legszigorúbb füstgázkibocsátási előírások is megnyugtatóan teljesíthetők.
A kitűzött feladatot olyan eljárás továbbfejlesztésével oldottuk meg, amelynél a katalizátort a motor bizonyos üzemállapotaiban, például hidegindításkor az előírt üzemi hőmérsékletre hevítjük. A találmány szerinti eljárás lényege, hogy legalább a belső égésű motor üresjárati és/vagy kis terhelésű üzemmódjaiban a katalizátort az előírt üzemi hőmérsékletre azáltal hevítjük, hogy a belső égésű motorra járulékos terhelést kapcsolunk, ezt érzékeljük, és e megnövelt motorterhelésnek megfelelő mértékbe a motorba beadagolt üzemanyag mennyiségét - és ezáltal a kipufogógázok hőmérsékletét - megnöveljük.
A kipufogógázok hőmérsékletének növelésével közvetve a belső égésű motor ütemi hőmérsékletét és egyúttal a katalizátor üzemi hőmérsékletét is növeljük, ezáltal a belső égésű motor sokkal gyorsabban éri el a stabil üzemállapotot, másrészt a katalizátor izzásba hozatalához szükséges időszakaszt is csökkentjük. Ez pedig azzal jár, hogy minimálisra csökkentjük a belső égésű motornak azt az üzemidőszakaszát, amelyben a katalizátor nem kellően hatásosan kezeli a kipufogógázokat.
Megjegyezzük, hogy ennek a fentebb említett, járulékos terhelésnek az alkalmazása nem feltétlenül szükséges mindig. Ha a belső égésű motor korábban már működésben volt, és a motor hőmérséklete, valamint a kipufogógázok hőmérséklete az újraindítás után önmagában elegendő lehet ahhoz, hogy gyorsan elérjük a motor normál üzemállapotát, illetve hogy izzásba hozzuk a katalizátort. Következésképpen, a gazdaságos üzemanyagfelhasználás érdekében a járulékos terhelést csak akkor kapcsoljuk a belső égésű motorra, ha annak indításakor a motorhőmérséklet egy előre meghatározott érték alatt van. E a hőmérsékleti küszöb érték minden egyes belső égésű motorra külön-külön állapítható meg olyan értékként, amelyen a motor elfogadható üzemstabilitással működtethető, és a katalizátor a motorindítástól számítva elfogadhatóan rövid időszakasz alatt izzásba hozható.
A kísérleti tapasztalataink azt mutatták, hogy a találmány szerinti megoldás különösen jól alkalmazható kétütemű belső égésű motorok működtetéséhez, azaz olyan motoroknál, amelyeknél a beépített forgó tömegekből adódó terhelés kisebb, a kipufogógázok hőmérséklete pedig lényegesen alacsonyabb, mint a négyütemű motoroknál, amelyeknél egyébként jelentős mechanikai terhelést jelent maga a szeleprendszer működtetése. Megjegyezzük azonban, hogy a jelen találmány négyütemű belső égésű motorokhoz is előnyösen alkalmazható, ezáltal javítható a motorüzem stabilitása, a katalizátor üzeme pedig hatékonyabbá tehető.
A találmány szerinti eljárás előnyös foganatosítási módjánál eljárhatunk úgy is, hogy a motorba bevezetett égési levegő hőmérsékletét növeljük és/vagy közvetlenül fűtjük a kipufogórendszerben elrendezett katalizátort. Az égési levegő hőmérsékletének növelésével tovább siettethetjük a motor üzemi hőmérsékletének elérését, valamint a kipufogógázok hőmérsékletének emelkedését, amelyek mindegyike segíti a kipufogórendszer katalizátor hatékony üzemállapotának mielőbbi elérését. Továbbá, a kipufogórendszer katalizátorának közvetlen fűtése ugyancsak elősegítheti, hogy a katalizátor hőmérséklete gyorsabban emelkedjék, azaz csökkenthető a katalizátor felízzításához szükséges idő.
Jóllehet a találmány értelmében a belső égésű motorra kapcsolt terhelést Járulékos terhelés”-ként említettük, megjegyezzük, hogy a motorra adott ilyen terhelésből nyert energia hasznosítható, azonban ez semmiképpen sem olyan energia, amely a hagyományos üzemmódban a belső égésű motor üzemeltetésénél keletkezik vagy a motorüzemeltetéshez szükséges energia.
Ilyen külső, járulékos terhelés lehet például, ha járulékos generátort kapcsolunk a belső égésű motorra, amely villamos energiát termelhet pl. a motor működtetéséhez. Ilyen külső terhelésként kapcsolhatunk a járműmotorra például néhány lámpát vagy hőenergiát termelő egységet, például fűtőegységet, amely a bevezetett égési levegőt melegíti elő vagy a jármű vezetőfülkéjét, illetve utasterét fűti.
A találmány értelmében a motorterhelés növelhető
HU 212 382 Β azzal is, hogy a hűtőfolyadék cirkuláltatását fojtjuk, és ezáltal növeljük a folyadékkeringtető szivattyúnak (illetve a hűtő ventilátornak) a belső égésű motorra kifejtett mechanikai terhelését. Adott esetben a motorra váltakozva kapcsolható kompresszor, például a légkondicionáló berendezés kompresszora, illetve a levegőventilátor, ilyenkor ez a kompresszor, illetve ventilátor is szerepelhet a fent említett értelemben külső mechanikai terhelésként.
A találmány szerint külső járulékos terhelésként alkalmazhatunk olyan villamos fűtőelemet is, amely a belső égésű motorra hajtott generátorra van kötve és fűtőenergiát termel. Ezzel a fűtőenergiával előmelegíthető például a belső égésű motorba vezetett levegő, de adott esetben ezt a futőenergiát közvetlenül a kipufogórendszer katalizátorának fűtésére is használhatjuk. A fűtőenergiának ezek a hasznos alkalmazásai jelentősen hozzájárulnak ahhoz, hogy minimálisra csökkentsük azt az időszakaszt, amely a kipufogórendszer katalizátorának felizzításához szükséges.
A találmány szerinti eljárás foganatosításához alkalmazhatunk pl. elektronikus gázkibocsátásszabályzó egységet, amely jelbemenetekkel van ellátva a belsőégésű motor hőmérsékletét, terhelését és fordulatszámát illetően, továbbá motorterhelésszabályzó és üzemanyagbeadagoló egységgel van ellátva. A gázkibocsátásszabályzó egység úgy van programozva, hogy legalábbis a motor üresjárati és/vagy alacsony terheléskori üzemmódjában az előre meghatározott hőmérsékletérték alatt úgy szabályozza a terhelőegységet, hogy az járulékos terhelést adjon a belső égésű motorra, ezáltal növelje az üzemanyagigényt, következésképpen növelje a beadagolt üzemanyag részarányát. Ez pedig azzal jár, hogy a belső égésű motor kipufogógázainak hőmérsékletét gyorsan megnöveljük.
A találmány szerinti eljárás foganatosításakor eljárhatunk úgy is, hogy a motor hűtőfolyadékkörében fojtást alkalmazunk és ezzel állítjuk elő a járulékos külső terhelést. A közegkeringtető szivattyú a belső égésű motorról kapja a hajtását. Adott esetben villamos terhelőegységet is alkalmazhatunk, amely csatlakozhat a belső égésű motorral hajtott generátorra, és ezzel is előállítható a járulékos terhelés. Ez a villamos terhelőegység célszerűen fűtőelemet foglalhat magában.
A találmány szerinti járulékos terhelés szabályzásával, valamint a gázkibocsátásszabályzó egységgel a belső égésű motor üzemanyaghasznosítási hatásfoka és a kipufogógázok minősége igen hatásosan javítható.
A találmányt részletesebben a csatolt rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti eljárás foganatosítására való megoldás példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon:
- az 1. ábra a találmány szerinti katalizátorszabályozás vázlatos kapcsolási elrendezése;
- a 2. ábra az 1. ábra szerinti katalizátorszabályozással felszerelt belső égésű motor perspektivikus képben.
Amint az 1. ábrán látható, a javasolt katalizátorszabályzónak gázkibocsátásszabályzó 10 egysége van, amely nyilakkak jelölt jelbemenetekkel van ellátva a belső égésű motor üzemi hőmérsékletét, terhelését és fordulatszámát illetően. A gázkibocsátásszabályzó 10 egység tápfeszültségét 11 akkumulátorról vagy 12 generátorról kapja, a 11 akkumulátor töltési állapotától függően. A 12 generátor kimenete 13 kapcsolóegységen keresztül kapcsolható. A 11 akkumulátort a 12 generátor tölti. A 12 generátor itt külön nem jelölt módon a belső égésű motorral van hajtókapcsolatban.
Az 1. ábrán látható továbbá, hogy 15 reléről gondoskodtunk, amely 16 fűtőelem energiaellátását szabályozza. A 15 relé 17 kapcsolón keresztül a gázkibocsátásszabályzó 10 egységgel van vezérlő kapcsolatban. Az elektronikus gázkibocsátásszabályzó 10 egység úgy van beállítva, hogy a motorindítási üzemszakasz közben meghatározza, hogy a motor hőmérséklete az előírt érték alatt van-e. Ez az előre meghatározott érték előre beprogramozható, amely tehát kívánatos ahhoz, hogy elfogadhatóan stabil motorüzemet és a katalizátor viszonylag gyors felizzítását elérjük. Általában ez az előre meghatározott hőmérsékletérték 35 °C.
Amint a fentiekben már említettük, bizonyos újraindítási feltételeknél a belső égésű motor már olyan hőmérsékletű lehet a korábbi működésből következően, amelyből még nem hűlt le az előírt érték alá, hogy ilyen körülmények között nem szükséges .járulékos terhelést” alkalmaznunk ahhoz, hogy a felmelegedési időt ezzel csökkentsük. Ha a 11 akkumulátor feszültsége az előírt érték alatt van, ami lehet például 10 V az általában 12 Vos akkumulátoroknál, akkor a gázkibocsátásszabályzó 10 egység nem fog olyan értelmű vezérlést adni, hogy járulékos villamos terhelést adjon a berendezés, hiszen ez túlterhelést adna a 11 akkumulátorra és káros lenne a gázkibocsátásszabályzó 10 egységre is.
Ha a gázkibocsátásszabályzó 10 egység a 11 akkumulátor állapotáról és a belső égésű motor hőmérsékletéről olyan jelet kap, hogy járulékos terhelést kell alkalmazni, akkor a gázkibocsátásszabályzó 10 egység működteti a 15 relét, amely ilyenkor a villamos 16 fűtőelemet a 12 generátorra kapcsolja. Ennek eredményeként nőni fog a belső égésű motor mechanikai terhelése, amivel együttjár az üzemanyagigény növekedése. Ilyenkor tehát a gázkibocsátásszabályzó 10 egység az igénynek megfelelően növeli a belső égésű motorba beadagolandó üzemanyagot. A megnövelt mennyiségű üzemanyagnak az elégetése a kipufogógázok hőmérsékletének növekedésével jár, ami viszont közvetve a belső égésű motornak és a kipufogórendszer katalizátorának a gyorsabb felmelegedését hozza magával. Ezáltal tehát csökken az az időintervallum, amely alatt elérjük a belső égésű motor stabil működésmódját és a katalizátor felizzítását.
A gázkibocsátásszabályzó 10 egység úgy programozható, hogy az lekapcsolja a járulékos terhelést az előre beállított üzemállapot elérésekor. Ez történhet például a belső égésű motor előre meghatározott hőmérsékletének elérésekor, illetve bizonyos időszakasz alapján, például a motorindítástól számított idő eltelte után, vagy az indítást követő, előre meghatározott főtengelyfordulatszám megtétele után.
HU 212 382 Β
A kísérleti tapasztalataink szerint célszerű, ha a 16 fűtőelem a belső égésű motorba bevezetendő égési levegő áramlási pályája mentén van elrendezve. Ezzel az égési levegő az égéstér elérése előtt kedvezően előmelegíthető, ami pedig a képződő kipufogógázok hőmérsékletének gyors növekedését eredményezi.
Célszerű lehet továbbá, hogy ha a 16 fűtőelemet a kipufogórendszerben úgy rendezzük el, hogy az közvetlenül fűthesse a katalizátort. Ezzel segíthetjük a katalizátor gyorsabb felizzítását, következésképpen hatékonyabbá tehető a kipufogórendszer működése.
Járulékos terhelésként alkalmazhatunk villamos fűtőelemet is, amivel a belső égésű motor villamos generátoron keresztül járulékos mechanikus terhelést kap. Az ilyen fűtőelem alkalmazásával a belső égésű motor sokkal gyorsabban előmelegíthető, a kipufogógázok hőmérséklete gyorsabban elérheti a kívánt értéket, továbbá gyorsabban elérhető a kipufogórendszer katalizátorának felizzítása is.
A 2. ábrán látható, hogy belső égésű 20 motor üzemanyagellátó szerkezete 21 befecskendezőegységgel rendelkezik, továbbá levegőellátó 22 egysége és 24 kipufogórendszere van. Az égési levegő a levegőellátó 22 egységen keresztül juttatható a belső égésű 20 motorba, a képződő kipufogógázokat pedig a 24 kipufogórendszer kezeli, amelynek során szabályozzuk a találmány szerint a károsanyagkibocsátást minőségét. Ez utóbbi a 24 kipufogórendszer 25 katalizátorral van felszerelve.
A belső égésű 20 motor 27 generátort és kompresszort, illetve 28 szivattyút hajt 29 szíjhajtáson keresztül. A 27 generátor villamos áramot termel a belső égésű 20 motor működéséhez, a jelen esetben a 28 szivattyú a motor hűtőfolyadékának cirkuláltatására való. Egyszerűen belátható, hogy a 27 generátor, illetve a 28 szivattyú terhelésének növelésével a belső égésű 20 motor mechanikai terhelése rendre nő.
A jelen esetben a levegőellátó 22 egységben villamos 23 fűtőelemet rendeztünk el, amely ugyancsak a 27 generátorra van kötve. Ezáltal tovább növelhető az a járulékos terhelés, amelyet a belső égésű 20 motorra adunk. A 23 fűtőelem alkalmazható arra, hogy az égési levegőt előmelegítse.
A 24 kipufogórendszerben is alkalmazhatunk villamos 26 fűtőelemet (2. ábra), amely ugyancsak a 27 generátorra van kötve, és amellyel növelhető a belső égésű 20 motorra kifejtett járulékos terhelés. A 26 fűtőelemnek itt az a rendeltetése, hogy közvetlenül fűtse a 24 kipufogórendszerben elrendezett 25 katalizátort. Ezzel gyorsítható a 25 katalizátor felizzítása és a 24 kipufogórendszer hatásos működésbe lépése.
A 28 szivattyú ellátható áramlásszabályozó egységgel, például szabályozható nyílású szeleppel, hogy a belső égésű 20 motor hűtőfolyadékának áramoltatását szabályozhassuk. A fojtás értelmében történő szabályzás nagyobb terhelést jelent a 28 szivattyúra, következésképpen a 28 szivattyú növelt mechanikai terhelést ad a belső égésű 20 motorra.

Claims (13)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Eljárás belső égésű motor (20) kipufogórendszerébe épített katalizátor (25) működtetésére, amelynél a motor (20) névleges hőmérséklet alatti üzemállapotaiban, például hidegindftáskor a katalizátort (25) legalább az előírt üzemi hőmérsékletre hevítjük, azzal jellemezve, hogy a katalizátort (25) az előírt hőmérsékletre azáltal hevítjük, hogy a belső égésű motorra (20) terhelést adunk, érzékeljük a járulékos terhelésnek megfelelő terhelésnövekedést, valamint az érzékelt megnövelt motorterhelésnek megfelelő mértékben a motorba (20) beadagolt üzemanyag mennyiségét (és ezáltal a kipufogógázok hőmérsékletét) megnöveljük.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy járulékos terfielésként a belső égésű motorral (20) hajtott hűtőfolyadékkeringtető szivattyú (28) folyadékáramkörében fojtást alkalmazunk.
  3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy járulékos terhelésként a belső égésű motorral (20) hajtott generátorra (27) villamos terhelést kapcsolunk.
  4. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a járulékos villamos terhelésként villamos fűtőelemet (16), (26) alkalmazunk.
  5. 5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a villamos fűtőelem (16), (26) hőjével a belső égésű motor égési levegőjét előmelegítjük.
  6. 6. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a villamos fűtőelem (16), (26) hőjével a katalizátort (25) közvetlenül fűtjük.
  7. 7. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a belső égésű motor (20) égési levegőjét előmelegítjük.
  8. 8. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a belső égésű motor (20) kipufogórendszerében (24) a katalizátort (25) közvetlenül fűtjük.
  9. 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a belső égésű motorral (20) hajtott generátorra (13), (27) csatlakozó villamos energiatárolóra kapcsolt gázkibocsátásszabályzó egységet (10) alkalmazunk, amelyet a belső égésű motor (20) üzemi paraméterei számára jelbemenetekkel látunk el, továbbá a gázkibocsátásszabályzó egységgel (10) meghatározzuk a mindenkori járulékos terhelésnek megfelelő növelt üzemanyagmennyiséget.
  10. 10. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a járulékos terhelés alkalmazásának időtartamát a gázkibocsátásszabályzó egységgel (10) szabályozzuk.
  11. 11. A 10. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a járulékos terhelés alkalmazásának időtartamát a motor (20) üzemi hőmérsékletével vezéreljük.
  12. 12. A 10. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a járulékos terhelés alkalmazásának időtartamát a motorindítástól kezdve számolt fordulatszámmal vezéreljük.
  13. 13. A 10. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a járulékos terhelés alkalmazásának időtartamát a motorindítástól számított időintervallummal vezéreljük.
HU9202632A 1990-02-27 1991-02-27 Method for operating catalyzer fitted in exhaust system of an internal combustion engine HU212382B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AUPJ882890 1990-02-27

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU9202632D0 HU9202632D0 (en) 1992-12-28
HUT65668A HUT65668A (en) 1994-07-28
HU212382B true HU212382B (en) 1996-06-28

Family

ID=3774520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9202632A HU212382B (en) 1990-02-27 1991-02-27 Method for operating catalyzer fitted in exhaust system of an internal combustion engine

Country Status (10)

Country Link
US (1) US5265418A (hu)
EP (1) EP0516692B1 (hu)
JP (1) JPH05506704A (hu)
KR (1) KR0165839B1 (hu)
AT (1) ATE147834T1 (hu)
BR (1) BR9106096A (hu)
CA (1) CA2075939C (hu)
DE (1) DE69124227T2 (hu)
HU (1) HU212382B (hu)
WO (1) WO1991013247A1 (hu)

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5397991A (en) * 1988-07-13 1995-03-14 Electronic Development Inc. Multi-battery charging system for reduced fuel consumption and emissions in automotive vehicles
US5602459A (en) 1988-07-13 1997-02-11 Electronic Development Inc. Fuel saving multi-battery charging system and method
GB2273174A (en) * 1992-12-01 1994-06-08 Ford Motor Co Temperature control of a catalytic converter
FR2701062B1 (fr) * 1993-01-29 1995-04-07 Siemens Automotive Sa Procédé et dispositif de réduction des émissions de gaz nocifs produites par un moteur à combustion interne propulsant un véhicule automobile.
US5444978A (en) * 1993-03-15 1995-08-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Catalyst warming up device of an internal combustion engine
US5404720A (en) * 1993-08-16 1995-04-11 Ford Motor Company Alternator powered electrically heated catalyst
US5345761A (en) * 1993-12-02 1994-09-13 Ford Motor Company Energy management system for hybrid vehicle
JP3524956B2 (ja) * 1994-05-30 2004-05-10 トヨタ自動車株式会社 電気加熱式触媒装置
US5512789A (en) * 1994-07-05 1996-04-30 Ford Motor Company Electrically heated catalyst control
JP2587202B2 (ja) * 1994-08-22 1997-03-05 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の発電制御装置
DE4430965C2 (de) * 1994-08-31 1997-09-11 Siemens Ag Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzufuhr für eine Brennkraftmaschine mit beheizbarem Katalysator
US5645745A (en) * 1994-09-02 1997-07-08 Chrysler Corporation Circuit and control method for electrically heating a catalyst
JP3358405B2 (ja) * 1995-09-21 2002-12-16 トヨタ自動車株式会社 電気加熱式触媒を搭載した内燃機関の制御装置
FR2741675B1 (fr) * 1995-11-23 1998-01-02 Inst Francais Du Petrole Procede et dispositif d'aide au demarrage a froid de vehicules automobiles
JP3230438B2 (ja) * 1996-06-10 2001-11-19 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド型車両の触媒温度制御装置
US6059057A (en) * 1997-06-02 2000-05-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Catalyst temperature control apparatus for hybrid vehicle
DE19909797A1 (de) * 1999-03-05 2000-09-07 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zum schnelleren Aufheizen eines Katalysators
FR2797300B1 (fr) * 1999-08-02 2003-02-21 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme d'aide au declenchement de la regeneration d'un filtre a particules integre dans une ligne d'echappement d'un moteur de vehicule automobile
SE515067C2 (sv) * 1999-10-25 2001-06-05 Volvo Personvagnar Ab Metod för att minska ämnen i avgaser från en förbränningsmotor
DE10001992A1 (de) * 2000-01-19 2001-07-26 Volkswagen Ag Verfahren zur temporären Erhöhung einer Abgastemperatur einer Verbrennungskraftmaschine
US6402057B1 (en) 2000-08-24 2002-06-11 Synerject, Llc Air assist fuel injectors and method of assembling air assist fuel injectors
US6302337B1 (en) 2000-08-24 2001-10-16 Synerject, Llc Sealing arrangement for air assist fuel injectors
US6484700B1 (en) 2000-08-24 2002-11-26 Synerject, Llc Air assist fuel injectors
FR2815379B1 (fr) * 2000-10-12 2003-04-18 Renault Procede et dispositif de regeneration d'un filtre a particules place dans la ligne d'echappement d'un moteur a combustion interne propulsant un vehicule automobile
US6418713B1 (en) * 2000-12-08 2002-07-16 Ford Global Technologies, Inc. Method for generating additional engine loads during start-up
US6354266B1 (en) * 2000-12-20 2002-03-12 Caterpillar Inc. Vehicle with engine having enhanced warm-up operation mode
DE60118741T2 (de) 2001-09-26 2007-04-12 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Methode für die Steuerung des Anlassens eines Verbrennungsmotors
AT6050U1 (de) * 2002-04-04 2003-03-25 Avl List Gmbh Verfahren zum aufheizen von abgasnachbehandlungssystemen
US6865883B2 (en) * 2002-12-12 2005-03-15 Detroit Diesel Corporation System and method for regenerating exhaust system filtering and catalyst components
US7007460B2 (en) * 2003-08-11 2006-03-07 General Motors Corporation Apparatus and method for accelerated exhaust system component heating
FR2879671B1 (fr) * 2004-12-17 2010-07-30 Renault Sas Procede et dispositif de mise en condition de regeneration d'un filtre a particules de moteur diesel de vehicule automobile
US7762062B2 (en) * 2005-01-31 2010-07-27 Caterpillar Inc Adaptive regeneration system
JP4665633B2 (ja) * 2005-07-12 2011-04-06 株式会社デンソー 内燃機関の排気浄化装置
US20080078166A1 (en) * 2006-09-29 2008-04-03 Charles Rose Hybrid engine exhaust gas temperature control system
US8042326B2 (en) 2007-08-17 2011-10-25 GM Global Technology Operations LLC Intake air heater for assisting DPF regeneration
DE102008043025A1 (de) * 2008-10-21 2010-04-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US20100122523A1 (en) * 2008-11-14 2010-05-20 Gm Global Technology Operations, Inc. Cold-start engine loading for accelerated warming of exhaust aftertreatment system
US20100242446A1 (en) * 2009-03-24 2010-09-30 Denso Corporation Controlled catalytic converter heating
US8301358B2 (en) * 2011-06-21 2012-10-30 Ford Global Technologies, Llc Method of engine starting
US9151196B2 (en) 2012-08-15 2015-10-06 Ford Global Technologies, Llc Ducting system for feeding air and exhaust gases to an internal combustion engine and for discharging the exhaust gases produced by the internal combustion engine from the internal combustion engine
SE538545C2 (sv) * 2012-11-01 2016-09-13 Scania Cv Ab Förfarande och system för uppvärmning av en fordonskomponentvid ett fordon
GB2541200A (en) 2015-08-11 2017-02-15 Ford Global Tech Llc A method of reducing engine NOx emissions
JP7079725B2 (ja) * 2018-06-30 2022-06-02 株式会社クボタ エンジン作業機
CN110500169A (zh) * 2019-09-20 2019-11-26 潍柴动力股份有限公司 一种改善排放的整车热管理控制方法及装置
KR20230167711A (ko) 2022-06-02 2023-12-11 레디로버스트머신 주식회사 건설기계용 기생부하 저감형 에너지 변환 시스템

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1406538A (en) * 1972-01-25 1975-09-17 Nissan Motor Warming-up apparatus for internal combustion engine
JPS5395417A (en) * 1977-01-31 1978-08-21 Toyota Motor Corp Catalyzer heater for catalyzer convertor
JPS59165820A (ja) * 1983-03-10 1984-09-19 Toyota Motor Corp エンジンの冷却装置
JPS6043115A (ja) * 1983-08-19 1985-03-07 Mazda Motor Corp ディ−ゼルエンジンの排気浄化装置
JPS61112715A (ja) * 1984-11-08 1986-05-30 Toyota Motor Corp デイ−ゼル機関の排気浄化装置
US4665319A (en) * 1985-03-21 1987-05-12 General Electric Company Self-propelled traction vehicle with low fuel consumption while idling
JPS62233436A (ja) * 1986-03-31 1987-10-13 Mazda Motor Corp エンジンの制御装置
GB2199368A (en) * 1986-12-23 1988-07-06 Ford Motor Co I.c. engine exhaust system
JP2724608B2 (ja) * 1989-02-17 1998-03-09 三信工業株式会社 船舶用ｖ型２サイクル内燃機関の水冷装置
DE3917107A1 (de) * 1989-05-26 1990-11-29 Daimler Benz Ag Vorrichtung zur vorwaermung der ansaugluft bzw. des ansauggemisches einer mindestens ein saugrohr aufweisenden brennkraftmaschine
US4944260A (en) * 1989-06-05 1990-07-31 Cummins Electronics, Inc. Air intake heater system for internal combustion engines
US5079921A (en) * 1990-06-11 1992-01-14 Navistar International Transporation Corp. Exhaust back pressure control system
DE4029811C2 (de) * 1990-09-20 1999-08-12 Bosch Gmbh Robert Katalysatorheizfunktion
JP2748686B2 (ja) * 1990-11-16 1998-05-13 トヨタ自動車株式会社 筒内直接噴射式火花点火機関
DE4042123A1 (de) * 1990-12-28 1992-07-02 Eberspaecher J Mit einem heizgeraet versehener kuehlmittelkreislauf eines fahrzeugmotors
US5163290A (en) * 1992-03-11 1992-11-17 Texaco Inc. Ignition system battery for preheating of automotive catalytic converter

Also Published As

Publication number Publication date
US5265418A (en) 1993-11-30
KR0165839B1 (ko) 1998-12-15
EP0516692B1 (en) 1997-01-15
ATE147834T1 (de) 1997-02-15
BR9106096A (pt) 1993-02-24
DE69124227T2 (de) 1997-06-19
EP0516692A4 (en) 1993-06-30
CA2075939A1 (en) 1991-08-28
HU9202632D0 (en) 1992-12-28
CA2075939C (en) 2000-10-24
EP0516692A1 (en) 1992-12-09
JPH05506704A (ja) 1993-09-30
WO1991013247A1 (en) 1991-09-05
DE69124227D1 (de) 1997-02-27
HUT65668A (en) 1994-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU212382B (en) Method for operating catalyzer fitted in exhaust system of an internal combustion engine
US6318077B1 (en) Integrated thermal and exhaust management unit
KR101188583B1 (ko) 디젤 엔진에서의 글로우 플러그 작동 방법
US5390493A (en) Apparatus for controlling the electric heating of catalyst
KR20090004530A (ko) 디젤 엔진의 예열 플러그 동작 방법
CN111828137B (zh) 一种同时预热发动机和催化器的设备、方法及汽车
KR100333228B1 (ko) 자동차내연기관에의해서발생되는유해가스의배출을감소시키기위한방법및장치
JP2003518458A (ja) 自動車のための駆動ユニット
JP3513919B2 (ja) 内燃機関のウォーターポンプ制御装置
JPH0779503A (ja) ハイブリッド車用電池暖機装置
RU2068108C1 (ru) Способ управления функционированием двигателя внутреннего сгорания, система управления для двигателя внутреннего сгорания
AU654475B2 (en) Exhaust emission control
KR19990034990A (ko) 전기자동차용 워터 펌프의 가변토출을 위한 제어회로
JP3630001B2 (ja) 吸気加熱システム
JP7416230B2 (ja) ハイブリッド車両の制御方法及びハイブリッド車両の制御装置
RU2162160C1 (ru) Способ запуска двигателя внутреннего сгорания
JPS6115259Y2 (hu)
JPH0530672A (ja) 自動車部品加熱ヒータ用電源装置
JPH0533735A (ja) 自動車部品加熱ヒータ用電源装置
JPS621423Y2 (hu)
JPH0540279Y2 (hu)
JPS5838384A (ja) グロ−プラグ制御装置
JP2842764B2 (ja) 内燃機関の排気管内空気導入制御装置
JPH036866Y2 (hu)
JP2014177908A (ja) 制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee