AT521758B1 - Verfahren und Ottomotoranordnung mit einer verbesserten Abgasnachbehandlung durch eine Schubabschaltungsstrategie - Google Patents

Verfahren und Ottomotoranordnung mit einer verbesserten Abgasnachbehandlung durch eine Schubabschaltungsstrategie Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Ottomotoranordnung, wobei der Ottomotor (1) in einer Betriebsphase, die eine Normalbetriebsphase und eine Schubbetriebsphase umfasst, betrieben wird, wobei in der Normalbetriebsphase im Ottomotor (1) Treibstoff und Luft zu einem Abgas umgesetzt werden, wobei der Ottomotor (1) in der Normalbetriebsphase vorzugsweise in einem Lambdafenster um λ=1 betrieben wird, wobei die Schubbetriebsphase durch eine unbefeuerte Schubbetriebsphase und/oder eine befeuerte Schubbetriebsphase gebildet wird, wobei in der befeuerten Schubbetriebsphase das den zumindest einen Hauptkatalysator (3) durchströmende Gas sauerstoffarm, insbesondere im Wesentlichen sauerstofffrei, ist, wobei dem Ottomotor (1) in der unbefeuerten Schubbetriebsphase jenes Abgas über eine Abgasrückführleitung (9) zugeführt wird, das vor oder bei dem Übergang von der Normalbetriebsphase in die unbefeuerte Schubbetriebsphase im Ottomotor (1) erzeugt wurde, oder wobei dem Ottomotor (1) in der unbefeuerten Schubbetriebsphase jenes Abgas über eine Abgasrückführleitung (9) zugeführt wird, das vor oder bei dem Übergang von einer befeuerten Schubbetriebsphase in die unbefeuerte Schubbetriebsphase im Ottomotor (1) erzeugt wurde, wobei die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase den Hauptkatalysator (3) und alle weiteren Katalysatoren der Abgasnachbehandlungsanlage (2) durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases kleiner oder gleich der Sauerstoffspeicherfähigkeit des Hauptkatalysators (3) und aller weiteren Katalysatoren ist.

Description

Beschreibung
VERFAHREN UND OTTOMOTORANORDNUNG MIT EINER VERBESSERTEN ABGASNACHBEHANDLUNG DURCH EINE SCHUBABSCHALTUNGSSTRATEGIE
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Ottomotoranordnung gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.
[0002] Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Verfahren zum Betreiben eines Ottomotors bekannt.
[0003] Beispielsweise sind Verfahren bekannt, bei denen dem Ottomotor zur Reduzierung des Treibstoffverbrauchs oder zur Senkung der Verbrennungstemperatur ein Teil des entstandenen Abgases über ein Abgasrückführsystem ansaugseitig zugemischt wird.
[0004] Ferner sind Verfahren bekannt, bei denen durch eine sogenannte Schubabschaltung beabsichtigt temporär die Treibstoffzufuhr zum Ottomotor unterbrochen wird, wenn der Ottomotor keine Leistung abgeben soll. Diese Verfahren dienen im Wesentlichen zur Treibstoffeinsparung und zur Verringerung der CO2-Emissionen im Schubbetrieb - umgangssprachlich auch als Motorbremse bezeichnet.
[0005] Insbesondere in diesen Schubphasen oder bei Lastlücken wird die Abgasnachbehandlungsanlage mit der durch den Ottomotor gepumpten Luft gespült. Dadurch können einerseits thermische Spannungen in den Abgasnachbehandlungskomponenten der Abgasnachbehandlungsanlage entstehen. Anderseits kann es zu Einlagerungen von Sauerstoff in den katalytischen Schichten der Abgasnachbehandlungskomponenten kommen, wodurch der Wirkungsgrad von auf Sauerstoff sensiblen Abgasnachbehandlungskomponenten, insbesondere der Wirkungsgrad eines 3-Wege-Katalysators, beeinträchtigt wird. Um Emissionsspitzen zu vermeiden, wird der Ottomotor gemäß dem Stand der Technik beim Wiedereinsetzen der Verbrennung zuerst unterstöchiometrisch bzw. fett betrieben, wodurch der in den Abgaskomponenten eingelagerte Sauerstoff oxidiert werden kann. Durch diesen Fettbetrieb des Ottomotors kann sich ein kurzzeitig erhöhter Treibstoffverbrauch ergeben, welcher der Einsparung während der Schubabschaltung wieder teilweise entgegenwirkt. Durch diesen Fettbetrieb des Ottomotors können sich lokale und mitunter schädliche Hitzebereiche in den Katalysatoren und ein kurzzeitig erhöhter Treibstoffverbrauch ergeben.
[0006] Ferner verringert sich bei herkömmlichen Verfahren der Wirkungsgrad der Abgasnachbehandlungsanlage, insbesondere des 3-Wege-Katalysators nur kurzfristig, wenn dieser beispielsweise in Schubphasen mit Luft gespült wird.
[0007] Weitere Verfahren für eine Abgasnachbehandlung durch eine Schubstrategie sind beispielsweise aus der US 2011072795 A1, der GB 2560758 A und der WO 2008079772 A2 bekannt.
[0008] Es ist Aufgabe der Erfindung die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Ottomotoranordnung zu schaffen, welche/s einen niedrigen, insbesondere kundenalltagsrelevanten, Kraftstoffverbrauch und einen niedrigsten Schadstoffausstoß ermöglicht. Ferner ist es unter anderem Aufgabe der Erfindung, eine mögliche situative Querbeeinflussung der genannten Zielgrößen, nämlich des Kraftstoffverbrauchs und des Schadstoffausstoßes, zu verringern oder vorzugsweise aufzulösen. Überdies ist es Aufgabe der Erfindung, der sogenannten Vision der „Zero Impact Emission“ näherzukommen, um dem Endkunden einerseits eine im Treibstoffverbrauch sparsame Ottomotoranordnung zur Verfügung zu stellen und andererseits die Umwelt durch, vorzugsweise größtmögliche, Unterschreitung der vom Gesetzgeber vorgeschriebenen Schadstoff-Emissionsgesetze zu schonen.
[0009] Die erfindungsgemäße Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
[0010] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Ottomotoranordnung in einer Betriebsphase, die eine Normalbetriebsphase und eine Schubbetriebsphase umfasst, wobei die Ottomotoranordnung einen Ottomotor und eine Abgasnachbehandlungsanlage mit zumindest einem Hauptkatalysator umfasst, wobei in der Normalbetriebsphase im Ottomotor Treibstoff und Luft zu einem Abgas umgesetzt werden, wobei der Ottomotor in der Normalbetriebsphase vorzugsweise in einem Lambdafenster um A=1 betrieben und/oder geregelt wird, wobei die Schubbetriebsphase durch mindestens eine unbefeuerte Schubbetriebsphase und/oder mindestens eine befeuerte Schubbetriebsphase gebildet wird, und wobei in der befeuerten Schubbetriebsphase das den Hauptkatalysator durchströmende Gas sauerstoffarm, insbesondere im Wesentlichen sauerstofffrei, ist, und insbesondere das Abgas einer stöchiometrischen oder unterstöchiometrischen, insbesondere phasenweise unterstöchiometrischen, Verbrennung ist.
[0011] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass dem Ottomotor in der unbefeuerten Schubbetriebsphase jenes Abgas über eine Abgasrückführleitung zugeführt wird, das vor oder bei dem Ubergang von der Normalbetriebsphase in die unbefeuerte Schubbetriebsphase im Ottomotor erzeugt wurde, oder dass dem Ottomotor in der unbefeuerten Schubbetriebsphase jenes Abgas über eine Abgasrückführleitung zugeführt wird, das vor oder bei dem Ubergang von einer befeuerten Schubbetriebsphase in die unbefeuerte Schubbetriebsphase im Ottomotor erzeugt wurde.
[0012] Die Ottomotoranordnung kann die Ottomotoranordnung einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere die Ottomotoranordnung eines Kraftfahrzeugs, sein.
[0013] Der Ottomotor wird in der Normalbetriebsphase vorzugsweise in einem Lambdafenster um A = 1 betrieben und/oder geregelt. Das heißt, dass der Ottomotor gegebenenfalls um einen Lambdawert X von 1,0 pendelt und mit einem Lambdawert A im Bereich von 0,9 bis 1,1, vorzugsweise von 0,95 bis 1,05, betrieben und/oder geregelt wird. Es kann vorgesehen sein, dass der Ottomotor in seiner Normalbetriebsphase phasenweise oder dauerhaft unter- oder überstöchiometrisch bzw. fett oder mager betrieben und/oder geregelt wird. Die Abgasnachbehandlungskomponenten der Ottomotoranordnung erlauben unter diesen Bedingungen eine ausreichend hohe, insbesondere bestmögliche, Rohemissionskonvertierung.
[0014] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das in der Normalbetriebsphase den Hauptkatalysator durchströmende Gas sauerstoffarm, insbesondere im Wesentlichen sauerstofffrei, ist.
[0015] Das heißt gegebenenfalls, dass sowohl in der Normalbetriebsphase als auch in den Schubbetriebsphasen ein ausreichender, vorzugsweiser ein größtmöglicher, Konvertierungsgrad der Schadstoffe durch die Abgasnachbehandlungskomponenten in Summe sichergestellt sein soll. Dadurch kann eine ausreichend hohe Schadstoffreduktion in oder nach den Schubbetriebsphasen, insbesondere in der befeuerten Schubbetriebsphase, ermöglicht werden. Insbesondere ist vorgesehen, dass zu keiner Zeit der Schadstoffemissionskonvertierungsgrad der Abgasnachbehandlungsanlage einen Schadstoffemissionskonvertierungsgrad-Schwellenwert unterschreitet, bei dessen Unterschreitung eine ausreichend hohe Schadstoffemissionsreduktion nicht mehr gegeben ist. Gegebenenfalls ist es vorgesehen, dass der Schadstoffemissionskonvertierungsgrad-Schwellenwert größtmöglich ist, insbesondere in einem Bereich möglichst nahe von 100 %.
[0016] Die Abgasnachbehandlungsanlage umfasst zumindest einen Hauptkatalysator, insbesondere einen als 3-Wege-Katalysator wirkenden Katalysator. Insbesondere strömt das im Ottomotor erzeugte Abgas durch den Hauptkatalysator der Abgasnachbehandlungsanlage.
[0017] Ferner kann die Abgasnachbehandlungsanlage den/die Hauptkatalysator/en und gegebenenfalls einen oder mehrere Vorkatalysator/en und/oder einen oder mehrere Nebenkatalysator/en, insbesondere einen oder mehrere Oxidationskatalysator/en, welche/r eine Oxidationskatalysator-Beschichtung umfasst/en, und/oder einen oder mehrere Heizkatalysator/en und/oder einen oder mehrere, insbesondere gasförmig abgasnachbehandlungswirksam beschichteten/te, Ottomotorpartikelfilter und/oder einen oder mehrere NOx-Speicherkatalysator/en und/oder eine oder mehrere Abgasnachbehandlungskomponente/n, welche eine NOx-Speicherkatalysator- Beschichtung umfassen, und/oder ein oder mehrere SCR-System/e und/oder eine oder mehrere Abgasnachbehandlungskomponente/n, welche eine SCR-Beschichtung umfassen, und/oder eine Sekundärlufteindüsung umfassen.
[0018] Ferner kann die Abgasnachbehandlungsanlage aus dem/den Hauptkatalysator/en und gegebenenfalls einem oder mehreren Vorkatalysator/en und/oder einem oder mehreren Nebenkatalysator/en, insbesondere einem oder mehreren Oxidationskatalysator/en, welche/r eine Oxidationskatalysator-Beschichtung umfasst/en, und/oder einem oder mehreren Heizkatalysator/en und/oder einem, insbesondere einem oder mehreren gasförmig abgasnachbehandlungswirksam beschichteten, Ottomotorpartikelfiter und/oder einem oder mehreren NOx-Speicherkatalysator/en und/oder einer oder mehreren Abgasnachbehandlungskomponente/n, welche eine NOxSpeicherkatalysator-Beschichtung umfassen, und/oder einem oder mehreren SCR-System/en und/oder einer oder mehreren Abgasnachbehandlungskomponente/n, welche eine SCR-Beschichtung umfasst/en, und/oder einer Sekundärlufteindüsung gebildet sein.
[0019] In der Betriebsphase, welche die Normalbetriebsphase und die Schubbetriebsphase, umfasst, ist die Ottomotoranordnung in Betrieb. In der Normalbetriebsphase können Treibstoff und Luft in die Brennräume der Zylinder des Ottomotors eingebracht und durch Verbrennung zu Abgas umgesetzt werden.
[0020] In der Schubbetriebsphase kann der Ottomotor durch die in Schwung befindliche Masse der Verbrennungskraftmaschine geschleppt werden. Diese Schubbetriebsphase kann mindestens eine unbefeuerte Schubbetriebsphase und/oder mindestens eine befeuerte Schubbetriebsphase umfassen.
[0021] In der unbefeuerten Schubbetriebsphase wird üblicherweise die Treibstoffzufuhr zum Ottomotor unterbrochen und Luft durch den Ottomotor gepumpt. Diese vom Ottomotor gepumpte Luft durchströmt die Abgasnachbehandlungsanlage, wodurch zwar einerseits der Treibstoffverbrauch gesenkt werden kann, andererseits kann der Hauptkatalysator in Folge der unbefeuerten Schubbetriebsphase eine kurzfristig reduzierte Konvertierungsrate aufweisen, da unter anderem sein Sauerstoffspeicher aufgefüllt wird.
[0022] In der befeuerten Schubbetriebsphase wird die Treibstoffzufuhr zum Ottomotor nur verringert und beispielsweise nur jene Menge an Treibstoff in die Brennräume des Ottomotors eingebracht, die benötigt wird, um die durch die Luft eingebrachte Menge an Sauerstoff in ein sauerstoffarmes, insbesondere im Wesentlichen sauerstofffreies, Abgas umzusetzen. Insbesondere findet in der befeuerten Schubbetriebsphase eine stöchiometrische oder unterstöchiometrische Verbrennung in den Brennräumen des Ottomotors statt. Hierdurch können zwar einerseits die negativen Auswirkungen der Sauerstoffflutung auf die sauerstoffsensiblen Abgasnachbehandlungskomponenten der Abgasnachbehandlungsanlage verhindert und/oder verringert werden, anderseits wird aber auch im Schubbetrieb Treibstoff verbraucht und dadurch CO» emittiert.
[0023] Um den oben genannten Zielkonflikt zwischen einem niedrigen, insbesondere kundenalltagsrelevanten, Durchschnittskraftstoffverbrauch und niedrigsten Schadstoffemissionen zu lösen und eine mögliche Querbeeinflussung der genannten Zielgrößen zu verringern oder vorzugsweise aufzulösen, wird dem Ottomotor erfindungsgemäß in der unbefeuerten Schubbetriebsphase das vor oder bei dem Ubergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte und sauerstoffarme, im Wesentlichen sauerstofffreie, Abgas zugeführt. Das sauerstoffarme, im Wesentlichen sauerstofffreie, Abgas kann in der Normalbetriebsphase oder in der befeuerten Schubbetriebsphase erzeugt worden sein. Insbesondere wird das vor oder bei dem Ubergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte, sauerstoffarme, im Wesentlichen sauerstofffreie, Abgas während der unbefeuerten Schubbetriebsphase durch die durch die Kurbelwelle angetriebenen Zylinder des Ottomotors im Kreis gepumpt.
[0024] Das heißt bevorzugt, dass das erzeugte sauerstoffarme, im Wesentlichen sauerstofffreie, Abgas in der unbefeuerten Schubbetriebsphase den Ottomotor und anschließend gegebenenfalls die Abgasnachbehandlungsanlage, insbesondere den Hauptkatalysator, durchströmt und anschließend durch die Abgasrückführleitung wieder dem Ottomotor zugeführt wird.
[0025] Durch den Betrieb des Ottomotors in einer unbefeuerten Schubbetriebsphase, bei der jedoch das sauerstoffarme, im Wesentlichen sauerstofffreie, Abgas im Kreis geführt wird, kann es möglich sein, sowohl den Treibstoffverbrauch als auch die Schadstoffemissionen zu senken. Insbesondere ist es dadurch möglich, in der unbefeuerten Schubbetriebsphase im Wesentlichen
keinen Treibstoff zu verbrauchen und trotzdem den Sauerstoffgehalt in dem Hauptkatalysator der Abgasnachbehandlungsanlage gering zu halten.
[0026] Somit ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, den zuvor genannten Zielkonflikt zu lösen.
[0027] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind unter dem zumindest einem Hauptkatalysator oder unter dem Hauptkatalysator ein oder mehrere Katalysator/en, insbesondere mehrere Hauptkatalysatoren, zu verstehen, welche im Wesentlichen die gleiche Wirkung und/oder Funktion aufweisen. Gegebenenfalls umfasst der zumindest eine Hauptkatalysator einen oder mehrere Katalysator/en, insbesondere einen oder mehrere Vor- oder Nebenkatalysator/en und/oder einen oder mehrere Heizkatalysator/en. Gegebenenfalls ist der zumindest eine Hauptkatalysator aus einem oder mehreren Hauptkatalysator/en, insbesondere aus einem oder mehreren Vorund/oder Nebenkatalysator/en und/oder aus einem oder mehreren Heizkatalysator/en gebildet. Bevorzugt ist zumindest einer der oben genannten Katalysatoren mit einer 3-Wege-Beschichtung beschichtet.
[0028] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Verfahren automatisiert, insbesondere in einem Steuergerät eines Kraftfahrzeugs und/oder durch ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, gesteuert und/oder geregelt ausgeführt wird.
[0029] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass in der unbefeuerten Schubbetriebsphase die Treibstoffzufuhr gestoppt wird oder ist.
[0030] Dadurch ist es möglich, den Treibstoffverbrauch in der unbefeuerten Schubbetriebsphase im Wesentlichen auf null zu senken.
[0031] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass in der Normalbetriebsphase und/oder in der befeuerten Schubbetriebsphase das Abgas des Ottomotors dem Hauptkatalysator zugeführt wird, und dass dieser Hauptkatalysator als 3-Wege-Katalysator ausgebildet ist oder wirkt.
[0032] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass in der Normalbetriebsphase und/oder in der befeuerten Schubbetriebsphase das durch die Verbrennung von Treibstoff erzeugte Abgas des Ottomotors die Abgasnachbehandlungsanlage, insbesondere den Hauptkatalysator, durchströmt und anschließend an die Umgebung abgegeben wird und/oder in die Abgasrückführleitung eintritt.
[0033] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Sauerstoffgehalt des in der Abgasnachbehandlungsanlage befindlichen Abgases oder dass der Sauerstoffgehalt des die Abgasnachbehandlungsanlage durchströmenden Abgases in der Schubbetriebsphase, insbesondere in der unbefeuerten Schubbetriebsphase, im Wesentlichen dem Sauerstoffgehalt des die Abgasnachbehandlungsanlage durchströmenden Abgases in der Normalbetriebsphase oder in der befeuerten Schubbetriebsphase entspricht.
[0034] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Sauerstoffgehalt des im Hauptkatalysator befindlichen Abgases oder dass der Sauerstoffgehalt des den Hauptkatalysator durchströmenden Abgases in der unbefeuerten Schubbetriebsphase im Wesentlichen dem Sauerstoffgehalt des den Hauptkatalysator durchströmenden Abgases in der Normalbetriebsphase oder in der befeuerten Schubbetriebsphase entspricht.
[0035] Das heißt, dass gegebenenfalls das vor oder bei dem Übergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase in der Normalbetriebsphase oder in der befeuerten Schubbetriebsphase durch die Verbrennung des Treibstoffes in den Brennräumen der Zylinder des Ottomotors erzeugte Abgas in der unbefeuerten Schubbetriebsphase im Kreis geführt wird.
[0036] Insbesondere durchströmt das dem Ottomotor in der unbefeuerten Schubbetriebsphase zugeführte Abgas zuerst die Abgasrückführleitung, anschließend den Ottomotor und dann gegebenenfalls die Abgasnachbehandlungsanlage, insbesondere den Hauptkatalysator. Das Abgas kann so lange im Kreis gepumpt werden, solange die unbefeuerte Schubbetriebsphase andauert. Das heißt, dass gegebenenfalls das Abgas mehrmals oder kontinuierlich durch die Abgasrückführleitung, den Ottomotor und gegebenenfalls die Abgasnachbehandlungsanlage, insbesondere
den Hauptkatalysator, gepumpt werden kann.
[0037] In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das vor oder bei dem Übergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte Abgas über die Abgasrückführleitung in den Ottomotor und anschließend wieder in die Abgasrückführleitung zur Zuführung des erzeugten Abgases zum Ottomotor eingebracht wird.
[0038] In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das vor oder bei dem Übergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte Abgas über die Abgasrückführleitung in den Ottomotor, anschließend in die Abgasnachbehandlungsanlage, insbesondere den Hauptkatalysator, und anschließend wieder in die Abgasrückführleitung zur Zuführung des erzeugten Abgases zum Ottomotor eingebracht wird.
[0039] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Sauerstoffgehalt des im Hauptkatalysator befindlichen Abgases in der Normalbetriebsphase und/oder in der Schubbetriebsphase, insbesondere in der unbefeuerten Schubbetriebsphase, kleiner als 5 Vol.-% oder im Wesentlichen null ist, oder dass der Sauerstoffgehalt des im Hauptkatalysator und mindestens einem weiteren Katalysator der Abgasnachbehandlungsanlage befindlichen Abgases in der Normalbetriebsphase und/oder in der Schubbetriebsphase, insbesondere in der unbefeuerten Schubbetriebsphase, kleiner als 5 Vol.-% oder im Wesentlichen null ist, oder dass der Sauerstoffgehalt des im Hauptkatalysator und allen weiteren Katalysatoren der Abgasnachbehandlungsanlage befindlichen Abgases in der Normalbetriebsphase und/oder in der Schubbetriebsphase, insbesondere in der unbefeuerten Schubbetriebsphase, kleiner als 5 Vol.-% oder im Wesentlichen null ist.
[0040] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Sauerstoffgehalt des den Hauptkatalysator durchströmenden Abgases in der Normalbetriebsphase und/oder in der Schubbetriebsphase, insbesondere in der unbefeuerten Schubbetriebsphase, kleiner als 5 Vol.-% oder im Wesentlichen null ist.
[0041] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Sauerstoffgehalt des den Hauptkatalysator und mindestens einen weiteren Katalysator der Abgasnachbehandlungsanlage durchströmenden Abgases in der Normalbetriebsphase und/oder in der Schubbetriebsphase, insbesondere in der unbefeuerten Schubbetriebsphase, kleiner als 5 Vol.-% oder im Wesentlichen null ist. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Sauerstoffgehalt des den Hauptkatalysator und alle weiteren Katalysatoren der Abgasnachbehandlungsanlage durchströmenden Abgases in der Normalbetriebsphase und/oder in der Schubbetriebsphase, insbesondere in der unbefeuerten Schubbetriebsphase, kleiner als 5 Vol.-% oder im Wesentlichen null ist.
[0042] Insbesondere ist vorgesehen, dass der Sauerstoffgehalt des in der Normalbetriebsphase und der befeuerten Schubbetriebsphase erzeugten Abgases gering ist und insbesondere unter 5 Volumenprozent beträgt.
[0043] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase den Hauptkatalysator durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases kleiner oder gleich der Sauerstoffspeicherfähigkeit des Hauptkatalysators ist, oder dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase den Hauptkatalysator und mindestens einen weiteren Katalysator der Abgasnachbehandlungsanlage durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases kleiner oder gleich der Sauerstoffspeicherfähigkeit des Hauptkatalysators und des mindestens einen weiteren Katalysators ist, oder dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase den Hauptkatalysator und alle weiteren Katalysatoren der Abgasnachbehandlungsanlage durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases kleiner oder gleich der Sauerstoffspeicherfähigkeit des Hauptkatalysators und aller weiteren Katalysatoren ist.
[0044] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase in dem Hauptkatalysator befindliche Sauerstoffmenge des Abgases kleiner oder gleich der Sauerstoffspeicherfähigkeit des Hauptkatalysators ist.
[0045] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase in dem Hauptkatalysator und mindestens einem weiteren Katalysator der Abgasnachbehandlungsanlage befindliche Sauerstoffmenge des Abgases kleiner oder gleich der Sauerstoffspeicherfähigkeit des
Hauptkatalysators und des mindestens einen weiteren Katalysators ist.
[0046] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase in dem Hauptkatalysator und allen weiteren Katalysatoren der Abgasnachbehandlungsanlage befindliche Sauerstoffmenge des Abgases kleiner oder gleich der Sauerstoffspeicherfähigkeit des Hauptkatalysators und aller weiteren Katalysatoren ist.
[0047] Insbesondere ist vorgesehen, dass der Sauerstoffgehalt des die Abgasnachbehandlungsanlage, insbesondere den Hauptkatalysator, durchströmenden Abgases während der unbefeuerten Schubbetriebsphase so gering gehalten wird, dass der Sauerstoffgehalt im Rahmen der Sauerstoffspeicherfähigkeit der Abgasnachbehandlungskomponenten der Abgasnachbehandlungsanlage, insbesondere im Rahmen der Sauerstoffspeicherfähigkeit des Hauptkatalysators, bleibt.
[0048] Dadurch kann es möglich sein, dass der Wirkungsgrad des Hauptkatalysators oder der Hauptkatalysatoren, welche insbesondere als 3-Wege-Katalysatoren wirken, innerhalb der Schubphase im Wesentlichen unbeeinflusst ist oder sind. Insbesondere kann/können der 3Wege-Katalysator und gegebenenfalls alle weiteren Abgaskomponenten, welche insbesondere als 3-Wege-Katalysator wirken, in einem bestmöglichen Zustand zur Konvertierung der Schadstoffkomponenten gehalten werden, sodass der Wirkungsgrad zu jeder Zeit auf einem größtmöglichen Niveau gehalten wird. Dadurch ist es möglich, im Vergleich zu herkömmlichen Ottomotoranordnungen auch bei Transientvorgängen den Wirkungsgrad der Abgasnachbehandlungsanlage zu verbessern, um der sogenannten Vision der „Zero Impact Emission“ näherzukommen. Insbesondere ist vorgesehen, dass zu keiner Zeit der Schadstoffemissionskonvertierungsgrad der Abgasnachbehandlungsanlage einen Schadstoffemissionskonvertierungsgrad-Schwellenwert unterschreitet, bei dessen Unterschreitung eine ausreichend hohe Schadstoffemissionsreduktion nicht mehr gegeben ist.
[0049] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase den Hauptkatalysator durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass der Wirkungsgrad des Hauptkatalysators, insbesondere des als 3-Wege-Katalysator wirkenden Hauptkatalysators, unbeeinflusst ist, oder dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase den Hauptkatalysator und mindestens einen weiteren Katalysator der Abgasnachbehandlungsanlage durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass der Wirkungsgrad des Hauptkatalysators, insbesondere des als 3-Wege-Katalysator wirkenden Hauptkatalysators, und des mindestens einen weiteren Katalysators unbeeinflusst ist, sodass insbesondere der Gesamtwirkungsgrads der aus mehreren Elementen bestehenden Abgasnachbehandlungsanlage weitgehend unbeeinflusst ist, oder dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase den Hauptkatalysator und alle weiteren Katalysatoren der Abgasnachbehandlungsanlage durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass der Wirkungsgrad des Hauptkatalysators, insbesondere des als 3-Wege-Katalysator wirkenden Hauptkatalysators, und aller weiteren Katalysatoren unbeeinflusst ist, sodass der Gesamtwirkungsgrad der aus mehreren Elementen bestehenden Abgasnachbehandlungsanlage weitgehend unbeeinflusst ist.
[0050] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase in dem Hauptkatalysator befindliche Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass der Wirkungsgrad des Hauptkatalysators, insbesondere des als 3-Wege-Katalysator wirkenden Hauptkatalysators, unbeeinflusst ist.
[0051] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase in dem Hauptkatalysator und mindestens einem weiteren Katalysator der Abgasnachbehandlungsanlage befindliche Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass der Wirkungsgrad des Hauptkatalysators, insbesondere des als 3-Wege-Katalysator wirkenden Hauptkatalysators, und des mindestens einen weiteren Katalysators unbeeinflusst ist.
[0052] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase in dem Hauptkatalysator und allen weiteren Katalysatoren der Abgasnachbehandlungsanlage befindliche Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass der Wirkungsgrad des Hauptkatalysators, insbesondere des als 3-Wege-Katalysator wirkenden Hauptkatalysators, und aller weiteren Katalysatoren unbeeinflusst ist.
Insbesondere, ist vorgesehen, dass der Sauerstoffgehalt des die Abgasnachbehandlungsanlage, insbesondere den Hauptkatalysator, durchströmenden Abgases während der unbefeuerten Schubbetriebsphase so gering gehalten wird, dass keine aktive Strategie zum Leeren des Sauerstoffspeichers folgen muss, um einen ausreichenden Wirkungsgrad, insbesondere eine 3Wege-Konvertierungsfähigkeit, zu ermöglichen.
[0053] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase den Hauptkatalysator durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass durch den beim Übergang von der Schubbetriebsphase in die Normalbetriebsphase stattfindenden Fettbetrieb des Ottomotors die Wirkungsweise des Hauptkatalysators, insbesondere des als 3-Wege-Katalysator wirkenden Hauptkatalysators, hergestellt wird, oder dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase den Hauptkatalysator und mindestens einen weiteren Katalysator der Abgasnachbehandlungsanlage durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass durch den beim Übergang von der Schubbetriebsphase in die Normalbetriebsphase stattfindenden Fettbetrieb des Ottomotors die Wirkungsweise des Hauptkatalysators, insbesondere des als 3-Wege-Katalysator wirkenden Hauptkatalysators, und des mindestens einen weiteren Katalysators hergestellt wird, oder dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase den Hauptkatalysator und alle weiteren Katalysatoren der Abgasnachbehandlungsanlage durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass durch den beim Ubergang von der Schubbetriebsphase in die Normalbetriebsphase stattfindenden Fettbetrieb des Ottomotors die Wirkungsweise des Hauptkatalysators, insbesondere des als 3-Wege-Katalysator wirkenden Hauptkatalysators, und aller weiteren Katalysatoren hergestellt wird.
[0054] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase in dem Hauptkatalysator befindliche Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass durch den beim Ubergang von der Schubbetriebsphase in die Normalbetriebsphase stattfindenden Fettbetrieb des Ottomotors die Wirkungsweise des Hauptkatalysators, insbesondere des als 3-WegeKatalysator wirkenden Hauptkatalysators, hergestellt wird.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase in dem Hauptkatalysator und mindestens einem weiteren Katalysator der Abgasnachbehandlungsanlage befindliche Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass durch den beim Ubergang von der Schubbetriebsphase in die Normalbetriebsphase stattfindenden Fettbetrieb des Ottomotors die Wirkungsweise des Hauptkatalysators, insbesondere des als 3-Wege-Katalysator wirkenden Hauptkatalysators, und des mindestens einen weiteren Katalysators hergestellt wird.
[0055] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase in dem Hauptkatalysator und allen weiteren Katalysatoren der Abgasnachbehandlungsanlage befindliche Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass durch den beim Ubergang von der Schubbetriebsphase in Normalbetriebsphase stattfindenden Fettbetrieb des Ottomotors die Wirkungsweise des Hauptkatalysators, insbesondere des als 3-Wege-Katalysator wirkenden Hauptkatalysators, und aller weiteren Katalysatoren hergestellt wird.
[0056] Insbesondere ist vorgesehen, dass der Sauerstoffgehalt des die Abgasnachbehandlungsanlage, insbesondere den Hauptkatalysator, durchströmenden Abgases während der unbefeuerten Schubbetriebsphase so gering gehalten wird, dass eine Wiedereinsetzstrategie mit mindestens einer kurzen unterstöchiometrischen Verbrennungsphase ausreicht, um die 3-Wege-Konvertierungsfähigkeit wieder herzustellen bzw. zu gewährleisten.
[0057] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass beim Übergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase die Luftzufuhr zum Ottomotor gestoppt wird bzw. ist, wobei das Stoppen der Luftzufuhr zum Ottomotor insbesondere durch Schließen einer dem Ottomotor vorgelagerten Drosselklappe erfolgt.
[0058] Durch das Schließen der Drosselklappe kann die Luftzufuhr zum Ottomotor gestoppt werden. Dadurch kann es möglich sein, im unbefeuerten Schubbetrieb durch die Bewegung der Zylinder das vor oder bei dem Ubergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte Abgas über die Abgasrückführleitung anzusaugen. Durch dieses Ansaugen kann das vor oder bei dem Ubergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte Abgas während der unbefeuerten
Schubbetriebsphase im Kreis geführt bzw. gepumpt werden.
[0059] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass beim Übergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase die Abgasrückführleitung geöffnet wird oder bleibt, wobei die Öffnung der Abgasrückführleitung insbesondere durch Öffnen eines Abgasrückführventils erfolgt.
[0060] Durch die Abgasrückführleitung wird das vor oder bei dem Übergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte Abgas dem Ottomotor in der unbefeuerten Schubbetriebsphase zugeführt. Es kann vorgesehen sein, dass die Abgasrückführleitung in der Normalbetriebsphase und in der befeuerten Schubbetriebsphase geschlossen ist.
[0061] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass dem Ottomotor in der unbefeuerten Schubbetriebsphase ausschließlich jenes Abgas über eine Abgasrückführleitung zugeführt wird, das vor oder bei dem Ubergang von der Normalbetriebsphase in die unbefeuerte Schubbetriebsphase im Ottomotor erzeugt wurde, oder dass dem Ottomotor in der unbefeuerten Schubbetriebsphase ausschließlich jenes Abgas über eine Abgasrückführleitung zugeführt wird, das vor oder bei dem Ubergang von der befeuerten Schubbetriebsphase in die unbefeuerte Schubbetriebsphase im Ottomotor erzeugt wurde.
[0062] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass dem Ottomotor in der gesamten unbefeuerten Schubbetriebsphase jenes Abgas über eine Abgasrückführleitung zugeführt wird, das vor oder bei dem Ubergang von der Normalbetriebsphase in die unbefeuerte Schubbetriebsphase oder das vor oder bei dem Übergang von der der befeuerten Schubbetriebsphase in die unbefeuerte Schubbetriebsphase im Ottomotor erzeugt wurde.
[0063] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das in der unbefeuerten Schubbetriebsphase durch den Ottomotor geförderte Gas einen Sauerstoffgehalt von weniger als 5 Vol.-% oder im Wesentlichen null aufweist, und/oder dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase den Ottomotor durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases kleiner oder gleich der Sauerstoffspeicherfähigkeit des Hauptkatalysators, mindestens eines weiteren Katalysators der Abgasnachbehandlungsanlage und/oder aller Katalysatoren der Abgasnachbehandlungsanlage ist, und/oder dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase den Ottomotor durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass der Wirkungsgrad des Hauptkatalysators, insbesondere des als 3-Wege-Katalysator wirkenden Hauptkatalysators, mindestens eines weiteren Katalysators der Abgasnachbehandlungsanlage und/oder aller Katalysatoren der Abgasnachbehandlungsanlage unbeeinflusst ist, und/oder dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase den Ottomotor durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass durch den beim Ubergang von der Schubbetriebsphase in die Normalbetriebsphase stattfindenden Fettbetrieb des Ottomotors die Wirkungsweise des Hauptkatalysators, insbesondere des als 3-Wege-KataIysator wirkenden Hauptkatalysators, mindestens eines weiteren Katalysators der Abgasnachbehandlungsanlage und/oder aller Katalysatoren der Abgasnachbehandlungsanlage hergestellt wird.
[0064] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Ottomotoranordnung ein Hochdruck-AGR-System mit einer Hochdruck-AGR-Leitung umfasst, und dass das in der unbefeuerten Schubbetriebsphase dem Ottomotor zugeführte Abgas durch die Hochdruck-AGR-Leitung zu dem Ottomotor zurückgeführt wird.
[0065] Gegebenenfalls ist die Abgasrückführleitung als Hochdruck-AGR-Leitung ausgebildet.
[0066] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das dem Ottomotor zugeführte Abgas vor dem Ottomotor aus der Hochdruck-AGR-Leitung austritt, und dass das dem Ottomotor zugeführte Abgas zwischen dem Ottomotor und einer Turbine eines Turboladers des Ottomotors in die HochdruckAGR-Leitung eintritt.
[0067] Das heißt, dass gegebenenfalls in der unbefeuerten Schubbetriebsphase des Ottomotors das vor oder bei dem Ubergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte Abgas dem Ottomotor über eine Hochdruck-AGR-Leitung zugeführt wird. Dadurch kann das erzeugte Abgas zwischen dem Ottomotor und einer Turbine des Turboladers in die Hochdruck-AGR-Leitung eintreten und vor dem Ottomotor aus der Hochdruck-AGR-Leitung austreten.
[0068] In diesem Fall kann im unbefeuerten Schubbetrieb das erzeugte Abgas nur den Ottomotor durchströmen. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass in der unbefeuerten Schubbetriebsphase das vor oder bei dem Ubergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase in der Abgasnachbehandlungsanlage befindliche, im Wesentlichen sauerstofffreie, Abgas, auch während der unbefeuerten Schubbetriebsphase in der Abgasnachbehandlungsanlage, insbesondere im Hauptkatalysator, verbleibt.
[0069] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter erzeugtem Abgas das vor oder bei dem Ubergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte Abgas, also das in der Normalbetriebsphase oder in der befeuerten Schubbetriebsphase durch die Verbrennung von Treibstoff im Ottomotor erzeugte sauerstoffarme, insbesondere im Wesentlichen sauerstofffreie, Abgas verstanden werden.
[0070] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Ottomotoranordnung eine Bypass-Leitung umfasst, und dass das in der unbefeuerten Schubbetriebsphase dem Ottomotor zugeführte Abgas durch die Bypass-Leitung zu dem Ottomotor zurückgeführt wird.
[0071] Gegebenenfalls ist die Abgasrückführleitung als Bypass-Leitung ausgebildet.
[0072] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das dem Ottomotor zugeführte Abgas vor dem Ottomotor aus der Bypass-Leitung austritt, wobei das dem Ottomotor zugeführte Abgas zwischen dem Ottomotor und einer Turbine eines Turboladers des Ottomotors in die Bypass-Leitung eintritt, oder wobei das dem Ottomotor zugeführte Abgas zwischen dem Hauptkatalysator und einem weiteren Katalysator, insbesondere einem Oxidationskatalysator, in die Bypass-Leitung eintritt, oder wobei das dem Ottomotor zugeführte Abgas zwischen dem Hauptkatalysator oder einem Oxidationskatalysator und einem weiteren Katalysator der Abgasnachbehandlungsanlage in die Bypass-Leitung eintritt, oder wobei das dem Ottomotor zugeführte Abgas nach dem letzten Katalysator der Abgasnachbehandlungsanlage in die Bypass-Leitung eintritt.
Über die Bypass-Leitung kann in der unbefeuerten Schubbetriebsphase das vor oder bei dem Ubergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte Abgas dem Ottomotor und anschlieBend bevorzugt der Abgasnachbehandlungsanlage zugeführt werden.
[0073] Je nach Ausführungsform kann in der unbefeuerten Schubbetriebsphase das erzeugte Abgas direkt nach dem Ottomotor oder nach einer Abgasnachbehandlungskomponente der Abgasnachbehandlungsanlage in die Bypass-Leitung eintreten. Dadurch kann beeinflusst werden, welche Komponenten der Ottomotoranordnung, also welche Abgasnachbehandlungskomponenten zusätzlich zum Ottomotor, mit dem erzeugten, im Wesentlichen sauerstofffreien Abgas in der unbefeuerten Schubbetriebsphase durchströmt werden.
[0074] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Ottomotoranordnung ein Niederdruck-AGR-System mit einer Niederdruck-AGR-Leitung umfasst, und dass das in der unbefeuerten Schubbetriebsphase dem Ottomotor zugeführte Abgas durch die Niederdruck-AGR-Leitung zu dem Ottomotor zurückgeführt wird.
[0075] Gegebenenfalls ist die Abgasrückführleitung als Niederdruck-AGR-Leitung ausgebildet.
[0076] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das dem Ottomotor zugeführte Abgas vor dem Ottomotor aus der Niederdruck-AGR-Leitung austritt, wobei das dem Ottomotor zugeführte Abgas zwischen einer Turbine eines Turboladers des Ottomotors und dem Hauptkatalysator in die Niederdruck-AGR-Leitung eintritt, oder wobei das dem Ottomotor zugeführte Abgas zwischen dem Hauptkatalysator und einem weiteren Katalysator, insbesondere einem Oxidationskatalysator, in die Niederdruck-AGR-Leitung eintritt, oder wobei das dem Ottomotor zugeführte Abgas zwischen dem Hauptkatalysator oder einem Oxidationskatalysator und einem weiteren Katalysator der Abgasnachbehandlungsanlage in die Niederdruck-AGR-Leitung eintritt, oder wobei das dem Ottomotor zugeführte Abgas nach dem letzten Katalysator der Abgasnachbehandlungsanlage in die Niederdruck-AGR-Leitung eintritt.
[0077] Über die Niederdruck-AGR-Leitung kann in der unbefeuerten Schubbetriebsphase das vor oder bei dem Ubergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte Abgas dem Ottomotor und anschließend bevorzugt der Abgasnachbehandlungsanlage zugeführt werden.
[0078] Je nach Ausführungsform kann in der unbefeuerten Schubbetriebsphase das erzeugte Abgas direkt nach dem Ottomotor oder nach einer Abgasnachbehandlungskomponente der Abgasnachbehandlungsanlage in die Niederdruck-AGR-Leitung eintreten. Dadurch kann beeinflusst werden, welche Komponenten der Ottomotoranordnung, also welche Abgasnachbehandlungskomponenten zusätzlich zum Ottomotor, mit dem erzeugten Abgas in der unbefeuerten Schubbetriebsphase durchströmt werden.
[0079] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Abgasnachbehandlungsanlage den/die Hauptkatalysator/en und gegebenenfalls einen oder mehrere Vorkatalysator/en und/oder einen oder mehrere Nebenkatalysator/en, insbesondere einen oder mehrere Oxidationskatalysator/en, welche/r eine Oxidationskatalysator-Beschichtung umfassen, und/oder einen oder mehrere Heizkatalysator/en und/oder einen oder mehrere, insbesondere gasförmig abgasnachbehandlungswirksam beschichteten/te, Ottomotorpartikelfilter und/oder einen oder mehrere NOx-Speicherkatalysator/en und/oder eine oder mehrere Abgasnachbehandlungskomponente/n, welche eine NOx-Speicherkatalysator-Beschichtung umfassen, und/oder ein oder mehrere SCR-System/e und/oder eine oder mehrere Abgasnachbehandlungskomponente/n, welche eine SCR-Beschichtung umfassen, und/oder eine Sekundärlufteindüsung umfasst oder dass die Abgasnachbehandlungsanlage aus dem/den Hauptkatalysator/en und gegebenenfalls einem oder mehreren Vorkatalysator/en und/oder einem oder mehreren Nebenkatalysator/en, insbesondere einem oder mehreren Oxidationskatalysator/en, welche/r eine Oxidationskatalysator-Beschichtung umfasst/en, und/oder einem oder mehreren Heizkatalysator/en und/oder einem oder mehreren, insbesondere einem oder mehreren gasförmig abgasnachbehandlungswirksam beschichteten, Ottomotorpartikelfilter/n und/oder einem oder mehreren NOx-Speicherkatalysator/en und/oder einer oder mehreren Abgasnachbehandlungskomponente/n, welche eine NOx-Speicherkatalysator-Beschichtung umfasst/en, und/oder einem oder mehreren SCR-System/en und/oder einer oder mehreren Abgasnachbehandlungskomponente/n, welche eine SCR-Beschichtung umfasst/en, und/oder einer Sekundärlufteindüsung gebildet ist.
[0080] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das in der Normalbetriebsphase oder in der befeuerten Schubbetriebsphase durch die Verbrennung von Treibstoff im Ottomotor erzeugte Abgas zuerst den Hauptkatalysator, dann den gegebenenfalls vorgesehenen Oxidationskatalysator, welcher eine Oxidationskatalysator-Beschichtung umfasst, den gegebenenfalls vorgesehenen Ottomotorpartikelfilter, den gegebenenfalls vorgesehenen SCR-Katalysator und anschließend den gegebenenfalls vorgesehenen NOx-Speicherkatalysator durchströmt.
[0081] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Abgasnachbehandlungsanlage zumindest einen als 3-Wege-Katalysator ausgebildeten und/oder als 3-Wege-Katalysator wirkenden Hauptkatalysator, einen Ottomotorpartikelfilter und/oder einen NOx-Speicherkatalysator umfasst, wobei gegebenenfalls der Hauptkatalysator vor dem Ottomotorpartikelfilter und der Ottomotorpartikelfilter vor dem NOx-Speicherkatalysator angeordnet ist, oder dass die Abgasnachbehandlungsanlage aus zumindest einem als 3-Wege-Katalysator ausgebildeten und/oder als 3-Wege-Katalysator wirkenden Hauptkatalysator, aus einem Ottomotorpartikelfilter und/oder aus einem NOx-Speicherkatalysator gebildet ist, wobei gegebenenfalls der Hauptkatalysator vor dem Ottomotorpartikelfilter und der Ottomotorpartikelfilter vor dem NOx-Speicherkatalysator angeordnet ist.
[0082] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Abgasnachbehandlungsanlage zumindest einen Hauptkatalysator und einen dem Hauptkatalysator nachgeordneten, unter Verwendung von Sauerstoff und/oder von Stickstoffdioxid regenerierbaren Ottomotorpartikelfilter umfasst, dass die die Abgasnachbehandlungsanlage eine in die Abgasnachbehandlungsanlage mündende Zuführungsleitung umfasst, dass in einem Regenerationsbetrieb über eine oder die in die Abgasnachbehandlungsanlage mündende Zuführungsleitung vor dem Ottomotorpartikelfilter Sauerstoff und insbesondere Luft, vorzugsweise gefilterte Umgebungsluft, zur Regeneration des Ottomotorpartikelfilters zugeführt wird, wobei der Sauerstoffgehalt des den Hauptkatalysator durchströmenden Abgases oder des im Hauptkatalysator befindlichen Abgases im Regenerationsbetrieb kleiner ist als 5 Vol.-% oder im Wesentlichen null ist, und/oder wobei die im Regenerationsbetrieb den Hauptkatalysator durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases oder die Sauerstoffmenge des im Hauptkatalysator befindlichen Abgases so gering gehalten wird, dass der Wirkungsgrad des
Hauptkatalysators unbeeinflusst ist.
[0083] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Abgasnachbehandlungsanlage einen dem Hauptkatalysator und/oder gegebenenfalls dem Ottomotopartikelfitter nachgeordneten NOxSpeicherkatalysator umfasst, dass die die Abgasnachbehandlungsanlage eine in die Abgasnachbehandlungsanlage mündende Zuführungsleitung umfasst, dass im Speicherbetrieb des NOxSpeicherkatalysators dem NOx-Speicherkatalysator über die in die Abgasnachbehandlungsanlage mündende Zuführungsleitung Sauerstoff und insbesondere Luft, vorzugsweise gefilterte und/oder verdichtete Umgebungsluft, zugeführt wird, dass gegebenenfalls ein Oxidationskatalysator zwischen dem Hauptkatalysator und dem NOx-Speicherkatalysator vorgesehen ist, und dass der Oxidationskatalysator eine Oxidationskatalysator-Beschichtung umfasst, wobei der Sauerstoffgehalt des den Hauptkatalysator durchströmenden Abgases oder des im Hauptkatalysator befindlichen Abgases im Speicherbetrieb kleiner als 5 Vol.-% oder im Wesentlichen null ist, und/oder wobei die im Speicherbetrieb den Hauptkatalysator durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases oder die Sauerstoffmenge des im Hauptkatalysator befindlichen Abgases so gering gehalten wird, dass der Wirkungsgrad des Hauptkatalysators unbeeinflusst ist.
[0084] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Abgasnachbehandlungsanlage einen dem Hauptkatalysator, dem Oxidationskatalysator und/oder dem Ottomotorpartikelfilter nachgeordneten SCR-Katalysator umfasst, dass der SCR-Katalysator gegebenenfalls vor dem NOx-Speicherkatalysator angeordnet ist, dass im Reduktionsbetrieb des SCR-Katalysators dem SCR-Katalysator zur Reduktion der Stickoxide über eine oder die in die Abgasnachbehandlungsanlage mündende Zuführungsleitung Sauerstoff und insbesondere Luft, vorzugsweise Umgebungsluft, gegebenenfalls gefiltert oder verdichtet, zugeführt wird, wobei der Sauerstoffgehalt des den Hauptkatalysator durchströmenden Abgases im Reduktionsbetrieb kleiner als 5 Vol.-% oder im Wesentlichen null ist, und/oder wobei die in dem Reduktionsbetrieb den Hauptkatalysator durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass der Wirkungsgrad des HauptkataIysators unbeeinflusst ist.
[0085] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass dem Ottomotorpartikelfilter, dem Oxidationskatalysator, dem NOx-Speicherkatalysator und/oder dem SCR-Katalysator und/oder einem weiteren Katalysator über eine Zuführungsleitung Sauerstoff, insbesondere Umgebungsluft, zugeführt wird.
[0086] Alternativ ist vorgesehen, dass dem Ottomotorpartikelfilter, dem Oxidationskatalysator, dem NOx-Speicherkatalysator und/oder dem SCR-Katalysator und/oder einem weiteren Katalysator über eine eigene Zuführungsleitung Sauerstoff, insbesondere Umgebungsluft, zugeführt wird.
[0087] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass ein Betriebsstoff, insbesondere sogenanntes AdBlue®, von einer Dosiervorrichtung vor dem SCR-Katalysator, insbesondere nach dem Oxidationskatalysator, in die Abgasnachbehandlungsanlage eingebracht wird, wobei der Betriebsstoff ein Reduktionsmittel zur Stickoxidreduktion enthält oder in ein Reduktionsmittel zur Stickoxidreduktion umsetzbar ist, und/oder dass ein Reduktionsmittel zur Stickoxidreduktion, insbesondere Ammoniak NHs, durch den Hauptkatalysator, insbesondere durch den 3-Wege-Katalysator, im Rahmen des ottomotorischen Normalbetriebs und/oder durch gegebenenfalls temporäre Verstellung der Ottomotorbetriebsparameter vom Ottomotor, insbesondere, indem der Ottomotor unterstöchiometrisch betrieben wird, erzeugt.
[0088] Insbesondere betrifft die Erfindung eine Ottomotoranordnung, wobei die Ottomotormotoranordnung einen Ottomotor und eine Abgasnachbehandlungsanlage mit mindestens einem Hauptkatalysator umfasst, wobei der Ottomotor in einer Betriebsphase, die eine Normalbetriebsphase und eine Schubbetriebsphase umfasst, betreibbar ist, wobei der Ottomotor in der Normalbetriebsphase Treibstoff und Luft zu einem Abgas umsetzt, wobei der Ottomotor in der Normalbetriebsphase vorzugsweise in einem Lambdafenster um A =1 betrieben und/oder geregelt ist, wobei die Schubbetriebsphase durch mindestens eine unbefeuerte Schubbetriebsphase und/oder mindestens eine befeuerte Schubbetriebsphase gebildet ist, und wobei in der befeuerten Schubbetriebsphase das den Hauptkatalysator durchströmende Gas sauerstoffarm, insbeson-
dere im Wesentlichen sauerstofffrei, ist und insbesondere das Abgas einer stöchiometrischen oder unterstöchiometrischen, insbesondere phasenweise unterstöchiometrischen, Verbrennung ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abgasrückführleitung vorgesehen ist, die dem Ottomotor in einer unbefeuerten Schubbetriebsphase das vor oder bei dem Ubergang von der Normalbetriebsphase in die unbefeuerte Schubbetriebsphase im Ottomotor erzeugte Abgas zuführt, oder dass eine Abgasrückführleitung vorgesehen ist, die dem Ottomotor in einer unbefeuerten Schubbetriebsphase das vor oder bei dem Ubergang von der befeuerten Schubbetriebsphase in die unbefeuerte Schubbetriebsphase im Ottomotor erzeugte Abgas zuführt.
[0089] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass in der unbefeuerten Schubbetriebsphase die Treibstoffzufuhr gestoppt ist.
[0090] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Schubbetriebsphase durch mindestens eine unbefeuerte Schubbetriebsphase und/oder mindestens eine befeuerte Schubbetriebsphase gebildet ist, und dass das in der befeuerten Schubbetriebsphase das den Hauptkatalysator durchströmende Gas im Wesentlichen sauerstofffrei ist und insbesondere das Abgas einer stöchiometrischen oder unterstöchiometrischen Verbrennung ist.
[0091] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass in der Normalbetriebsphase einem NOx-Speicherkatalysator der Abgasnachbehandlungsanlage Luft, insbesondere Sauerstoff, über die Abgasrückführleitung zuführbar ist, wodurch der NOx-Speicherkatalysator innerhalb seines regulären Speicherbetriebs betreibbar ist.
[0092] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Ottomotoranordnung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist.
[0093] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass zwischen dem Hauptkatalysator und einem oder dem Ottomotorpartikelfilter ein mit einer Oxidationskatalysator-Beschichtung beschichteter Oxidationskatalysator vorgesehen ist, oder dass ein oder der Ottomotorpartikelfilter zumindest in seinem vorderen Bereich mit einer Oxidationskatalysator-Beschichtung versehen ist, wobei die Oxidationskatalysator-Beschichtung dazu eingerichtet ist, NO mit O2» zu NO» umzusetzen.
[0094] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass nach dem Ottomotor und vor dem Hauptkatalysator, insbesondere im vorderen Bereich des Hauptkatalysators, ein, insbesondere katalytisch beschichtetes, Heizelement zur Beheizung des Hauptkatalysators vorgesehen ist, und/oder dass nach dem Ottomotor, insbesondere nach dem Hauptkatalysator, und vor dem Oxidationskatalysator, insbesondere im vorderen Bereich des Oxidationskatalysators, ein, insbesondere katalytisch beschichtetes, Heizelement zur Beheizung des Oxidationskatalysators vorgesehen ist, und/oder dass nach dem Ottomotor, insbesondere nach dem Oxidationskatalysator, und vor dem Ottomotorpartikelfilter, insbesondere im vorderen Bereich des Ottomotorpartikelfilters, ein, insbesondere katalytisch beschichtetes Heizelement, zur Beheizung des Ottomotorpartikelfilters vorgesehen ist, und/oder dass nach dem Ottomotor, insbesondere nach dem Ottomotorpartikelfilter, und vor einem NOx-Speicherkatalysator, insbesondere im vorderen Bereich des NOx-Speicherkatalysators, ein, insbesondere katalytisch beschichtetes, Heizelement zur Beheizung des NOxSpeicherkatalysators vorgesehen ist.
[0095] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Ottomotoranordnung einen Ottomotor und eine Abgasnachbehandlungsanlage mit zumindest dem Hauptkatalysator, dem Ottomotorpartikelfilter und einem NOx-Speicherkatalysator umfasst, dass der Hauptkatalysator als 3-Wege-Katalysator ausgebildet ist oder wirkt, dass dem Hauptkatalysator der Ottomotorpartikelfilter, welcher gegebenenfalls als 4-Wege-Katalysator wirkt, nachgeordnet ist, dass dem Ottomotorpartikelfilter der NOx-Speicherkatalysator nachgeordnet ist, und dass gegebenenfalls ein oder der Oxidationskatalysator vor dem NOx-Speicherkatalysator angeordnet ist.
[0096] Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der NOx-Speicherkatalysator in Strömungsrichtung des Abgases der letzte Katalysator der Abgasnachbehandlungsanlage ist.
[0097] Weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben sich gegebenenfalls aus den Ansprüchen, der Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Figuren.
[0098] Die Erfindung wird nun am Beispiel exemplarischer, nicht ausschließlicher und/oder nicht einschränkender Ausführungsbeispiele weiter erläutert.
[0099] Fig. 1 zeigt eine schematische grafische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ottomotoranordnung,
[00100] Fig. 2a, 2b und 2c zeigen schematische grafische Darstellungen von unterschiedlichen Variationen einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ottomotoranordnung, und
[00101] Fig. 3a, 3b und 3c zeigen schematische grafische Darstellungen von unterschiedlichen Variationen einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ottomotoranordnung.
[00102] Wenn nicht anders angegeben, so entsprechen die Bezugszeichen folgenden Komponenten:
Ottomotor 1, Abgasnachbehandlungsanlage 2, Hauptkatalysator 3, eine weitere Abgasnachbehandlungskomponente 4, Turbolader 5, Drosselklappe 6, Kompressor 7, Turbine 8 und Abgasrückführleitung 9.
[00103] Die weitere/n Abgasnachbehandlungskomponente/n 4 können gegebenenfalls einen 3Wege-Katalysator und/oder einen 4-Wege-Katalysator und/oder einen NOx-Speicherkatalysator umfassen oder aus einem 3-Wege-Katalysator und/oder einem 4-Wege-Katalysator und/oder einem NOx-Speicherkatalysator gebildet sein.
[00104] Insbesondere ist vorgesehen, dass die Abgasnachbehandlungsanlage 2 einen Hauptkatalysator 3 und einen 4-Wege-Katalysator umfasst.
[00105] Insbesondere ist vorgesehen, dass die Abgasnachbehandlungsanlage 2 einen Hauptkatalysator 3, einen Oxidationskatalysator und einen 4-Wege-Katalysator umfasst.
[00106] Insbesondere ist vorgesehen, dass die Abgasnachbehandlungsanlage 2 einen Hauptkatalysator 3, einen Oxidationskatalysator, einen 4-Wege-Katalysator und einen NOx-Speicherkatalysator umfasst.
[00107] Insbesondere ist vorgesehen, dass die Abgasnachbehandlungsanlage 2 einen Hauptkatalysator 3, einen 4-Wege-Katalysator und einen NOx-Speicherkatalysator umfasst.
[00108] Fig. 1 zeigt eine schematische grafische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ottomotoranordnung, welche zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet und/oder eingerichtet ist.
[00109] In dieser Ausführungsform umfasst die Ottomotoranordnung einen Ottomotor 1 und eine Abgasnachbehandlungsanlage 2. Die Abgasnachbehandlungsanlage 2 umfasst einen Hauptkatalysator 3 und einer dem Hauptkatalysator 3 nachgeordneten Abgasnachbehandlungskomponente 4. In dieser Ausführungsform ist der Hauptkatalysator 3 als 3-Wege-Katalysator ausgebildet und direkt im Anschluss an die Turbine 8 des Turboladers 5, insbesondere motornahe, angeordnet. Die weitere Abgasnachbehandlungskomponente 4 ist in einer Ausführungsvariante der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ottomotoranordnung als Ottomotorpartikelfilter und in einer anderen Ausführungsvariante der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ottomotoranordnung als 4-Wege-Katalysator ausgebildet.
[00110] Ferner umfasst die Ottomotoranordnung einen Turbolader 5 und eine Drosselklappe 6. Der Turbolader 5 umfasst einen Kompressor 7 und eine Turbine 8.
[00111] Die Ottomotoranordnung wird in einer Betriebsphase betrieben, welche eine Normalbetriebsphase und eine Schubbetriebsphase umfasst. In der Normalbetriebsphase wird dem Ottomotor 1 Treibstoff zugeführt. Der Treibstoff wird in der Normalbetriebsphase mit Luft zu einem Abgas umgesetzt. In der Normalbetriebsphase wird der Ottomotor 1 in einem Lambdafenster um A =1 betrieben und/oder geregelt. Das heißt, dass der Ottomotor 1 um einen Lambdawert X von 1,0 pendelt und im Bereich von A = 0,9 bis 1,1, vorzugsweise von A = 0,95 bis 1,05, betrieben und/oder geregelt wird. Gemäß dieser Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Otto-
motor 1 in seiner Normalbetriebsphase phasenweise oder dauerhaft fett oder mager betrieben und/oder geregelt wird.
[00112] In der Schubbetriebsphase wird der Ottomotor 1 durch die in Schwung befindliche Masse geschleppt. Die Schubbetriebsphase umfasst mindestens eine unbefeuerte und/oder mindestens eine befeuerte Schubbetriebsphase.
[00113] In der befeuerten Schubbetriebsphase wird die Treibstoffzufuhr zum Ottomotor 1 nur verringert und nur jene Menge an Treibstoff in die Brennräume des Ottomotors 1 eingebracht, die benötigt wird, um die durch die Luft eingebrachte Menge an Sauerstoff in ein im Wesentlichen sauerstofffreies Abgas umzusetzen. Insbesondere findet in der befeuerten Schubbetriebsphase eine stöchiometrische oder unterstöchiometrische Verbrennung in den Brennräumen des Ottomotors 1 statt.
[00114] Das in der Normalbetriebsphase und in der befeuerten Schubbetriebsphase im Ottomotor 1 erzeugte Abgas durchströmt zuerst die Turbine 8 des Turboladers 5, dann den HauptkataIysator 3 und anschließend die weitere Abgasnachbehandlungskomponente 4, bevor es in die Umgebung austritt.
[00115] In der unbefeuerten Schubbetriebsphase wird die Treibstoffzufuhr zum Ottomotor 1 unterbrochen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren, bei welchen in der unbefeuerten Schubbetriebsphase Luft durch den Ottomotor 1 gepumpt wird, wird gemäß dieser Ausführungsform das vor oder bei dem Übergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte Abgas im Kreis gepumpt. Das heißt, dass das vor oder bei dem Ubergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte Abgas nach dem Ottomotor 1 in eine Abgasrückführleitung 9 eintritt und vor dem Ottomotor 1, insbesondere ansaugseitig, aus der Abgasrückführleitung 9 austritt. Ferner verbleibt das im Wesentlichen sauerstofffreie Abgas während der unbefeuerten Schubbetriebsphase in der Abgasnachbehandlungsanlage 2, insbesondere in dem Hauptkatalysator 3 und in der weiteren Abgasnachbehandlungskomponente 4.
[00116] Das im Wesentlichen sauerstofffreie Abgas wurde in der Normalbetriebsphase oder in der befeuerten Schubbetriebsphase erzeugt. Insbesondere wird das vor oder bei dem Übergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte, im Wesentlichen sauerstofffreie Abgas während der unbefeuerten Schubbetriebsphase durch die durch die Kurbelwelle angetriebenen Zylinder des Ottomotors 1 im Kreis gepumpt.
[00117] Dadurch entspricht der Sauerstoffgehalt des in der Abgasnachbehandlungsanlage 2, insbesondere in dem Hauptkatalysator 3, befindlichen Abgases während der unbefeuerten Schubbetriebsphase im Wesentlichen dem Sauerstoffgehalt des Abgases, welches die Abgasnachbehandlungsanlage 2 in der Normalbetriebsphase oder in der befeuerten Schubbetriebsphase durchströmt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren wird die Abgasnachbehandlungsanlage 2 während der unbefeuerten Schubbetriebsphase nicht mit sauerstoffhaltigem Abgas durchströmt und/oder geflutet.
[00118] Gemäß dieser Ausführungsform ist die Abgasrückführleitung 9 als eine HochdruckAGR-Leitung eines Hochdruck-AGR-Systems der Ottomotoranordnung ausgebildet.
[00119] Beim Übergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase wird die Luftzufuhr zum Ottomotor 1 durch das Schließen der Drosselklappe 6 gestoppt. Ferner bleibt oder wird die Abgasrückführleitung 9 durch Offnung des Abgasrückführungsventils geöffnet.
[00120] Dem Ottomotor 1 wird also während der unbefeuerten Schubbetriebsphase ausschließlich das vor oder bei dem Übergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte Abgas zugeführt.
[00121] Dadurch ist es möglich, den oben genannten Zielkonflikt zu lösen und ein Verfahren und eine Ottomotoranordnung zu schaffen, welche einen geringen Treibstoffverbrauch und geringe Schadstoffemissionen ermöglicht.
[00122] In anderen Worten kann dadurch die bei herkömmlichen Verfahren erfolgende Einbringung von Luft, die sogenannte Luftflutung, der Abgasnachbehandlungsanlage 2 bei Lastlücken
oder Schub mit negativen Konsequenzen für die Funktion der Abgasreinigung und die thermomechanische Beanspruchung der Abgasnachbehandlungsanlage 2 vermieden und/oder verringert werden. Es ist bevorzugt vorgesehen, die Drosselklappe 6 in der unbefeuerten Schubbetriebsphase vollständig zu schließen oder geschlossen zu halten und eine die Saug- und Auspuffseite des Ottomotors 1 verbindende Abgasrückführleitung 9 zu öffnen oder geöffnet zu halten. Damit verbleibt selbst bei dynamischem Motorbetrieb vergleichsweise heißes Motorabgas im Wesentlichen ohne freien Sauerstoff im Kreislauf. Es kann dadurch eine gegebenenfalls erfolgende Einspeicherung von Sauerstoff im Hauptkatalysator 3 und der weiteren Abgasnachbehandlungskomponente 4 und der dadurch anschließend erforderliche Fettbetrieb des Ottomotors 1 verhindert werden. Ferner treten dadurch nur geringe oder keine thermische Gradienten in der Abgasnachbehandlungsanlage 2 auf.
[00123] Das heißt, dass gemäß dem Verfahren zum Betreiben der Ottomotoranordnung in der unbefeuerten Schubbetriebsphase Abgas, das vor oder bei dem Übergang von der Normalbetriebsphase in die unbefeuerte Schubbetriebsphase im Ottomotor 1 erzeugt wurde, dem Ottomotor 1 wieder zugeführt wird. Das dem Ottomotor 1 in der unbefeuerten Schubbetriebsphase zugeführte Abgas wurde in der befeuerten Schubbetriebsphase oder in der Normalbetriebsphase durch Verbrennung des Treibstoffes mit Luft erzeugt und ist im Wesentlichen sauerstofffrei.
[00124] Fig. 2a, 2b und 2c zeigen schematische grafische Darstellungen von unterschiedlichen Variationen einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ottomotoranordnung, welche zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet und/oder eingerichtet ist. Die Merkmale der Ausführungsform gemäß den Figuren 2a, 2b und 2c können bevorzugt den Merkmalen der Ausführungsformen gemäß Figur 1 entsprechen.
[00125] Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform, welche in Fig. 1 dargestellt ist, ist die Abgasrückführleitung 9 als Bypass-Leitung ausgebildet.
[00126] In Fig. 2a tritt das vor oder bei dem Übergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte Abgas nach dem Ottomotor 1 in die Bypass-Leitung ein und vor dem Ottomotor 1 aus der Bypass-Leitung aus. In dieser Ausführungsform durchströmt das vor oder bei dem Ubergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte, im Wesentlichen sauerstofffreie Abgas während der unbefeuerten Schubbetriebsphase also nur den Ottomotor 1 und die Bypass-Leitung.
[00127] In Fig. 2b tritt das vor oder bei dem Übergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte Abgas nach dem Hauptkatalysator 3 in die Bypass-Leitung ein und vor dem Ottomotor 1 aus der Bypass-Leitung aus. In dieser Ausführungsform durchströmt das vor oder bei dem Ubergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte, im Wesentlichen sauerstofffreie Abgas während der unbefeuerten Schubbetriebsphase also den Ottomotor 1, die Turbine 8 des Turboladers 5, den Hauptkatalysator 3 und die Bypass-Leitung.
[00128] In Fig. 2c tritt das vor oder bei dem Übergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte Abgas nach dem weiteren Hauptkatalysator 3 in die Bypass-Leitung ein und vor dem Ottomotor 1 aus der Bypass-Leitung aus. In dieser Ausführungsform durchströmt das vor oder bei dem Ubergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte, im Wesentlichen sauerstofffreie Abgas während der unbefeuerten Schubbetriebsphase also den Ottomotor 1, die Turbine 8 des Turboladers 5, den Hauptkatalysator 3 und die weitere Abgasnachbehandlungskomponente 4 und die Bypass-Leitung.
[00129] In einer nicht gezeigten Ausführungsform tritt das vor oder bei dem Übergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte Abgas nach dem letzten Katalysator der Abgasnachbehandlungsanlage 2 in die Bypass-Leitung ein und vor dem Ottomotor 1 aus der Bypass-Leitung aus. In dieser Ausführungsform durchströmt das vor oder bei dem Ubergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte, im Wesentlichen sauerstofffreie Abgas während der unbefeuerten Schubbetriebsphase also den Ottomotor 1, die Turbine 8 des Turboladers 5, alle Abgasnachbehandlungskomponenten 4 der Abgasnachbehandlungsanlage 2 und die Bypass-Leitung.
[00130] Fig. 3a, 3b und 3c zeigen schematische grafische Darstellungen von unterschiedlichen Variationen einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ottomotoranordnung, wel-
che zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet und/oder eingerichtet ist. Die Merkmale der Ausführungsform gemäß den Figuren 3a, 3b und 3c können bevorzugt den Merkmalen der Ausführungsformen gemäß der Figur 1, Figur 2a, 2b und/oder Figur 2c entsprechen.
[00131] Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform, welche in Fig. 1 dargestellt ist, ist die Abgasrückführleitung 9 als Niederdruck-AGR-Leitung eines Niederdruck-AGR-Systems der Ottomotoranordnung ausgebildet.
[00132] In Fig. 3a tritt das vor oder bei dem Übergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte Abgas nach der Turbine 8 des Turboladers 5 in die Niederdruck-AGR-Leitung ein und vor dem Ottomotor 1 aus der Niederdruck-AGR-Leitung aus. In dieser Ausführungsform durchströmt das vor oder bei dem Ubergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte, im Wesentlichen sauerstofffreie Abgas während der unbefeuerten Schubbetriebsphase also nur den Ottomotor 1, die Turbine 8 des Turboladers 5 und die Niederdruck-AGR-Leitung.
[00133] In Fig. 3b tritt das vor oder bei dem Übergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte Abgas nach dem Hauptkatalysator 3 in die Niederdruck-AGR-Leitung ein und vor dem Ottomotor 1 aus der Niederdruck-AGR-Leitung aus. In dieser Ausführungsform durchströmt das vor oder bei dem Ubergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte, im Wesentlichen sauerstofffreie Abgas während der unbefeuerten Schubbetriebsphase also den Ottomotor 1, die Turbine 8 des Turboladers 5, den Hauptkatalysator 3 und die Niederdruck-AGR-Leitung.
[00134] In Fig. 3c tritt das vor oder bei dem Übergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte Abgas nach der weiteren Abgasnachbehandlungskomponente 4 in die NiederdruckAGR-Leitung ein und vor dem Ottomotor 1 aus der Niederdruck-AGR-Leitung aus. In dieser Ausführungsform durchströmt das vor oder bei dem Ubergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte, im Wesentlichen sauerstofffreie Abgas während der unbefeuerten Schubbetriebsphase also den Ottomotor 1, die Turbine 8 des Turboladers 5, den Hauptkatalysator 3, der weiteren Abgasnachbehandlungskomponente 4 und die Niederdruck-AGR-Leitung.
[00135] In einer nicht gezeigten Ausführungsform tritt das vor oder bei dem Übergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte Abgas nach der letzten Abgasnachbehandlungskomponente 4 der Abgasnachbehandlungsanlage 2 in die Niederdruck-AGR-Leitung ein und vor dem Ottomotor 1 aus der Niederdruck-AGR-Leitung aus. In dieser Ausführungsform durchströmt das vor oder bei dem Ubergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase erzeugte, im Wesentlichen sauerstofffreie Abgas während der unbefeuerten Schubbetriebsphase also den Ottomotor 1, die Turbine 8 des Turboladers 5, alle Abgasnachbehandlungskomponenten 4 der Abgasnachbehandlungsanlage 2 und die Niederdruck-AGR-Leitung.
[00136] Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsformen, sondern umfasst jegliches Verfahren und jegliche Ottomotoranordnung gemäß den nachfolgenden Patentansprüchen.

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Verfahren zum Betreiben einer Ottomotoranordnung in einer Betriebsphase, die eine Normalbetriebsphase und eine Schubbetriebsphase umfasst,
    - wobei die Ottomotoranordnung einen Ottomotor (1) und eine Abgasnachbehandlungsanlage (2) mit zumindest einem Hauptkatalysator (3) umfasst,
    - wobei in der Normalbetriebsphase im Ottomotor (1) Treibstoff und Luft zu einem Abgas umgesetzt werden,
    - wobei der Ottomotor (1) in der Normalbetriebsphase vorzugsweise in einem Lambdafenster um A =1 betrieben und/oder geregelt wird,
    - wobei die Schubbetriebsphase durch mindestens eine unbefeuerte Schubbetriebsphase und/oder mindestens eine befeuerte Schubbetriebsphase gebildet wird,
    und wobei in der befeuerten Schubbetriebsphase das den Hauptkatalysator (3) durchströmende Gas sauerstoffarm, insbesondere im Wesentlichen sauerstofffrei, ist und insbesondere das Abgas einer stöchiometrischen oder unterstöchiometrischen, insbesondere phasenweise unterstöchiometrischen, Verbrennung ist, wobei
    - dem Ottomotor (1) in der unbefeuerten Schubbetriebsphase jenes Abgas über eine Abgasrückführleitung (9) zugeführt wird, das vor oder bei dem Übergang von der Normalbetriebsphase in die unbefeuerte Schubbetriebsphase im Ottomotor (1) erzeugt wurde,
    - oder dem Ottomotor (1) in der unbefeuerten Schubbetriebsphase jenes Abgas über eine Abgasrückführleitung (9) zugeführt wird, das vor oder bei dem Ubergang von einer befeuerten Schubbetriebsphase in die unbefeuerte Schubbetriebsphase im Ottomotor (1) erzeugt wurde, dadurch gekennzeichnet,
    - dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase den Hauptkatalysator (3) und alle weiteren Katalysatoren der Abgasnachbehandlungsanlage (2) durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases kleiner oder gleich der Sauerstoffspeicherfähigkeit des HauptkataIysators (3) und aller weiteren Katalysatoren ist.
    2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der unbefeuerten Schubbetriebsphase die Treibstoffzufuhr gestoppt wird oder ist.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, - dass in der Normalbetriebsphase und/oder in der befeuerten Schubbetriebsphase das Abgas des Ottomotors (1) dem Hauptkatalysator (3) zugeführt wird, - und dass der Hauptkatalysator (3) als 3-Wege-Katalysator ausgebildet ist oder wirkt.
    4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoffgehalt des in der Abgasnachbehandlungsanlage (2) befindlichen Abgases oder dass der Sauerstoffgehalt des die Abgasnachbehandlungsanlage (2) durchströmenden Abgases in der Schubbetriebsphase, insbesondere in der unbefeuerten Schubbetriebsphase, im Wesentlichen dem Sauerstoffgehalt des die Abgasnachbehandlungsanlage (2) durchströmenden Abgases in der Normalbetriebsphase oder in der befeuerten Schubbetriebsphase entspricht.
    5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoffgehalt des im Hauptkatalysator (3) befindlichen Abgases oder dass der Sauerstoffgehalt des den Hauptkatalysator (3) durchströmenden Abgases in der unbefeuerten Schubbetriebsphase im Wesentlichen dem Sauerstoffgehalt des den Hauptkatalysator (3) durchströmenden Abgases in der Normalbetriebsphase oder in der befeuerten Schubbetriebsphase entspricht.
    6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    - dass der Sauerstoffgehalt des im Hauptkatalysator (3) befindlichen Abgases oder der Sauerstoffgehalt des den Hauptkatalysator (3) durchströmenden Abgases in der Normalbetriebsphase und/oder in der Schubbetriebsphase, insbesondere in der unbefeuerten Schubbetriebsphase, kleiner als 5 Vol.-% oder im Wesentlichen null ist,
    - oder dass der Sauerstoffgehalt des im Hauptkatalysator (3) und mindestens einem weiteren Katalysator der Abgasnachbehandlungsanlage (2) befindlichen Abgases oder der
    Sauerstoffgehalt des den Hauptkatalysator (3) und mindestens einen weiteren Katalysator der Abgasnachbehandlungsanlage (2) durchströmenden Abgases in der Normalbetriebsphase und/oder in der Schubbetriebsphase, insbesondere in der unbefeuerten Schubbetriebsphase, kleiner als 5 Vol.-% oder im Wesentlichen null ist,
    - oder dass der Sauerstoffgehalt des im Hauptkatalysator (3) und in allen weiteren KataIysatoren befindlichen Abgases oder der Sauerstoffgehalt des den Hauptkatalysator (3) und alle weiteren Katalysatoren der Abgasnachbehandlungsanlage (2) durchströmenden Abgases in der Normalbetriebsphase und/oder in der Schubbetriebsphase, insbesondere in der unbefeuerten Schubbetriebsphase, kleiner als 5 Vol.-% oder im Wesentlichen null ist.
    7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    - dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase den Hauptkatalysator (3) durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass der Wirkungsgrad des Hauptkatalysators (3), insbesondere des als 3-Wege-Katalysator wirkenden Hauptkatalysators (3), unbeeinflusst ist,
    - oder dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase den Hauptkatalysator (3) und mindestens einen weiteren Katalysator der Abgasnachbehandlungsanlage (2) durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass der Wirkungsgrad des Hauptkatalysators (3), insbesondere des als 3-Wege-Katalysator wirkenden Hauptkatalysators (3), und des mindestens einen weiteren Katalysators unbeeinflusst ist, sodass insbesondere der Gesamtwirkungsgrads der aus mehreren Elementen bestehenden Abgasnachbehandlungsanlage (2) weitgehend unbeeinflusst ist,
    - oder dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase den Hauptkatalysator (3) und alle weiteren Katalysatoren der Abgasnachbehandlungsanlage (2) durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass der Wirkungsgrad des Hauptkatalysators (3), insbesondere des als 3-Wege-Katalysator wirkenden HauptkataIysators (3), und aller weiteren Katalysatoren unbeeinflusst ist, sodass insbesondere der Gesamtwirkungsgrads der aus mehreren Elementen bestehenden Abgasnachbehandlungsanlage (2) weitgehend unbeeinflusst ist.
    8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    - dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase den Hauptkatalysator (3) durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass durch den beim Ubergang von der Schubbetriebsphase in die Normalbetriebsphase stattfindenden Fettbetrieb des Ottomotors (1) die Wirkungsweise des Hauptkatalysators (3), insbesondere des als 3-Wege-Katalysator wirkenden Hauptkatalysators (3), hergestellt wird,
    - oder dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase den Hauptkatalysator (3) und mindestens einen weiteren Katalysator der Abgasnachbehandlungsanlage (2) durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass durch den beim Ubergang von der Schubbetriebsphase in die Normalbetriebsphase stattfindenden Fettbetrieb des Ottomotors (1) die Wirkungsweise des Hauptkatalysators (3), insbesondere des als 3-Wege-Katalysator wirkenden Hauptkatalysators (3), und des mindestens einen weiteren Katalysators hergestellt wird,
    - oder dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase den Hauptkatalysator (3) und alle weiteren Katalysatoren der Abgasnachbehandlungsanlage (2) durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass durch den beim Übergang von der Schubbetriebsphase in die Normalbetriebsphase stattfindenden Fettbetrieb des Ottomotors (1) die Wirkungsweise des Hauptkatalysators (3), insbesondere des als 3Wege-Katalysator wirkenden Hauptkatalysators (3), und aller weiteren Katalysatoren hergestellt wird.
    9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass beim Ubergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase die Luftzufuhr zum Ottomotor (1) gestoppt wird bzw. ist, - wobei das Stoppen der Luftzufuhr zum Ottomotor (1) insbesondere durch Schließen einer dem Ottomotor (1) vorgelagerten Drosselklappe (6) erfolgt.
    10.
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    12.
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    14.
    15.
    Österreichisches AT 521 758 B1 2023-07-15
    Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    - dass beim Ubergang in die unbefeuerte Schubbetriebsphase die Abgasrückführleitung (9) geöffnet wird oder bleibt, _
    - wobei die Öffnung der Abgasrückführleitung (9) insbesondere durch Öffnen eines Abgasrückführventils erfolgt.
    Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    - dass dem Ottomotor (1) in der unbefeuerten Schubbetriebsphase ausschließlich jenes Abgas über eine Abgasrückführleitung (9) zugeführt wird, das vor oder bei dem Ubergang von der Normalbetriebsphase in die unbefeuerte Schubbetriebsphase im Ottomotor (1) erzeugt wurde,
    - oder dass dem Ottomotor (1) in der unbefeuerten Schubbetriebsphase ausschließlich jenes Abgas über eine Abgasrückführleitung (9) zugeführt wird, das vor oder bei dem Ubergang von der befeuerten Schubbetriebsphase in die unbefeuerte Schubbetriebsphase im Ottomotor (1) erzeugt wurde.
    Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Ottomotor (1) in der gesamten unbefeuerten Schubbetriebsphase jenes Abgas über eine Abgasrückführleitung (9) zugeführt wird, das vor oder bei dem Ubergang von der Normalbetriebsphase in die unbefeuerte Schubbetriebsphase oder das vor oder bei dem Übergang von der befeuerten Schubbetriebsphase in die unbefeuerte Schubbetriebsphase im Ottomotor (1) erzeugt wurde.
    Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    - dass das in der unbefeuerten Schubbetriebsphase durch den Ottomotor (1) geförderte Gas einen Sauerstoffgehalt von weniger als 5 Vol.-% oder im Wesentlichen null aufweist,
    - und/oder dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase den Ottomotor (1) durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases kleiner oder gleich der Sauerstoffspeicherfähigkeit des Hauptkatalysators (3), mindestens eines weiteren Katalysators der Abgasnachbehandlungsanlage (2) und/oder aller Katalysatoren der Abgasnachbehandlungsanlage (2) ist,
    - und/oder dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase den Ottomotor (1) durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass der Wirkungsgrad des Hauptkatalysators (3), insbesondere des als 3-Wege-Katalysator wirkenden Hauptkatalysators (3), mindestens eines weiteren Katalysators der Abgasnachbehandlungsanlage (2) und/oder aller Katalysatoren (3) der Abgasnachbehandlungsanlage (2) unbeeinflusst ist,
    - und/oder dass die in der unbefeuerten Schubbetriebsphase den Ottomotor (1) durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass durch den beim Ubergang von der Schubbetriebsphase in die Normalbetriebsphase stattfindenden Fettbetrieb des Ottomotors (1) die Wirkungsweise des Hauptkatalysators (3), insbesondere des als 3-Wege- Katalysator wirkenden Hauptkatalysators (3), mindestens eines weiteren Katalysators der Abgasnachbehandlungsanlage (2) und/oder aller Katalysatoren (3) der Abgasnachbehandlungsanlage (2) hergestellt wird.
    Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Ottomotoranordnung ein Hochdruck-AGR-System mit einer Hochdruck-AGRLeitung umfasst,
    - und dass das in der unbefeuerten Schubbetriebsphase dem Ottomotor (1) zugeführte Abgas durch die Hochdruck-AGR-Leitung zu dem Ottomotor (1) zurückgeführt wird.
    Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
    - dass das dem Ottomotor (1) zugeführte Abgas vor dem Ottomotor (1) aus der Hochdruck-AGR-Leitung austritt,
    - und dass das dem Ottomotor (1) zugeführte Abgas zwischen dem Ottomotor (1) und einer Turbine (8) eines Turboladers (5) des Ottomotors (1) in die Hochdruck-AGR-Leitung eintritt.
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    Österreichisches AT 521 758 B1 2023-07-15
    Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Ottomotoranordnung eine Bypass-Leitung umfasst,
    - und dass das in der unbefeuerten Schubbetriebsphase dem Ottomotor (1) zugeführte Abgas durch die Bypass-Leitung zu dem Ottomotor (1) zurückgeführt wird.
    Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
    - dass das dem Ottomotor (1) zugeführte Abgas vor dem Ottomotor (1) aus der BypassLeitung austritt,
    - wobei das dem Ottomotor (1) zugeführte Abgas zwischen dem Ottomotor (1) und einer Turbine (8) eines Turboladers (5) des Ottomotors (1) in die Bypass-Leitung eintritt,
    - oder wobei das dem Ottomotor (1) zugeführte Abgas zwischen dem Hauptkatalysator (3) und einem weiteren Katalysator, insbesondere einem Oxidationskatalysator in die Bypass-Leitung eintritt,
    - oder wobei das dem Ottomotor (1) zugeführte Abgas zwischen dem Hauptkatalysator oder einem Oxidationskatalysator und einem weiteren Katalysator der Abgasnachbehandlungsanlage (2) in die Bypass-Leitung eintritt,
    - oder wobei das dem Ottomotor (1) zugeführte Abgas nach dem letzten Katalysator (3) der Abgasnachbehandlungsanlage (2) in die Bypass-Leitung eintritt.
    Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Ottomotoranordnung ein Niederdruck-AGR-System mit einer NiederdruckAGR-Leitung umfasst,
    - und dass das in der unbefeuerten Schubbetriebsphase dem Ottomotor (1) zugeführte Abgas durch die Niederdruck-AGR-Leitung zu dem Ottomotor (1) zurückgeführt wird.
    Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
    - dass das dem Ottomotor (1) zugeführte Abgas vor dem Ottomotor (1) aus der Niederdruck-AGR-Leitung austritt,
    - wobei das dem Ottomotor (1) zugeführte Abgas zwischen einer Turbine (8) eines Turboladers (5) des Ottomotors (1) und dem Hauptkatalysator (3) in die Niederdruck-AGRLeitung eintritt,
    - oder wobei das dem Ottomotor (1) zugeführte Abgas zwischen dem Hauptkatalysator (3) und einem weiteren Katalysator, insbesondere einem Oxidationskatalysator in die Niederdruck-AGR-Leitung eintritt,
    - oder wobei das dem Ottomotor (1) zugeführte Abgas zwischen dem Hauptkatalysator oder einem Oxidationskatalysator und einem weiteren Katalysator der Abgasnachbehandlungsanlage (2) in die Niederdruck-AGR-Leitung eintritt,
    - oder wobei das dem Ottomotor (1) zugeführte Abgas nach dem letzten Katalysator (3) der Abgasnachbehandlungsanlage (2) in die Niederdruck-AGR-Leitung eintritt.
    Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Abgasnachbehandlungsanlage (2) den/die Hauptkatalysator/en (3) und gegebenenfalls einen oder mehrere Vorkatalysator/en und/oder einen oder mehrere Nebenkatalysator/en, insbesondere einen oder mehrere Oxidationskatalysator/en, welche/r eine Oxidationskatalysator-Beschichtung umfasst/en, und/oder einen oder mehrere Heizkatalysator/en und/oder einen oder mehrere, insbesondere gasförmig abgasnachbehandlungswirksam beschichteten/te, Ottomotorpartikelfilter und/oder einen oder mehrere NOx-Speicherkatalysator/en und/oder eine oder mehrere Abgasnachbehandlungskomponente/n (4), welche eine NOx-Speicherkatalysator-Beschichtung umfassen, und/oder ein oder mehrere SCR-System/e und/oder eine oder mehrere Abgasnachbehandlungskomponente/n (4), welche eine SCR-Beschichtung umfassen, und/oder eine Sekundärlufteindüsung umfasst,
    - oder dass die Abgasnachbehandlungsanlage (2) aus dem/den Hauptkatalysator/en (3) und gegebenenfalls einem oder mehreren Vorkatalysator/en und/oder einem oder mehreren Nebenkatalysator/en, insbesondere einem oder mehreren Oxidationskatalysator/en, welche/r eine Oxidationskatalysator-Beschichtung umfasst/en, und/oder einem oder mehreren Heizkatalysator/en und/oder einem oder mehreren, insbesondere einem
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    oder mehreren gasförmig abgasnachbehandlungswirksam beschichteten, Ottomotorpartikelfilter/n und/oder einem oder mehreren NOx-Speicherkatalysator/en und/oder einer oder mehreren Abgasnachbehandlungskomponente/n (4), welche eine NOx-Speicherkatalysator-Beschichtung umfasst/en, und/oder einem oder mehreren SCR-System/en und/oder einer oder mehreren Abgasnachbehandlungskomponente/n (4), welche eine SCR-Beschichtung umfasst/en, und/oder einer Sekundärlufteindüsung gebildet ist.
    Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Abgasnachbehandlungsanlage (2) zumindest einen Hauptkatalysator (3) und einen dem Hauptkatalysator (3) nachgeordneten, unter Verwendung von Sauerstoff und/oder von Stickstoffdioxid regenerierbaren Ottomotorpartikelfilter umfasst,
    - dass die die Abgasnachbehandlungsanlage (2) eine in die Abgasnachbehandlungsanlage (2) mündende Zuführungsleitung umfasst,
    - dass in einem Regenerationsbetrieb über die in die Abgasnachbehandlungsanlage (2) mündende Zuführungsleitung vor dem Ottomotorpartikelfilter Sauerstoff und insbesondere Luft, vorzugsweise gefilterte Umgebungsluft, zur Regeneration des Ottomotorpartikelfilters zugeführt wird,
    - wobei der Sauerstoffgehalt des den Hauptkatalysator (3) durchströmenden Abgases oder des im Hauptkatalysator (3) befindlichen Abgases im Regenerationsbetrieb kleiner ist als 5 Vol.-% oder im Wesentlichen null ist,
    - und/oder wobei die im Regenerationsbetrieb den Hauptkatalysator (3) durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases oder die Sauerstoffmenge des im Hauptkatalysator (3) befindlichen Abgases so gering gehalten wird, dass der Wirkungsgrad des Hauptkatalysators (3) unbeeinflusst ist.
    Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Abgasnachbehandlungsanlage (2) einen dem Hauptkatalysator (3) und/oder gegebenenfalls dem Ottomotopartikelfiter nachgeordneten NOx-Speicherkatalysator umfasst,
    - dass die die Abgasnachbehandlungsanlage (2) eine in die Abgasnachbehandlungsanlage (2) mündende Zuführungsleitung umfasst,
    - dass im Speicherbetrieb des NOx-Speicherkatalysators dem NOx-Speicherkatalysator über die in die Abgasnachbehandlungsanlage (2) mündende Zuführungsleitung Sauerstoff und insbesondere Luft, vorzugsweise gefilterte und/oder verdichtete Umgebungsluft, zugeführt wird,
    - dass gegebenenfalls ein Oxidationskatalysator zwischen dem Hauptkatalysator (3) und dem NOx-Speicherkatalysator vorgesehen ist, und dass der Oxidationskatalysator eine Oxidationskatalysator-Beschichtung umfasst,
    - wobei der Sauerstoffgehalt des den Hauptkatalysator (3) durchströmenden Abgases oder des im Hauptkatalysator (3) befindlichen Abgases im Speicherbetrieb kleiner als 5 Vol.-% oder im Wesentlichen null ist,
    - und/oder wobei die im Speicherbetrieb den Hauptkatalysator (3) durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases oder die Sauerstoffmenge des im Hauptkatalysator (3) befindlichen Abgases so gering gehalten wird, dass der Wirkungsgrad des Hauptkatalysators (3) unbeeinflusst ist.
    Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Abgasnachbehandlungsanlage (2) einen dem Hauptkatalysator (3), dem Oxidationskatalysator und/oder dem Ottomotorpartikelfilter nachgeordneten SCR-Katalysator umfasst,
    - dass der SCR-Katalysator gegebenenfalls vor dem NOx-Speicherkatalysator angeordnet ist,
    - dass die die Abgasnachbehandlungsanlage (2) eine in die Abgasnachbehandlungsanlage (2) mündende Zuführungsleitung umfasst,
    - dass im Reduktionsbetrieb des SCR-Katalysators dem SCR-Katalysator zur Reduktion der Stickoxide über die in die Abgasnachbehandlungsanlage (2) mündende Zuführungsleitung Sauerstoff und insbesondere Luft, vorzugsweise Umgebungsluft, gegebenenfalls
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    gefiltert oder verdichtet, zugeführt wird,
    - wobei der Sauerstoffgehalt des den Hauptkatalysator (3) durchströmenden Abgases im Reduktionsbetrieb kleiner als 5 Vol.-% oder im Wesentlichen null ist,
    - und/oder wobei die in dem Reduktionsbetrieb den Hauptkatalysator (3) durchströmende Sauerstoffmenge des Abgases so gering gehalten wird, dass der Wirkungsgrad des Hauptkatalysators (3) unbeeinflusst ist.
    Verfahren nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    - dass ein Betriebsstoff, insbesondere sogenanntes AdBlue®, von einer Dosiervorrichtung vor dem SCR-Katalysator, insbesondere nach dem Oxidationskatalysator, in die Abgasnachbehandlungsanlage (2) eingebracht wird,
    - wobei der Betriebsstoff ein Reduktionsmittel zur Stickoxidreduktion enthält oder in ein Reduktionsmittel zur Stickoxidreduktion umsetzbar ist,
    - und/oder dass ein Reduktionsmittel zur Stickoxidreduktion, insbesondere Ammoniak NHs3, durch den Hauptkatalysator (3), insbesondere durch den 3-Wege-Katalysator, im Rahmen des ottomotorischen Normalbetriebs und/oder durch gegebenenfalls temporäre Verstellung der Ottomotorbetriebsparameter vom Ottomotor (1), insbesondere, indem der Ottomotor (1) unterstöchiometrisch betrieben wird, erzeugt wird.
    Ottomotoranordnung,
    - wobei die Ottomotormotoranordnung einen Ottomotor (1) und eine Abgasnachbehandlungsanlage (2) mit mindestens einem Hauptkatalysator (3) umfasst,
    - wobei der Ottomotor (1) in einer Betriebsphase, die eine Normalbetriebsphase und eine Schubbetriebsphase umfasst, betreibbar ist,
    - wobei der Ottomotor (1) in der Normalbetriebsphase Treibstoff und Luft zu einem Abgas umsetzt,
    - wobei der Ottomotor (1) in der Normalbetriebsphase vorzugsweise in einem Lambdafenster um A =1 betrieben und/oder geregelt ist,
    - wobei die Schubbetriebsphase durch mindestens eine unbefeuerte Schubbetriebsphase und/oder mindestens eine befeuerte Schubbetriebsphase gebildet ist,
    - und wobei in der befeuerten Schubbetriebsphase das den Hauptkatalysator (3) durchströmende Gas sauerstoffarm, insbesondere im Wesentlichen sauerstofffrei, ist und insbesondere das Abgas einer stöchiometrischen oder unterstöchiometrischen, insbesondere phasenweise unterstöchiometrischen, Verbrennung ist, wobei
    - eine Abgasrückführleitung (9) vorgesehen ist, die dem Ottomotor (1) in einer unbefeuerten Schubbetriebsphase das vor oder bei dem Ubergang von der Normalbetriebsphase in die unbefeuerte Schubbetriebsphase im Ottomotor (1) erzeugte Abgas zuführt,
    - oder eine Abgasrückführleitung (9) vorgesehen ist, die dem Ottomotor (1) in einer unbefeuerten Schubbetriebsphase das vor oder bei dem Ubergang von der befeuerten Schubbetriebsphase in die unbefeuerte Schubbetriebsphase im Ottomotor (1) erzeugte Abgas zuführt,
    - dadurch gekennzeichnet, dass die Ottomotoranordnung zur Ausführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 24 eingerichtet ist.
    Ottomotoranordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass in der unbefeuerten Schubbetriebsphase die Treibstoffzufuhr gestoppt ist.
    Ottomotoranordnung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Schubbetriebsphase durch mindestens eine unbefeuerte Schubbetriebsphase und/oder mindestens eine befeuerte Schubbetriebsphase gebildet ist,
    - und dass das in der befeuerten Schubbetriebsphase das den Hauptkatalysator (3) durchströmende Gas im Wesentlichen sauerstofffrei ist und insbesondere das Abgas einer stöchiometrischen oder unterstöchiometrischen Verbrennung ist.
    Ottomotoranordnung nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass in der Normalbetriebsphase einem NOx-Speicherkatalysator der Abgasnachbehandlungsanlage (2) Luft, insbesondere Sauerstoff, über die Abgasrückführleitung (9) zuführbar ist, wodurch der NOx-Speicherkatalysator innerhalb seines regulären Speicherbetriebs betreib-
    bar ist.
    29. Ottomotoranordnung nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet,
    - dass zwischen dem Hauptkatalysator (3) und einem oder dem Ottomotorpartikelfilter ein mit einer Oxidationskatalysator-Beschichtung beschichteter Oxidationskatalysator vorgesehen ist,
    - oder dass ein oder der Ottomotorpartikelfilter zumindest in seinem vorderen Bereich mit einer Oxidationskatalysator-Beschichtung versehen ist,
    - wobei die Oxidationskatalysator-Beschichtung dazu eingerichtet ist, NO mit O» zu NO» umzusetzen.
    30. Ottomotoranordnung nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet,
    - dass nach dem Ottomotor (1) und vor dem Hauptkatalysator (3), insbesondere im vorderen Bereich des Hauptkatalysators (3), ein, insbesondere katalytisch beschichtetes, Heizelement zur Beheizung des Hauptkatalysators (3) vorgesehen ist,
    - und/oder dass nach dem Ottomotor (1), insbesondere nach dem Hauptkatalysator (3), und vor dem Oxidationskatalysator, insbesondere im vorderen Bereich des Oxidationskatalysators, ein, insbesondere katalytisch beschichtetes, Heizelement zur Beheizung des Oxidationskatalysators vorgesehen ist,
    - und/oder dass nach dem Ottomotor (1), insbesondere nach dem Oxidationskatalysator, und vor dem Ottomotorpartikelfilter, insbesondere im vorderen Bereich des Ottomotorpartikelfilters, ein, insbesondere katalytisch beschichtetes Heizelement, zur Beheizung des Ottomotorpartikelfilters vorgesehen ist,
    - und/oder dass nach dem Ottomotor (1), insbesondere nach dem Ottomotorpartikelfilter, und vor einem NOx-Speicherkatalysator, insbesondere im vorderen Bereich des NOxSpeicherkatalysators, ein, insbesondere katalytisch beschichtetes, Heizelement zur Beheizung des NOx-Speicherkatalysators vorgesehen ist.
    31. Ottomotoranordnung nach einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Ottomotoranordnung einen Ottomotor (1) und eine Abgasnachbehandlungsanlage (2) mit zumindest dem Hauptkatalysator (3), dem Ottomotorpartikelfilter und einem NOx-Speicherkatalysator umfasst,
    - dass der Hauptkatalysator (3) als 3-Wege-Katalysator ausgebildet ist oder wirkt,
    - dass dem Hauptkatalysator (3) der Ottomotorpartikelfilter, welcher gegebenenfalls als 4Wege-Katalysator wirkt, nachgeordnet ist,
    - dass dem Ottomotorpartikelfilter der NOx-Speicherkatalysator nachgeordnet ist,
    - und dass gegebenenfalls ein oder der Oxidationskatalysator vor dem NOx-Speicherkatalysator angeordnet ist.
    32. Ottomotoranordnung nach einem der Ansprüche 25 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass der NOx-Speicherkatalysator in Strömungsrichtung des Abgases der letzte Katalysator der Abgasnachbehandlungsanlage (2) ist.
    Hierzu 7 Blatt Zeichnungen
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