DE102017206888A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erhöhen der Abgastemperatur eines Dieselmotors - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erhöhen der Abgastemperatur eines Dieselmotors und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens, wobei der Dieselmotor wenigstens einen Zylinder (5) mit einem Auslassventil (6) aufweist, durch welches ein Abgas der im Zylinder (5) erfolgten Verbrennung eines Kraftstoffs in eine Abgasanlage (20) ausgestoßen wird. Die Abgasanlage (20) weist in Strömungsrichtung des Abgases wenigstens einen Turbolader (21), wenigstens eine erste Abgasnachbehandlungseinrichtung (23) und wenigstens eine zweite Abgasnachbehandlungseinrichtung (25) auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erhöhen der Abgastemperatur eines Dieselmotors, bei welchem das Abgas nach dem Ausstoß aus dem Zylinder wenigstens einen Turbolader und nachfolgend wenigstens eine erste Abgasnachbehandlungseinrichtung und wenigstens eine zweite Abgasnachbehandlungseinrichtung durchströmt.
  • Bei der Nachbehandlung von Abgasen von Dieselmotoren werden zur Reduzierung von Schadstoffen verschiedene Arten von Abgasnachbehandlungseinrichtungen eingesetzt, die in der Abgasanlage angeordnet sind und deren Wirkungen teilweise aufeinander aufbauen. Ein Partikelfilter benötigt für das Auslösen eines in größeren zeitlichen Abständen erforderlichen Regenerationsbetriebs beispielsweise eine hohe Aktivierungsenergie und brennt den darin gesammelten Ruß unter Entwicklung hoher Abgastemperaturen ab. Bei anderen Abgasnachbehandlungseinrichtungen ist für die vorgesehene Reduzierung von Schadstoffen eine dauerhaft ausreichend hohe Abgastemperatur erforderlich, welche auch als „Light-off-Temperatur“ solcher Abgasnachbehandlungseinrichtungen bezeichnet wird. Ein Beispiel für eine derartige Abgasnachbehandlungseinrichtung ist ein Selektiver Reduktionskatalysator (SCR, selective catalytic reduction), dessen günstigster Arbeitsbereich bei einer Temperatur von ungefähr 200°C bis 350°C liegt und dessen Light-off-Temperatur etwa 200°C beträgt. Die Abgastemperatur moderner Dieselmotoren ist teilweise so niedrig, dass die Light-off-Temperatur einiger Abgasnachbehandlungseinrichtungen wie dem Selektiven Reduktionskatalysator nicht mehr bei jeder Betriebsart des Motors zuverlässig erreicht wird. Daher ist wenigstens zeitweise eine Erhöhung der Abgastemperatur erforderlich, um eine zufriedenstellende Schadstoffreduzierung im Abgas zu erreichen.
  • Zum Erhöhen der Abgastemperatur ist beispielsweise in der Europäischen Patentschrift EP 1 130 227 B1 beschrieben, Kraftstoff während der Expansionsphase in den Motorzylinder einzuspritzen, um damit das Abgas anzureichern. Der erhöhte Kohlenwasserstoff(HC)-Anteil im Abgas führt zu einer exothermen Reaktion im Oxidationskatalysator. Nachteilig daran ist allerdings, dass der während der Expansionsphase in den Zylinder eingebrachte Kraftstoff nicht ausreichend schnell verdampft und restlos mit dem Abgas ausgestoßen werden kann, sondern die Zylinderwand benetzt. Neben einem zusätzlichen Kraftstoffverlust erhöht dies auch den Dieseleintrag in das Motoröl und führt zu einem verkürzten Ölwechselintervall.
  • In der Offenlegungsschrift DE 10 2008 042 108 A1 wird vorgeschlagen, Kraftstoff vor einem Oxidationskatalysator in die Abgasanlage einzubringen, um eine ausreichende Aktivierungsenergie zum Starten des Regenerationsbetriebs eines nach dem Oxidationskatalysator angeordneten Partikelfilters einzubringen, um den dort gesammelten Ruß abzubrennen. Die Offenlegungsschrift adressiert auch Nachteile des Vorgehens. So verteilt sich der Kraftstoff bei einer Einbringung in einen Strömungskanal der Abgasanlage nicht ausreichend homogen, wodurch beispielsweise auch sogenannte „Hot Spots“ entstehen, an denen der Kraftstoff mit zu hoher Temperatur verbrennt, was sich beispielsweise auch ungünstig bei der Regeneration des Partikelfilters auswirkt. Ferner führt die Bildung solcher „Hot Spots“ auch zu einer frühzeitigen Alterung von Oxidationskatalysatoren. Eine inhomogene Verteilung von Kraftstoff im Abgas ist daher unerwünscht.
  • Hiervon ausgehend stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein verbessertes Verfahren und eine entsprechend verbesserte Vorrichtung zum Erhöhen der Abgastemperatur eines Dieselmotors vorzuschlagen. Dies wird erfindungsgemäß durch die Lehre der unabhängigen Ansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zum Erhöhen der Abgastemperatur eines Dieselmotors vorgeschlagen. Der Dieselmotor weist dabei wenigstens einen Zylinder mit einem Auslassventil auf, durch welches ein Abgas der im Zylinder erfolgten Verbrennung eines Kraftstoffs in eine Abgasanlage ausgestoßen wird, wobei das Abgas nach dem Ausstoß aus dem Zylinder in der Abgasanlage wenigstens einen Turbolader und nachfolgend wenigstens eine erste Abgasnachbehandlungseinrichtung und wenigstens eine zweite Abgasnachbehandlungseinrichtung durchströmt. Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird eine vorbestimmten Kraftstoffmenge zwischen dem Auslassventil und dem Turbolader in das Abgas eingebracht, wodurch der Kraftstoff beim Durchströmen des Turboladers im Abgas verteilt wird, und die Abgastemperatur durch eine exotherme Reaktion des in die Abgasanlage eingebrachten Kraftstoffs an der wenigstens einen ersten Abgasnachbehandlungseinrichtung vor dem Durchströmen der wenigstens einen zweiten Abgasnachbehandlungseinrichtung erhöht wird.
  • Das Verfahren schlägt damit vor, eine vorbestimmte Kraftstoffmenge zwischen dem Auslassventil und dem Turbolader in das Abgas einzubringen. Zwischen dem Auslassventil und dem Turbolader herrscht ein hohe Temperatur, was eine schnelle Verdampfung und Aufnahme des Kraftstoffs in das Abgas fördert. Ein hierbei möglicherweise zunächst eine Wandung benetzender Teil des Kraftstoffs wird unmittelbar wieder in den Abgasstrom aufgenommen, ohne ins Motoröl zu gelangen. Ferner durchströmt das Kraftstoff-Abgasgemisch nachfolgend den Turbolader und wird dort insbesondere von den Laderschaufeln verwirbelt, wodurch sich der Kraftstoff weitgehend homogen im Abgas verteilt.
  • Die wenigstens eine erste Abgasnachbehandlungseinrichtung ist dabei so ausgebildet, dass sie eine exotherme Reaktion des in den Abgasstrom eingebrachten Kraftstoffs aktiviert, so dass die Abgastemperatur nach dem Durchströmen der wenigstens einen ersten Abgasnachbehandlungseinrichtung höher ist als davor. Eine erste Abgasnachbehandlungseinrichtung kann dabei beispielsweise ein Dieseloxidationskatalysator, ein NOx-Speicherkatalysator oder eine andere Abgasnachbehandlungseinrichtung sein, welche eine exotherme Reaktion des mit dem Kraftstoff angereicherten Abgasstrom aktiviert bzw. unterstützt. Es ist auch möglich, dass die Abgasanlage zwei oder mehr erste Abgasnachbehandlungseinrichtungen aufweist, beispielsweise wenn ein Partikelfilter nach einem Dieseloxidationskatalysator oder einem NOx-Speicherkatalysator angeordnet ist.
  • Mit dem vorgeschlagenen Verfahren kann ein zusätzlicher Dieseleintrag in das Motoröl durch Nacheinspritzungen insbesondere zum Durchführen einer Partikelfilterregeneration vermieden werden. Ferner verbessert sich durch die gleichmäßigere Verteilung des Kraftstoffs im Abgasstrom beispielsweise auch die Funktion einer ersten Abgasnachbehandlungseinrichtung wie eines Oxidationskatalysators.
  • In Strömungsrichtung des Abgases sind nach dem Turbolader wenigstens eine erste Abgasnachbehandlungseinrichtung und wenigstens eine zweite Abgasnachbehandlungseinrichtung in der Abgasanlage angeordnet. Eine zweite Abgasnachbehandlungseinrichtung ist in diesem Zusammenhang so definiert, dass diese insbesondere im chemischen Ablauf der Abgasnachbehandlung auf wenigstens eine erste Abgasnachbehandlungseinrichtung folgt, und zur weiteren Nachbehandlung des Abgases dient. Ferner benötigt eine zweite Abgasnachbehandlungseinrichtung im Sinne des vorgeschlagenen Verfahrens zum Erreichen einer vorgesehenen Nachbehandlungswirkung eine Mindesttemperatur (Light-off-Temperatur) des Abgases.
  • Eine derartige zweite Abgasnachbehandlungseinrichtung stellt beispielsweise ein Selektiver Reduktionskatalysator (SCR) zur Reduktion von Stickoxiden dar. Da für die Anwendung des Verfahrens wenigstens eine erste Abgasnachbehandlungseinrichtung vorgesehen ist, welche eine exotherme Reaktion des in den Abgasstrom eingebrachten Kraftstoffs aktiviert und/ oder unterstützt, erhöht sich die Abgastemperatur an der ersten Abgasnachbehandlungseinrichtung entsprechend, so dass das Abgas wenigstens die Light-off-Temperatur der zweiten Abgasnachbehandlungseinrichtung erreicht. Durch ein geeignetes zeitliches und mengenmäßiges Einbringen von Kraftstoff in den Abgasstrom nach Erreichen der Light-off-Temperatur der wenigstens einen zweiten Abgasnachbehandlungseinrichtung kann ferner verhindert werden, dass die Temperatur wieder unter die Light-off-Temperatur fällt. So kann eine zuverlässige Funktion der wenigstens einen zweiten Abgasnachbehandlungseinrichtung erreicht werden.
  • Bei einer Anwendung des Verfahrens bei einer Abgasanlage mit einem Partikelfilter, kann dieser sowohl eine erste als auch eine zweite Abgasnachbehandlungseinrichtung darstellen. Einerseits benötigt ein Partikelfilter zur Aktivierung des Regenerationsbetriebs eine entsprechend erhöhte Abgastemperatur, die durch eine vorherige exotherme Reaktion eines mit Kraftstoff angereicherten Abgases beispielsweise an einem Oxidationskatalysator erreicht wurde. Andererseits wirkt der Partikelfilter - wenigstens kurzzeitig - auch als erste Abgasnachbehandlungseinrichtung, da das Abbrennen des im Partikelfilter angesammelten Rußes eine exotherme Reaktion darstellt, welche die Abgastemperatur infolge einer Anreicherung des Abgases mit Kraftstoff erhöht.
  • Die Abgasanlage kann selbstverständlich auch wenigstens eine weitere Abgasnachbehandlungseinrichtung aufweisen, für deren Funktion keine Erhöhung der Abgastemperatur erforderlich ist, oder die keine Erhöhung der Abgastemperatur aktiviert bzw. unterstützt. Solche Abgasnachbehandlungseinrichtungen werden in der vorliegenden Beschreibung daher auch nicht weiter erwähnt.
  • Bei einer Ausführungsform weist die erste Abgasnachbehandlungseinrichtung einen katalytisch wirkenden Werkstoff, insbesondere ein Edelmetall auf, welcher eine exotherme Reaktion des im Abgasstrom verteilten Kraftstoffs aktiviert bzw. unterstützt, wodurch sich die Abgastemperatur erhöht. Durch den katalytisch wirkenden Werkstoff wie beispielsweise Platin wird eine exotherme Reaktion des Kraftstoffs im Abgasstrom aktiviert, deren Reaktionsenthalpie zu einer Temperaturerhöhung des Abgases führt.
  • Bei einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Temperatur des Abgasstroms in der Abgasanlage ermittelt und die einzubringende Kraftstoffmenge sowie die Einbringzeit des Kraftstoffs in das Abgas abhängig von der ermittelten Temperatur gesteuert. Die Temperatur des Abgases kann dabei mittels einem Temperatursensor unmittelbar an der Abgasanlage, insbesondere im Abgasstrom erfasst werden. Da für das vorgeschlagene Verfahren die Temperatur des Abgases vor wenigstens einer insbesondere zweiten Abgasnachbehandlungseinrichtung relevant ist, für deren wirksamen Betrieb eine Mindesttemperatur des Abgases erforderlich ist, ist es zweckmäßig, die Temperatur des Abgases unmittelbar vor dieser Abgasnachbehandlungseinrichtung zu erfassen.
  • In gleicher Weise kann diese Temperatur aber auch mittelbar anhand eines mit der für die Steuerung erforderlichen Abgastemperatur in unmittelbarer Beziehung stehenden anderweitig erfassten Temperaturwertes ermittelt werden. Ebenfalls ist es möglich, die Temperatur des Abgases im relevanten Bereich der Abgasanlage auf andere Weise zu ermitteln, wie beispielsweise im Wege einer Herleitung aus einem oder mehreren anderen an der Abgasanlage erfassten Temperaturwerten und/ oder mithilfe anderer am Dieselmotor bzw. der Abgasanlage ermittelter Betriebsdaten, welche eine Modellierung von Abgastemperaturen in der Abgasanlage ermöglichen.
  • Bei einer Ausführungsform des Verfahrens werden Betriebsdaten des Dieselmotors ermittelt, und die einzubringende Kraftstoffmenge sowie die Einbringzeit des Kraftstoffs in das Abgas abhängig von wenigstens den ermittelten Betriebsdaten gesteuert. Grundlage für eine solche Steuerung bilden insbesondere in der Motorsteuerung verarbeitete Betriebsdaten wie der Betriebszustand (Kaltstart, stationärer Betrieb, Wechselbetrieb), die aktuelle Leistungsabgabe und/ oder die Motordrehzahl, aus welchen beispielsweise der die Abgasanlage durchströmende Abgasmassenstrom ermittelbar ist und ein relevanter Parameter für die Temperatur des Abgasstroms vor der relevanten Abgasnachbehandlungseinrichtung ist. In Verbindung mit den ermittelten Werten kann dann eine möglicherweise erforderliche Erhöhung der Abgastemperatur bestimmt werden und die hierfür benötigte Kraftstoffmenge und deren Einbringung insbesondere bezüglich des Volumenstroms, des Zeitpunkts, der Dauer (beispielsweise auch intermittierend) gesteuert werden.
  • Bei einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass insbesondere zeitlich versetzt zu einer oder mehreren der vorausgehend beschriebenen Maßnahmen der eingebrachte Kraftstoff in der Abgasanlage vor dem Turbolader gezündet wird. Die dabei in das Abgas eingebrachte Energie führt zu einem „Boosten“ des Turboladers und stellt dem Fahrer zusätzliche Fahrdynamik zur Verfügung. Gleichzeitig erfolgt dabei eine für die Funktion einer zweiten Abgasnachbehandlungseinrichtung wenigstens zeitweise ausreichende Temperaturerhöhung des Abgases.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird ferner eine Vorrichtung zum Erhöhen der Abgastemperatur eines Dieselmotors vorgeschlagen, die sich zum Durchführen einer oder mehrerer Aspekte des vorbeschriebenen Verfahrens eignet. Der Dieselmotor weist dabei wenigstens einen Zylinder mit einem Auslassventil auf, durch welches ein Abgas der im Zylinder erfolgten Verbrennung eines Kraftstoffs in eine Abgasanlage ausgestoßen wird. Die Abgasanlage weist in Strömungsrichtung des Abgases wenigstens einen Turbolader, wenigstens eine erste Abgasnachbehandlungseinrichtung und wenigstens eine zweite Abgasnachbehandlungseinrichtung auf. Die vorgeschlagene Vorrichtung weist wenigstens eine mit der Abgasanlage verbundene Einrichtung zum Ermitteln der Temperatur des Abgases vor wenigstens einer zweiten Abgasnachbehandlungseinrichtung, eine zwischen dem Auslassventil und dem Turbolader angeordnete Einbringeinrichtung für einen Kraftstoff und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Einbringung des Kraftstoffs in das Abgas auf.
  • Die Elemente und Vorteile der vorgeschlagenen Vorrichtung wurden zum Teil bereits im Zusammenhang mit dem vorgeschlagenen Verfahren beschrieben. Nachfolgend werden im Wesentlichen bislang noch nicht erläuterte Aspekte der Vorrichtung beschrieben.
  • Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung ist die Einrichtung zum Ermitteln der Temperatur des Abgases vor der zweiten Abgasnachbehandlungseinrichtung ein Temperatursensor und die Steuereinrichtung steuert das Einbringen des Kraftstoffs in das Abgas in Abhängigkeit von wenigstens der erfassten Abgastemperatur. Dieser Aufbau ermöglicht ein unmittelbares Erfassen der Abgastemperatur, wodurch ein unmittelbares Steuern der Kraftstoffeinbringung ermöglicht wird.
  • Bei einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung ist die Steuereinrichtung mit wenigstens einer Einrichtung zum Ermitteln von Betriebsdaten des Motors verbunden. Die Steuereinrichtung kann so das Einbringen des Kraftstoffs in das Abgas wenigstens teilweise auch in Abhängigkeit von den ermittelten Betriebsdaten steuern. Wie bereits beschrieben, kann eine solche Steuerung mit der Motorsteuerung verbunden sein oder auch in die Motorsteuereinrichtung integriert ausgeführt sein und insbesondere auf die in der Motorsteuerung verarbeiteten Betriebsdaten wie den Betriebszustand (z. B. Kaltstart, stationärer Betrieb, Wechselbetrieb), die aktuelle Leistungsabgabe und/ oder die Motordrehzahl zugreifen und mithilfe dieser Daten die erforderliche Einbringung des Kraftstoffs in das Abgas ermitteln und steuern. Die ermittelten Betriebsdaten können beispielsweise auch wenigstens einen Wert für wenigstens einen im Abgas nach der zweiten Abgasnachbehandlungseinrichtung noch enthaltenen Schadstoff enthalten, der dort behandelt und so im Abgas reduziert wird. Durch die Verwendung von in einer Motorsteuerung vorhandenen Betriebsdaten kann auf weitere zusätzliche Komponenten der vorgeschlagenen Vorrichtung auch verzichtet werden.
  • Wie ebenfalls bereits in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Verfahren beschrieben wurde, kann eine erste Abgasnachbehandlungseinrichtung beispielsweise von einem Dieseloxidationskatalysator, einem NOx-Speicherkatalysator oder einer weiteren entsprechenden Einrichtung zur Nachbehandlung eines Abgases wie einem nach einem Dieseloxidationskatalysator oder einem NOx-Speicherkatalysator angeordneten Partikelfilter gebildet sein. Eine zweite Abgasnachbehandlungseinrichtung im Sinne der Erfindung benötigt zum Erreichen einer vorgesehenen Nachbehandlungswirkung eine vorbestimmte Temperatur (Light-off-Temperatur) des diese durchströmenden Abgases, wie dies beispielsweise bei einem Selektiven Reduktionskatalysator (SCR) zum Reduzieren von Stickoxiden der Fall ist, oder auch bei einem Partikelfilter zum Aktivieren des Regenerationsbetriebs.
  • Bei einer Ausführung der Vorrichtung weist die Einbringeinrichtung einen Injektor zum Einspritzen des Kraftstoffs in den Abgasstrom oder einen Glühstift zum Verdampfen des Kraftstoffs im Abgasstrom auf. Die Einbringeinrichtung ist dabei zwischen dem Auslassventil und dem Turbolader angeordnet und so ausgeführt, dass bereits die Einbringeinrichtung den Kraftstoff möglichst fein verteilt in den Abgasstrom einbringt. Beim nachfolgenden Durchströmen des Turboladers wird dieser bereits fein ins Abgas eingebrachte Kraftstoff weiter mit dem Abgas vermischt, wodurch eine weitgehend homogene Verteilung des Kraftstoffs im Abgas erreicht werden kann.
  • Eine mögliche Ausführungsform einer Einbringeinrichtung ist dabei ein in den Abgasstrom gerichteter Injektor, der den Kraftstoff in den Abgasstrom einspritzt. Eine Benetzung einer Wandung des Abgassystems mit Kraftstoff ist hierbei nicht mit den Nachteilen einer Benetzung der Zylinderwandung des Dieselmotors verbunden, da der Kraftstoff an der Wandung der Abgasanlage verdampft und unmittelbar wieder in den Abgasstrom aufgenommen wird. Eine andere Ausführungsform einer Einbringeinrichtung ist ein in den Abgaskanal ragender Glühstift. Ein solcher Glühstift wird über eine Kraftstoffpumpe mit Kraftstoff versorgt, der dann an dem Glühstift entlang fließt, dort verdampft und so in den Abgasstrom eingebracht wird. Der Glühstift, der auch als Verdampfer bezeichnet wird, weist eine hohe Temperatur auf, die zum Verdampfen des Kraftstoffs an dessen Oberfläche führt, wodurch der Kraftstoff fein verteilt in den Abgasstrom aufgenommen wird.
  • Bei einer weiteren Ausführung der Vorrichtung ist in der Abgasanlage vor dem Turbolader ein Zündglühstift zum Zünden des eingebrachten Kraftstoffs angeordnet. Die durch den vor dem Turbolader verbrennenden Kraftstoff in das Abgas eingebrachte Energie führt zu einer starken Beschleunigung des Abgasstroms am Turbolader („Boosten“ des Turboladers), wodurch die Aufladung und damit die Leistung des Motors stark erhöht wird. Zudem ergibt sich hieraus auch eine Erhöhung der Abgastemperatur, die insbesondere zum Erreichen der Light-off-Temperatur der wenigstens einen zweiten Abgasnachbehandlungseinrichtung ausreichend ist.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Figur. Es zeigt
    • 1 eine schematische Darstellung einer beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsform der Vorrichtung zum Erhöhen der Abgastemperatur eines Dieselmotors.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsform der Vorrichtung 10 zum Erhöhen der Abgastemperatur eines Dieselmotors. In der schematischen Darstellung ist ein Zylinder 5 des Dieselmotors mit einem Auslassventil 6 gezeigt. Durch das Auslassventil 6 wird das Abgas der im Zylinder 5 erfolgten Verbrennung in die Abgasanlage 20 ausgestoßen. Die Abgasanlage dieser beispielhaften Ausführungsform weist dabei in Strömungsrichtung 14 des Abgases einen Turbolader 21, eine erste Abgasnachbehandlungseinrichtung 23 in Form eines Dieseloxidationskatalysators (DOC) oder eines einem NOx Speicherkatalysators (NSC), einen Partikelfilter 24, der in dieser Anordnung eine erste und auch eine zweite Abgasnachbehandlungseinrichtung darstellen kann sowie einen selektiven Reduktionskatalysator (SCR) 25 auf. Der selektive Reduktionskatalysator 25 stellt eine zweite Abgasnachbehandlungseinrichtung dar, die für eine ordnungsgemäße Funktion bei mindestens ihrer Light-off-Temperatur von ca. 200°C betrieben werden muss. Vor dem Dieseloxidationskatalysator 23 bzw. dem NOx Speicherkatalysator 23 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Temperatursensor 31 angeordnet, welcher mit der Motorsteuereinrichtung 40 verbunden ist, welche zum Modellieren der Abgastemperatur in der Abgasanlage 20 aufgrund aktueller Betriebsdaten des Motors dient und so auch eine Einrichtung 40 zum Ermitteln der Temperatur des Abgases vor einer Abgasnachbehandlungseinrichtung 23, 24, 25 darstellt. In gleicher Weise kann die Vorrichtung 10 zum Erhöhen der Abgastemperatur eines Dieselmotors alternativ natürlich auch einen vor dem Partikelfilter 24 und/ oder vor dem selektiven Reduktionskatalysator 25 angeordneten Temperatursensor 32, 33 aufweisen. Jeweils ein beispielhafter Temperatursensor 32, 33, welcher ebenfalls eine Einrichtung 40 zum Ermitteln der Temperatur des Abgases darstellt und zum unmittelbaren Erfassen der Temperatur vor einer Abgasnachbehandlungseinrichtung 24 und/ oder 25 dient, ist in 1 mit Strichlinien eingezeichnet.
  • Zwischen dem Auslassventil 6 und dem Turbolader ist beispielhaft eine Einspritzdüse 12 angeordnet, welche zum Einbringen eines Kraftstoffs in den Abgasstrom der Abgasanlage 20 dient. Ferner weist die Vorrichtung eine Steuereinrichtung 30 zum Steuern der Einbringung des Kraftstoffs in das Abgas auf. Die Steuereinrichtung 30 ist bei der beispielhaften Ausführungsform der 1 auch mit der Motorsteuereinrichtung 40 verbunden, welche mit einer oder mehreren Einrichtungen zum Ermitteln von Betriebsdaten des Motors verbunden ist. Die Steuereinrichtung 30 kann so die Kraftstoffeinbringung in das Abgas in Abhängigkeit von den in der Motorsteuereinrichtung 40 verfügbaren Betriebsdaten steuern.
  • Die beispielhafte Ausführungsform der Vorrichtung 10 weist ferner einen Zündglühstift 13 auf, der in der Abgasanlage 20 vor dem Turbolader 21 angeordnet ist und zum Zünden des eingebrachten Kraftstoffs dient, um den Turbolader 21 zu boosten und dabei auch die Abgastemperatur zu erhöhen.
  • Bezugszeichenliste
    • 5
    Zylinder
    6
    Auslassventil
    10
    Vorrichtung zum Erhöhen der Abgastemperatur eines Dieselmotors
    12
    Einspritzdüse
    13
    Zündglühstift
    14
    Strömungsrichtung des Abgases
    20
    Abgasanlage
    21
    Turbolader
    23
    erste Abgasnachbehandlungseinrichtung in Form eines Dieseloxidationskatalysators oder eines NOx Speicherkatalysators
    24
    Partikelfilter
    25
    Selektiver Reduktionskatalysator
    30
    Steuereinrichtung
    31
    Temperatursensor
    32
    Temperatursensor
    33
    Temperatursensor
    40
    Motorsteuereinrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1130227 B1 [0003]
    • DE 102008042108 A1 [0004]

Claims (12)

  1. Verfahren zum Erhöhen der Abgastemperatur eines Dieselmotors, wobei der Dieselmotor wenigstens einen Zylinder (5) mit einem Auslassventil (6) aufweist, durch welches ein Abgas der im Zylinder (5) erfolgten Verbrennung eines Kraftstoffs in eine Abgasanlage (20) ausgestoßen wird, wobei das Abgas nach dem Ausstoß aus dem Zylinder (5) in der Abgasanlage (20) wenigstens einen Turbolader (21) und nachfolgend wenigstens eine erste Abgasnachbehandlungseinrichtung (23) und wenigstens eine zweite Abgasnachbehandlungseinrichtung (24) durchströmt, gekennzeichnet durch das Einbringen einer vorbestimmten Kraftstoffmenge zwischen dem Auslassventil (6) und dem Turbolader (21) in das Abgas, wodurch der Kraftstoff beim Durchströmen des Turboladers (21) im Abgas verteilt wird, und die Abgastemperatur durch eine exotherme Reaktion des in die Abgasanlage (20) eingebrachten Kraftstoffs an der wenigstens einen ersten Abgasnachbehandlungseinrichtung (23) vor dem Durchströmen der wenigstens einen zweiten Abgasnachbehandlungseinrichtung (25) erhöht wird.
  2. Verfahren zum Erhöhen der Abgastemperatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine erste Abgasnachbehandlungseinrichtung (23) einen katalytisch wirkenden Werkstoff, insbesondere ein Edelmetall aufweist, welches eine exotherme Reaktion des im Abgasstrom verteilten Kraftstoffs aktiviert und/ oder unterstützt, wodurch sich die Abgastemperatur erhöht.
  3. Verfahren zum Erhöhen der Abgastemperatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Abgasstroms in der Abgasanlage (20) ermittelt wird und die einzubringende Kraftstoffmenge sowie die Einbringzeit des Kraftstoffs in das Abgas abhängig von der ermittelten Temperatur gesteuert wird.
  4. Verfahren zum Erhöhen der Abgastemperatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Betriebsdaten des Dieselmotors ermittelt werden, und die einzubringende Kraftstoffmenge sowie die Einbringzeit des Kraftstoffs in das Abgas abhängig von wenigstens den ermittelten Betriebsdaten gesteuert werden.
  5. Verfahren zum Erhöhen der Abgastemperatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der eingebrachte Kraftstoff in der Abgasanlage (20) vor dem Turbolader (21) gezündet wird.
  6. Vorrichtung zum Erhöhen der Abgastemperatur eines Dieselmotors, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Dieselmotor wenigstens einen Zylinder (5) mit einem Auslassventil (6) aufweist, durch welches ein Abgas der im Zylinder (5) erfolgten Verbrennung eines Kraftstoffs in eine Abgasanlage (20) ausgestoßen wird, wobei die Abgasanlage (20) in Strömungsrichtung des Abgases wenigstens einen Turbolader (21), wenigstens eine erste Abgasnachbehandlungseinrichtung (23) und wenigstens eine zweite Abgasnachbehandlungseinrichtung (25) aufweist, gekennzeichnet durch wenigstens eine mit der Abgasanlage verbundene Einrichtung (40, 31, 32, 33) zum Ermitteln der Temperatur des Abgases vor wenigstens einer zweiten Abgasnachbehandlungseinrichtung (25), eine zwischen dem Auslassventil (6) und dem Turbolader (21) angeordnete Einbringeinrichtung (12) für einen Kraftstoff und eine Steuereinrichtung (30) zum Steuern der Einbringung des Kraftstoffs in das Abgas.
  7. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (40, 31, 32, 33) zum Ermitteln der Temperatur des Abgases vor der zweiten Abgasnachbehandlungseinrichtung (25) ein Temperatursensor (31, 32, 33) ist und die Steuereinrichtung (30) das Einbringen des Kraftstoffs in das Abgas in Abhängigkeit von wenigstens der erfassten Abgastemperatur steuert.
  8. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (30) mit wenigstens einer Einrichtung (40) zum Ermitteln von Betriebsdaten des Motors verbunden ist, und das Einbringen des Kraftstoffs in das Abgas wenigstens teilweise in Abhängigkeit von den ermittelten Betriebsdaten steuert.
  9. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erste Abgasnachbehandlungseinrichtung (23) einen Dieseloxidationskatalysator (23), einen NOx-Speicherkatalysator (23) oder einen Partikelfilter (24) aufweist.
  10. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine zweite Abgasnachbehandlungseinrichtung (25) einen selektiven Reduktionskatalysator (25) oder einen Partikelfilter (24) aufweist.
  11. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbringeinrichtung (12) einen Injektor (12) zum Einspritzen des Kraftstoffs in den Abgasstrom oder einen Glühstift zum Verdampfen des Kraftstoffs im Abgasstrom aufweist.
  12. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abgasanlage vor dem Turbolader (21) ein Zündglühstift (13) zum Zünden des eingebrachten Kraftstoffs angeordnet ist.
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