DE102010006013A1 - Verfahren zum Behandeln von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine - Google Patents
Verfahren zum Behandeln von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine Download PDFInfo
- Publication number
- DE102010006013A1 DE102010006013A1 DE102010006013A DE102010006013A DE102010006013A1 DE 102010006013 A1 DE102010006013 A1 DE 102010006013A1 DE 102010006013 A DE102010006013 A DE 102010006013A DE 102010006013 A DE102010006013 A DE 102010006013A DE 102010006013 A1 DE102010006013 A1 DE 102010006013A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- oxidation catalyst
- injection
- fuel
- cylinder
- internal combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title claims abstract description 64
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 53
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 53
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 24
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 7
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000012476 oxidizable substance Substances 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
- F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/024—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/025—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus by changing the composition of the exhaust gas, e.g. for exothermic reaction on exhaust gas treating apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
- F01N13/0093—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are of the same type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
- F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/029—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a particulate filter
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
- F02D41/402—Multiple injections
- F02D41/405—Multiple injections with post injections
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
- F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine, bei welchem unverbrannter Kraftstoff in einen ersten Oxidationskatalysator eingebracht wird. Durch Oxidieren von Kraftstoff im ersten Oxidationskatalysator wird die Temperatur eines zweiten, stromabwärts des ersten Oxidationskatalysators angeordneten Oxidationskatalysators erhöht.
- Die
US 6 915 629 B2 beschreibt eine Abgasbehandlungsanlage mit einem ersten und einem zweiten Oxidationskatalysator. Der erste Oxidationskatalysator ist stromabwärts einer Turbine eines Abgasturboladers angeordnet und einem Stickoxid-Speicherkatalysator vorgeschaltet. Stromabwärts des Stickoxid-Speicherkatalysators folgt im Abgasstrang der zweite Oxidationskatalysator, welchem wiederum ein Partikelfilter nachgeschaltet ist. Vor jedem der beiden Oxidationskatalysatoren befindet sich im Abgasstrang eine Dosiereinrichtung zum Zudosieren von Kohlenwasserstoffen und eine Dosiereinrichtung zum Einbringen von Sauerstoff in den Abgasstrang. Stromabwärts des jeweiligen Oxidationskatalysators wird die Temperatur gemessen. Ist die Temperatur stromabwärts des ersten Oxidationskatalysators zu niedrig, um das erwünschte Verringern der Stickoxidemissionen mittels des Stickoxid-Speicherkatalysators zu erreichen, werden Kohlenwasserstoffe und Sauerstoff vor dem ersten Oxidationskatalysator in den Abgasstrang eingebracht. Der zweite Oxidationskatalysator soll sicherstellen, dass in dem Partikelfilter eine ausreichend hohe Abgastemperatur herrscht, um durch Verbrennen von akkumulierten Partikeln diesen regenerieren zu können. - Als nachteilig bei einem derartigen Verfahren zum Behandeln von Abgas ist der Umstand anzusehen, dass dieses vergleichsweise aufwändig ist.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein technisch wenig aufwändig realisierbares Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen.
- Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Behandeln von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine, welches insbesondere bei einem Kraftfahrzeug zum Einsatz kommen kann, wird unverbrannter Kraftstoff in einen ersten Oxidationskatalysator eingebracht. Durch Oxidieren von Kraftstoff im ersten Oxidationskatalysator wird die Temperatur eines zweiten Oxidationskatalysators erhöht, welcher stromabwärts des ersten Oxidationskatalysators angeordnet ist. Hierbei wird der unverbrannte Kraftstoff dem ersten Oxidationskatalysator zugeführt, indem wenigstens eine späte, zumindest teilweise nicht verbrennende Nacheinspritzung in einen Zylinder der Verbrennungskraftmaschine vorgenommen wird. Es braucht so keine aufwändige Dosiereinrichtung vorgesehen zu werden, welche vor dem ersten Oxidationskatalysator Kraftstoff in das Abgas einbringt. Stattdessen sorgt die späte Nacheinspritzung in den Zylinder für ein Vorhandensein von Kraftstoff im Abgas stromabwärts der Verbrennungskraftmaschine.
- Der erste Oxidationskatalysator ist in deutlich größerer Nähe zu der Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist, als der zweite Oxidationskatalysator. Durch das Einbringen von unverbranntem Kraftstoff in den ersten Oxidationskatalysator kann auch bei niedriger Last und niedriger Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine sichergestellt werden, dass an dem zweiten Oxidationskatalysator die Temperatur des Abgases ausreichend hoch ist, um ein Oxidieren von Abgasbestandteilen und damit einhergehend eine weitere Temperaturerhöhung des Abgases zu ermöglichen.
- Das Bereitstellen von Abgas ausreichend hoher Temperatur stromabwärts des zweiten Oxidationskatalysators kann wiederum dazu dienen, einen Partikelfilter zu regenerieren und/oder einen weiteren Katalysator auf eine Betriebstemperatur zu bringen, in welcher eine gewünschte Konversionsrate von Schadstoffen gegeben ist. Es ist so ein technisch wenig aufwändig realisierbares Verfahren zum Behandeln von Abgas geschaffen.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die wenigstens eine späte Nacheinspritzung in einem Bereich von 80° bis 160° Kurbelwinkel, insbesondere 120° bis 150° Kurbelwinkel, nach dem oberen Totpunkt durchgeführt. Es können auch zwei späte Nacheinspritzungen durchgeführt werden, insbesondere eine erste späte Nacheinspritzung bei 130° Kurbelwinkel nach dem oberen Totpunkt und eine zweite späte Nacheinspritzung bei 150° Kurbelwinkel nach dem oberen Totpunkt. Durch eine derartige späte Nacheinspritzung kann auch bei einem vergleichsweise großen Abstand zwischen dem ersten Oxidationskatalysator und dem zweiten Oxidationskatalysator sichergestellt werden, dass der zweite Oxidationskatalysator auf eine Temperatur von mindestens 200°C, insbesondere mindestens 220°C, gebracht wird. Ab dem Erreichen dieser Anspringtemperatur (light off) des zweiten Oxidationskatalysators kann der zweite Oxidationskatalysator einen Umsatz von Kohlenwasserstoffen erreichen, welche das Regenieren eines Partikelfilters auch bei niedrigen Lasten und Drehzahlen der Verbrennungskraftmaschine ermöglichen. Zum Regenieren des Partikelfilters ist etwa eine Temperatur von rund 600°C vorzusehen.
- Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn in den Zylinder Kraftstoff in Form einer Voreinspritzung vor dem oberen Totpunkt, einer Haupteinspritzung im Bereich des oberen Totpunkts und einer vor der wenigstens einen späten Nacheinspritzung vorgenommenen Nacheinspritzung eingebracht wird. Durch diese Einspritzstrategie kann auch bei besonders niedriger Last und Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine sichergestellt werden, dass die späte Nacheinspritzung Kraftstoff in einen besonders heißen Zylinder der Verbrennungskraftmaschine einbringt. Dadurch ist besonders weitgehend vermeidbar, dass eingespritzter Kraftstoff in flüssigem Zustand an die Zylinderwand gelangt und von dort in die Motorölwanne, wo der Kraftstoff zu einer unerwünschten Verdünnung des Motoröls führen würde.
- Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
- Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung.
- Diese zeigt schematisch eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, wobei in einem Abgasstrang der Verbrennungskraftmaschine ein erster Oxidationskatalysator unmittelbar stromabwärts eines Abgasturboladers und ein zweiter Oxidationskatalysator stromaufwärts eines Partikelfilters angeordnet sind.
- Von einem Kraftfahrzeug
10 , bei welchem es sich insbesondere um ein Nutzfahrzeug handeln kann, ist in der Figur schematisch eine Verbrennungskraftmaschine12 mit (vorliegend sechs) Zylindern14 gezeigt. In einem Abgasstrang16 der Verbrennungskraftmaschine12 ist eine Turbine18 eines Abgasturboladers20 angeordnet. Unmittelbar stromabwärts der Turbine18 ist in dem Abgasstrang16 ein erster Oxidationskatalysator22 angeordnet. - Dieser erste Oxidationskatalysator
22 weist eine besonders große Nähe zu der Verbrennungskraftmaschine12 auf, so dass er auch bei niedriger Last und Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine12 leicht seine Anspringtemperatur erreicht, ab welcher ein merkbarer Umsatz an Schadstoffen erfolgt. Setzt der erste Oxidationskatalysator22 unverbrannte Kohlenwasserstoffe oder sonstige oxidierbare Substanzen aus dem Abgas um, so kann dadurch ein zweiter, stromabwärts des erstes Oxidationskatalysators22 angeordneter Oxidationskatalysator24 ebenfalls seine Anspringtemperatur erreichen, auch wenn die Verbrennungskraftmaschine12 bei niedriger Last und Drehzahl betrieben wird. Dies ist selbst dann der Fall, wenn – wie bei einem Nutzfahrzeug – der zweite Oxidationskatalysator24 in vergleichsweise großer Entfernung zu dem ersten Oxidationskatalysator22 angeordnet ist, wenn also beispielsweise die Länge des Abgasstrangs16 zwischen dem ersten Oxidationskatalysator22 und dem zweiten Oxidationskatalysator24 rund eineinhalb Meter beträgt. - Das besonders leichte Anspringen des ersten Oxidationskatalysators
22 kann dadurch verbessert werden, dass der erste Oxidationskatalysator22 ein geringeres Volumen als der zweite Oxidationskatalysator24 und damit eine geringe Wärmekapazität aufweist. Insbesondere ein erster Oxidationskatalysator22 mit vergleichsweise kleinem Volumen und einer Beschichtung mit Edelmetallen kann auch bei niedriger Last und Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine12 zu einer auslassseitigen Abgastemperatur von 400°C führen. Selbst bei großem Abstand des zweiten Oxidationskatalysators24 von dem ersten Oxidationskatalysator22 liegt die Temperatur des Abgases dann an dem zweiten Oxidationskatalysator24 noch deutlich über dessen Anspringtemperatur von etwa 220°C. Somit kann der zweite Oxidationskatalysator24 oxidierbare Abgasbestandteile, insbesondere Kohlenwasserstoffe, umsetzen und einen dem zweiten Oxidationskatalysator24 nachgeschalteten Partikelfilter26 , insbesondere Dieselpartikelfilter, auf eine Temperatur bringen, welche ein Regenerieren des Partikelfilters26 durch Verbrennen von in diesem zurückgehaltenen Rußpartikeln ermöglicht. Eine typische Zieltemperatur zum Regenerieren des Partikelfilters26 liegt bei rund 600°C. Der Partikelfilter26 kann, wie vorliegend schematisch gezeigt, unmittelbar an den zweiten Oxidationskatalysator24 anschließend mit diesem in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein. - An weiteren, beispielhaft gezeigten Komponenten weist das Kraftfahrzeug
10 gemäß der Figur eine Umgehungsleitung28 (Wastegate) zum Umgehen der Turbine18 des Abgasturboladers20 und eine Abgasrückführungsleitung30 mit einem Abgasrückführungskühler32 und einem Abgasrückführungsventil34 auf. Das Zuluftsystem der Verbrennungskraftmaschine12 umfasst einen Verdichter36 des Abgasturboladers20 , einen in einer Ladeluftleitung38 angeordneten Ladeluftkühler40 und, vorliegend stromabwärts der Einmündung der Abgasrückführungsleitung30 in die Ladeluftleitung38 , eine Drossel42 . - Dem ersten Oxidationskatalysator
22 wird unverbrannter Kraftstoff durch zwei späte, also zumindest teilweise nicht verbrennende Nacheinspritzungen in einen Zylinder14 der Verbrennungskraftmaschine12 zur Verfügung gestellt. Zusätzlich kann das Bereitstellen von unverbranntem Kraftstoff für den ersten Oxidationskatalysator22 durch eine späte Haupteinspritzung und ein (optionales) Androsseln der Ansaugluft mittels der Drossel42 und/oder durch den Einsatz einer variablen Ventilsteuerung verbessert werden. - Die späte Nacheinspritzung findet bevorzugt in einem Bereich von 80° bis 160° Kurbelwinkel nach dem oberen Totpunkt statt. Bevorzugt werden zwei späte Nacheinspritzungen vorgenommen, nämlich eine bei 120° Kurbelwinkel nach dem oberen Totpunkt und eine zweite bei 150° nach dem oberen Totpunkt.
- Eine Voreinspritzung findet bevorzugt in einem Bereich von 30° bis 10° Kurbelwinkel, insbesondere 20° bis 12° Kurbelwinkel, vor dem oberen Totpunkt, eine Haupteinspritzung im Bereich des oberen Totpunkts oder etwas nach dem oberen Totpunkt, und eine Nacheinspritzung in einem Bereich von 15° bis 40° Kurbelwinkel, insbesondere 20° bis 35° Kurbelwinkel, nach dem oberen Totpunkt statt.
- Insbesondere bei niedriger Last und Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine
12 ist es vorteilhaft, in Form der späten Nacheinspritzung einen überwiegenden Anteil der insgesamt je Arbeitsspiel in den Zylinder14 eingebrachten Kraftstoffmenge einzuspritzen. Dem Zylinder14 können also in Form der wenigstens einen späten Nacheinspritzung 50% bis 70%, insbesondere 55% bis 65%, der insgesamt je Arbeitsspiel in den Zylinder14 eingebrachten Kraftstoffmenge zugeführt werden. - Wenn zwei späte Nacheinspritzungen vorgenommen werden, kann jede der späten Nacheinspritzungen etwa 30% der insgesamt je Arbeitsspiel in den Zylinder
14 eingebrachten Kraftstoffmenge ausmachen, so dass in Form der (gesplitteten) späten Nacheinspritzung 60% der Gesamteinspritzmenge in den Zylinder14 eingebracht werden. Bei zwei späten Nacheinspritzungen liegen im niedrigen Last- und Drehzahlbereich der Verbrennungskraftmaschine12 die jeweiligen Anteile der beiden späten Nacheinspritzungen an der insgesamt je Arbeitsspiel in den Zylinder14 eingebrachten Kraftstoffmenge im Bereich von 25% bis 33%. - Des Weiteren werden dem Zylinder
14 in Form der Voreinspritzung 5% bis 15%, insbesondere 10%, in Form der Haupteinspritzung 5% bis 20%, insbesondere 10%, und in Form der Nacheinspritzung 15% bis 20%, insbesondere 20%, der insgesamt je Arbeitsspiel in den Zylinder14 eingebrachten Kraftstoffmenge zugeführt. - Die Voreinspritzung führt zu einem ersten Temperaturanstieg im Zylinder
14 . Aufgrund der schlechten Zündbedingungen entsteht ein relativ homogenes Gemisch, und im Zylinder14 liegt ein hoher Anteil unverbrannter Kohlenwasserstoffe vor. Die Haupteinspritzung bewirkt in dem Zylinder14 die Ausbildung einer Zone mit besonders hoher Temperatur. In diese Zone besonders hoher Temperatur werden dann die Nacheinspritzung und die späte Nacheinspritzung eingebracht. Das Ausbilden der Zone besonders hoher Temperatur in dem Zylinder14 durch die Haupteinspritzung kann dadurch verbessert werden, dass ein Kolbenboden des Zylinders eine gestufte Mulde aufweist. - Das Einbringen der Nacheinspritzung und der, insbesondere gesplitteten, späten Nacheinspritzung in die Zone hoher Temperatur im Zylinder
14 sorgt dafür, dass allenfalls eine besonders geringe Menge an Kraftstoff bei der Nacheinspritzung und/oder der späten Nacheinspritzung an die Zylinderwand gelangt und so in das Motoröl eindringen kann. Dies führt auch dazu, dass für den ersten Oxidationskatalysator22 besonders viel unverbrannter Kohlenwasserstoff zur Verfügung gestellt wird und oxidiert werden kann. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- US 6915629 B2 [0002]
Claims (8)
- Verfahren zum Behandeln von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine (
12 ), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (10 ), bei welchem unverbrannter Kraftstoff in einen ersten Oxidationskatalysator (22 ) eingebracht wird, und bei welchem durch Oxidieren von Kraftstoff im ersten Oxidationskatalysator (22 ) die Temperatur eines zweiten, stromabwärts des ersten Oxidationskatalysators (22 ) angeordneten Oxidationskatalysators (24 ) erhöht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der unverbrannte Kraftstoff dem ersten Oxidationskatalysator (22 ) zugeführt wird, indem wenigstens eine späte, zumindest teilweise nicht verbrennende Nacheinspritzung in einen Zylinder (14 ) der Verbrennungskraftmaschine (12 ) vorgenommen wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine späte Nacheinspritzung in einem Bereich von 80° bis 160° Kurbelwinkel, insbesondere 120° bis 150° Kurbelwinkel, nach dem oberen Totpunkt durchgeführt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei späte Nacheinspritzungen durchgeführt werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zylinder (
14 ) in Form der wenigstens einen späten Nacheinspritzung 50% bis 70%, insbesondere 55% bis 65%, der insgesamt je Arbeitsspiel in den Zylinder (14 ) eingebrachten Kraftstoffmenge zugeführt werden. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den Zylinder (
14 ) Kraftstoff in Form – einer Voreinspritzung vor dem oberen Totpunkt, – einer Haupteinspritzung im Bereich des oberen Totpunkts und – einer vor der wenigstens einen späten Nacheinspritzung vorgenommenen Nacheinspritzung eingebracht wird. - Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass – die Voreinspritzung in einem Bereich von 30° bis 10° Kurbelwinkel, insbesondere 20° bis 12° Kurbelwinkel, vor dem oberen Totpunkt und – die Nacheinspritzung in einem Bereich von 15° bis 40° Kurbelwinkel, insbesondere 20° bis 35° Kurbelwinkel, nach dem oberen Totpunkt vorgenommen werden.
- Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zylinder (
14 ) in Form – der Voreinspritzung 5% bis 15%, insbesondere 10%, – der Haupteinspritzung 5% bis 20%, insbesondere 10%, und in Form der – der Nacheinspritzung 15% bis 20%, insbesondere 20%, der insgesamt je Arbeitsspiel in den Zylinder (14 ) eingebrachten Kraftstoffmenge zugeführt werden. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoff in den Zylinder (
14 ) in einen Bereich einer gestuften Mulde eines Kolbenbodens eingebracht wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010006013A DE102010006013A1 (de) | 2010-01-28 | 2010-01-28 | Verfahren zum Behandeln von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010006013A DE102010006013A1 (de) | 2010-01-28 | 2010-01-28 | Verfahren zum Behandeln von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102010006013A1 true DE102010006013A1 (de) | 2011-08-18 |
Family
ID=44317088
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102010006013A Pending DE102010006013A1 (de) | 2010-01-28 | 2010-01-28 | Verfahren zum Behandeln von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102010006013A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012022156A1 (de) * | 2012-11-10 | 2014-05-15 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur Kraftstoffeinspritzung in einen Dieselmotor sowie Steuereinrichtung |
DE102018104453A1 (de) * | 2018-02-27 | 2019-08-29 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zum Aufheizen von Abgasreinigungsvorrichtungen, Abgasreinigungssystem und Kraftfahrzeug |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6915629B2 (en) | 2002-03-07 | 2005-07-12 | General Motors Corporation | After-treatment system and method for reducing emissions in diesel engine exhaust |
-
2010
- 2010-01-28 DE DE102010006013A patent/DE102010006013A1/de active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6915629B2 (en) | 2002-03-07 | 2005-07-12 | General Motors Corporation | After-treatment system and method for reducing emissions in diesel engine exhaust |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012022156A1 (de) * | 2012-11-10 | 2014-05-15 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur Kraftstoffeinspritzung in einen Dieselmotor sowie Steuereinrichtung |
DE102012022156B4 (de) | 2012-11-10 | 2024-06-27 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur Kraftstoffeinspritzung in einen Dieselmotor sowie Steuereinrichtung |
DE102018104453A1 (de) * | 2018-02-27 | 2019-08-29 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zum Aufheizen von Abgasreinigungsvorrichtungen, Abgasreinigungssystem und Kraftfahrzeug |
US11619188B2 (en) | 2018-02-27 | 2023-04-04 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for heating exhaust gas purification devices, emission control system, and motor vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3115566B1 (de) | Verfahren zur abgasnachbehandlung einer brennkraftmaschine | |
DE102010032076B4 (de) | Twinturbodiesel-Nachbehandlungssystem | |
DE102016201770B3 (de) | Selbstzündende und für den HCCI-Betrieb geeignete Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine | |
DE102010035541B4 (de) | Steuerung der Regenerationsdauer eines Dieselpartikelfilters | |
EP2183471B1 (de) | Abgasnachbehandlung vor einem turbolader | |
DE102012019947A1 (de) | Brennkraftmaschine | |
WO2014198360A1 (de) | Verfahren zum betrieb einer abgasnachbehandlung und einrichtung zum steuern einer abgasnachbehandlung sowie abgasnachbehandlung, motorsteuergerät und brennkraftmaschine mit einer abgasnachbehandlung | |
DE102011007364A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Regeneration eines Partikelfilters bei einem Y-Abgassystem | |
WO2017037093A1 (de) | Verfahren sowie vorrichtung zur abgasnachbehandlung einer brennkraftmaschine | |
DE102010050406A1 (de) | Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine und Betriebsverfahren für eine Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine | |
DE102011118337A1 (de) | Abgasnachbehandlungsvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine und Verfahren zum Nachbehandeln von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine | |
DE102017201401B4 (de) | Abgasnachbehandlung | |
EP2848783B1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine | |
DE102015216751A1 (de) | Kraftfahrzeug mit Abgasrückführung | |
DE102017203267A1 (de) | Brennkraftmaschine mit einer Abgasanlage | |
DE112013004219T5 (de) | Anordnung und Verfahren zur oxidativen Nachbehandlung von Abgasen aus einem Verbrennungsmotor | |
DE102010006013A1 (de) | Verfahren zum Behandeln von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine | |
EP1957767A1 (de) | Verfahren zur abgasnachbehandlung bei verbrennungsmotoren, und vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens | |
DE102015217394A1 (de) | Verfahren zur Steuerung eines Partikelfilters und Kraftfahrzeug | |
DE102012022156B4 (de) | Verfahren zur Kraftstoffeinspritzung in einen Dieselmotor sowie Steuereinrichtung | |
DE102010005813A1 (de) | Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine | |
DE102015216730A1 (de) | Kraftfahrzeug mit Abgasrückführung | |
DE102015204505A1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer fremdgezündeten, direkteinspritzenden Brennkraftmaschine sowie fremdgezündete, direkteinspritzende Brennkraftmaschine | |
DE102019109442A1 (de) | Abgasnachbehandlungssystem sowie Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors | |
DE102012012748A1 (de) | Betriebsverfahren einer einen Brennraum umfassenden Brennkraftmaschine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: DAIMLER TRUCK AG, DE Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE Owner name: DEUTZ AKTIENGESELLSCHAFT, DE Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE Owner name: DAIMLER AG, DE Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: DAIMLER TRUCK AG, DE Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, STUTTGART, DE Owner name: DEUTZ AKTIENGESELLSCHAFT, DE Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, STUTTGART, DE |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: DEUTZ AKTIENGESELLSCHAFT, DE Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER TRUCK AG, STUTTGART, DE |