DE112012003226T5

DE112012003226T5 - Abgasbehandlungssystem mit Kohlenwasserstoff-Lean-NOx-Katalysator

Info

Publication number: DE112012003226T5
Application number: DE112012003226.8T
Authority: DE
Inventors: Timothy Jackson; Adam J. Kotrba; Gabriel Salanta
Original assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Current assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Priority date: 2011-08-04
Filing date: 2012-07-19
Publication date: 2014-05-15
Also published as: BR112014002529A2; IN2014CN00718A; KR20140050092A; WO2013019419A3; US20110283685A1; JP2014527592A; CN103732876A; WO2013019419A2

Abstract

Ein System zum Behandeln eines Abgasstroms von einem Verbrennungsmotor weist einen Hauptabgaskanal auf, der dazu geeignet ist, den Abgasstrom vom Verbrennungsmotor zu empfangen. Ein Seitenzweig kommuniziert mit dem Hauptabgaskanal. Eine Regenerationseinheit zum Verbrennen eines Kraftstoffs und zum Erwärmen des durch den Hauptabgaskanal strömenden Abgases ist im Seitenzweig angeordnet. Ein Lean-NO_x-Katalysator ist stromabwärts von der Regenerationseinheit im Hauptabgaskanal angeordnet. Eine Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung ist stromabwärts von der Regenerationseinheit und stromaufwärts vom Lean-NO_x-Katalysator angeordnet, um Reduktionsmittelpartikel in den Abgasstrom einzuspritzen. Eine Steuereinheit steuert die Regenerationseinheit, um die Abgastemperatur zu erhöhen, und steuert die Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung, um NO_x im Lean-NO_x-Katalysator zu reduzieren.

Description

ERFINDUNGSGEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein System zum Behandeln von Abgasen. Insbesondere wird eine Vorrichtung zum Erhöhen einer Abgastemperatur stromaufwärts von einem Kohlenwasserstoff-Lean-NO_x-Katalysator diskutiert
HINTERGRUND
Um zu versuchen, die während eines Verbrennungsmotorbetriebs in die Atmosphäre emittierte NO_x- und Feinstaubmenge zu senken, sind eine Reihe von Abgasnachbehandlungsvorrichtungen entwickelt worden. Abgasnachbehandlungssysteme sind insbesondere dann erforderlich, wenn Dieselverbrennungsprozesse stattfinden. Typische Nachbehandlungssysteme für Dieselmotorabgas können eine oder mehrere Komponenten unter einem Dieselpartikelfilter (DPF), einem selektiven katalytischen Reduktions(SCR)system, einer Kohlenwasserstoff(HC)einspritzeinrichtung und einem Dieseloxidationskatalysator (DOC) aufweisen.
Während des Verbrennungsmotorbetriebs absorbiert der DPF durch den Verbrennungsmotor emittierten Ruß und senkt die Emission von Feinstaub (PM). Mit der Zeit wird der DPF beladen und beginnt zu verstopfen. Für einen geeigneten Betrieb ist daher eine periodische Regeneration oder Oxidation des absorbierten Rußes im DPF erforderlich. Um den DPF zu regenerieren, sind relativ hohe Abgastemperaturen in Kombination mit einer ausreichenden Menge Sauerstoff im Abgasstrom erforderlich, um den im Filter absorbierten Ruß zu oxidieren.
Der DOC wird typischerweise verwendet, um Wärme zu erzeugen und so den mit Ruß beladen DPF zu regenerieren. Wenn Kohlenwasserstoffe (HC) bei oder oberhalb einer bestimmten Light-off-Temperatur auf den DOC gesprüht werden, werden die HC oxidiert. Diese Reaktion ist stark exotherm, und die Abgase werden während des Light-off-Prozesses erwärmt. Die erwärmten Abgase werden genutzt, um den DPF zu regenerieren.
Unter vielen Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen ist jedoch das Abgas nicht heiß genug, um eine DOC-Light-off-Temperatur von etwa 300°C zu erreichen. Daher findet die DPF-Regeneration nicht passiv statt. Außerdem erfordern NO_x-Adsorber und selektive katalytische Reduktionssysteme in der Regel eine minimale Abgastemperatur für einen geeigneten Betrieb.
Es kann ein Brenner vorgesehen sein, um den Abgasstrom stromaufwärts von den verschiedenen Nachbehandlungseinrichtungen zu erwärmen. Bekannte Brenner haben die Abgastemperatur von Verbrennungsmotoren für Kraftfahrzeuge erfolgreich erhöht. Einige Originalhersteller haben sich der Verwendung herkömmlicher Brenner aufgrund ihrer Größe und Kosten widersetzt. Ferner können in anderen Anwendungen, wie beispielsweise in Diesellokomotiven, stationären Kraftwerken, Schiffen und dergleichen relativ große Diesel-Kompressionsmotoren vorgesehen sein. Der Abgasmassendurchsatz von größeren Verbrennungsmotoren kann mehr als das Zehnfache des maximalen Durchsatzes betragen, der typischerweise dem Brenner zugeführt wird. Obwohl es möglich ist, die Baugröße des Brenners zu vergrößern, um dem erhöhten Abgasmassendurchsatz Rechnung zu tragen, können die mit dieser Lösung verbundenen Zugeständnisse hinsichtlich der Kosten, des Gewicht und des Einbauraum inakzeptabel sein. Daher besteht auf dem Fachgebiet ein Bedarf für ein Abgasbehandlungssystem mit einem Kohlenwasserstoff-Lean-NO_x-Katalysator und einer Einrichtung zum Erhöhen der Temperatur des von einem Verbrennungsmotor ausgegebenen Abgases, während die Kosten, das Gewicht, die Größe und die Leistungsfähigkeit des Abgassystems nur minimal beeinflusst werden. Es kann auch wünschenswert sein, den mit der Verwendung eines Brenners verbundenen Druckabfall und/oder Rückdruck nur minimal zu beeinflussen.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Dieser Abschnitt enthält eine allgemeine Kurzbeschreibung der Erfindung und soll nicht dazu dienen, ihren vollen Umfang oder all ihre Merkmale umfassend darzustellen.
Ein System zum Behandeln eines Abgasstroms von einem Verbrennungsmotor weist einen Hauptabgaskanal auf, der dazu geeignet ist, den Abgasstrom vom Verbrennungsmotor zu empfangen. Ein Seitenzweig kommuniziert mit dem Hauptabgaskanal. Eine Regenerationseinheit zum Verbrennen eines Kraftstoffs und zum Erwärmen des durch den Hauptabgaskanal strömenden Abgases ist im Seitenzweig angeordnet. Ein Lean-NO_x-Katalysator ist stromabwärts von der Regenerationseinheit im Hauptabgaskanal angeordnet. Eine Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung zum Einspritzen von Reduktionsmittelpartikeln in den Abgasstrom ist stromabwärts von der Regenerationseinheit und stromaufwärts vom Lean-NO_x-Reduktionskatalysator angeordnet. Eine Steuereinheit steuert die Regenerationseinheit, um die Abgastemperatur zu erhöhen, und steuert die Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung, um NO_x im Lean-NO_x-Katalysator zu reduzieren.
Ein System zum Behandeln eines Abgasstroms von einem Verbrennungsmotor weist einen Brenner zum Verbrennen eines Kraftstoffes und zum Erwärmen des durch einen Abgaskanal strömenden Abgases auf. Ein Lean-NO_x-Katalysator ist stromabwärts vom Brenner im Abgaskanal angeordnet. Eine Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung zum Einspritzen von Reduktionsmittelpartikeln in den Abgasstrom ist stromaufwärts vom Brenner und stromaufwärts vom Lean-NO_x-Katalysator angeordnet. Eine Steuereinheit steuert den Brenner, um die Abgastemperatur zu erhöhen, und steuert die Einspritzeinrichtung, um NO_x im Lean-NO_x-Katalysator zu reduzieren.
Ein System zum Behandeln eines Abgasstroms von einem Verbrennungsmotor weist einen Brenner zum Verbrennen eines Kraftstoffes und zum Erwärmen des durch einen Abgaskanal strömenden Abgases auf. Ein Lean-NO_x-Katalysator ist im Abgaskanal angeordnet und empfängt direkt das durch den Brenner erwärmte Abgas, bevor es einen anderen Katalysator durchläuft. Eine Kohlenwasserstoffeinspritzeinrichtung zum Einspritzen von Kohlenwasserstoff in den Abgasstrom ist stromabwärts vom Brenner und stromaufwärts vom Lean-NO_x-Katalysator angeordnet. Eine Steuereinheit steuert den Brenner, um die Abgastemperatur auf einen vorgegebenen Wert zum Verbrennen von Kohlenstoffablagerungen zu erhöhen, die an aktiven Stellen innerhalb des Lean-NO_x-Katalysators angeordnet sind.
Weitere Anwendungsgebiete werden anhand der vorliegenden Beschreibung deutlich. Die Beschreibung und spezifische Beispiele in dieser Kurzbeschreibung sollen lediglich zur Erläuterung dienen und den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht einschränken.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich zur Erläuterung ausgewählter Ausführungsformen und nicht aller möglichen Implementierungen und sollen den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht einzuschränken.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems zum Steuern der Temperatur eines Abgases von einem Verbrennungsmotor;
2 zeigt eine Seiten-Querschnittansicht eines Teils des in 1 dargestellten Abgasnachbehandlungssystems mit einer Miniaturregenerationseinheit;
3 zeigt eine Querschnittsansicht einer anderen Regenerationseinheit;
4 zeigt eine Querschnittsansicht einer anderen Regenerationseinheit;
5 zeigt eine Querschnittsansicht eines Verbrennungsmotorabgasnachbehandlungssystems mit einer Stromumlenkeinrichtung;
6 zeigt eine perspektivische Ansicht des Nachbehandlungssystem mit der Stromumlenkeinrichtung;
7 zeigt eine perspektivische Teilansicht eines Teils einer anderen Regenerationseinheit;
8 zeigt eine Querschnittsansicht einer weiteren Regenerationseinheit;
9–13 zeigen perspektivische Ansichten zum Darstellen anderer Einlassrohrabschnitte der Regenerationseinheit;
14 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen eines weiteren Abgasnachbehandlungssystems;
15–19 zeigen andere Abgasnachbehandlungssysteme mit einer Regenerationseinheit und einem Kohlenwasserstoff-Lean-NO_x-Katalysator; und
20 und 21 zeigen andere Abgasnachbehandlungssysteme mit einem Brenner und einem Kohlenwasserstoff-Lean-NO_x-Katalysator.
Sich entsprechende Bezugszeichen bezeichnen sich entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend werden beispielhafte Ausführungsformen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
1 zeigt ein Abgasnachbehandlungssystem 10 zum Behandeln des durch einen exemplarischen Verbrennungsmotor 12 an einen Hauptabgaskanal 14 ausgegebenen Abgases. Ein Einlasskanal 16 ist mit dem Verbrennungsmotor 12 verbunden, um ihm Verbrennungsluft zuzuführen. Ein Turbolader 18 weist ein in einem Abgasstrom angeordnetes angetriebenes Element (nicht dargestellt) auf. Während des Verbrennungsmotorbetriebs veranlasst der Abgasstrom eine Drehbewegung des angetriebenen Elements, wodurch dem Einlasskanal 16 komprimierte Luft zugeführt wird, bevor sie in den Verbrennungsmotor 12 eintritt.
Das Abgasnachbehandlungssystem 10 weist außerdem eine stromabwärts vom Turbolader 18 und stromaufwärts von mehreren Abgasnachbehandlungseinrichtungen angeordnete Miniaturregenerationseinheit 26 auf. In dem in 1 dargestellten exemplarischen Nachbehandlungssystem weisen die Nachbehandlungseinrichtungen eine Kohlenwasserstoffeinspritzeinrichtung 28, einen Dieseloxidationskatalysator 30 und einen Dieselpartikelfilter 32 auf.
Die Regenerationseinheit 26 ist in einem Seitenzweigabschnitt 34 des Systems 10 in Kommunikation mit dem Hauptabgaskanal 14 angeordnet. Die Regenerationseinheit 26 kann zum Erwärmen des den Kanal 14 durchströmenden Abgases auf eine erhöhte Temperatur verwendet werden, die die Effizienz des DOC 30 verbessern und eine Regeneration des DPF 32 ermöglichen wird.
Die Regenerationseinheit 26 kann eine oder mehrere Einspritzeinrichtungen 36 zum Einspritzen eines geeigneten Kraftstoffs und eines Oxygenierungsmittels aufweisen. Der Kraftstoff kann Wasserstoff oder ein Kohlenwasserstoff aufweisen. Die Einspritzeinrichtung 36 kann als eine kombinierte Einspritzeinrichtung strukturiert sein, die sowohl den Kraftstoff als auch das Oxygenierungsmittel einspritzt, wie in 1 dargestellt ist, oder kann getrennte Einspritzeinrichtungen für den Kraftstoff und das Oxygenierungsmittel aufweisen (11). Ein Steuermodul 38 ist zum Überwachen und Steuern der Durchsätze durch die Einspritzeinrichtung 36 und der Zündung des Kraftstoffs durch eine erste Zündeinrichtung 42 unter Verwendung eines geeigneten Prozessors (geeigneter Prozessoren), von Sensoren, Durchflussregelventilen, elektrischen Spulen usw. vorgesehen.
Die Regenerationseinheit 26 weist ein Gehäuse 50 auf, das als eine mehrteilige Baueinheit aus vorgefertigten Metallbauteilen konstruiert ist. Das Gehäuse 50 weist ein Einlassrohr 52, einen zylinderförmigen Körper 54 und ein Auslassrohr 56 auf. Ein Einlasskopf 58 ist am Einlassrohr 52 befestigt. Der Einlasskopf 58 ist an einem Seitenzweigabschnitt 34 befestigt und umschließt eines seiner Enden. Innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung kommen andere ein- oder mehrteilige Einlassanordnungen in Betracht. Ein ringförmiges Volumen 62 ist innerhalb eines Raums zwischen einer Innenfläche 64 des Seitenzweigabschnitts 34 und einer Außenfläche des Gehäuses 50 ausgebildet.
Eine Einspritzeinrichtungshalterung 65 ist am Einlassrohr 52 und/oder am Einlasskopf 58 befestigt, um einen Befestigungsmechanismus für die Einspritzeinrichtung 36 bereitzustellen. Ein Düsenabschnitt 66 der Einspritzeinrichtung 36 erstreckt sich in das Einlassrohr 52, so dass zerstäubter Kraftstoff in eine primäre Brennkammer 68 eingespritzt werden kann, die zumindest teilweise durch eine Innenzylinderfläche 70 des Körpers 54 definiert ist. Die Einspritzeinrichtung 36 weist einen Kraftstoffeinlass 72 und einen Lufteinlass 74 auf. Der Kraftstoffeinlass 72 kommuniziert mit einem Kraftstoffversorgungssystem 76, das einen Kraftstofftank 78, einen Kraftstofffilter 80, eine Kraftstoffpumpe 82 und einem Kraftstoffblock 84 aufweist, die durch eine Kraftstoffleitung 86 miteinander verbunden sind. Durch den Betrieb der Komponenten des Kraftstoffversorgungssystems 76 wird der Einspritzeinrichtung 36 selektiv Kohlenwasserstoff zugeführt.
Ein Sekundärluftsystem 90 weist einen Sekundärluftfilter 92 und einen MAF-Sensor 94 auf. Ein Kompressor 96 empfängt Luft, die den Sekundärluftfilter 92 und den MAF-Sensor 94 durchströmt hat. Der Kompressor 96 kann einen Teil eines Vorverdichters, eines Turboladers oder einen eigenständigen elektrischen Verdichter aufweisen. Der Auslassstrom des Kompressors 96 wird dem Lufteinlass 74 zugeführt. Wenn eine Abgaserwärmung erwünscht ist, werden Kraftstoff über den Kraftstoffeinlass 72 eingespritzt und das Oxygenierungsmittel über den Lufteinlass 74 bereitgestellt, um einen Strom von zerstäubtem Kraftstoff einzuspritzen. Die erste Zündeinrichtung 42 ist am Seitenzweigabschnitt 34 stromabwärts vom Einlasskopf 58 montiert und betreibbar, um den durch die Einspritzeinrichtung 36 bereitgestellten Kraftstoff innerhalb der primären Brennkammer 68 zu verbrennen.
Der Seitenzweigabschnitt 34 trifft unter einem Winkel A von im Wesentlichen 30 Grad auf den Abgaskanal 14. Die durch die Regenerationseinheit 26 erzeugte Flamme erstreckt sich unter im Wesentlichen dem gleichen Winkel in den Abgaskanal 14.
Eine längliche Öffnung 110 erstreckt sich durch ein den Hauptabgaskanal 14 definierendes Rohr 112. Ein Teil des Körpers 54 und des Auslassrohrs 56 sind innerhalb des Abgaskanals 14 angeordnet. Vom Verbrennungsmotor 12 austretendes Abgas trifft auf das Gehäuse 50 auf und kühlt es während des Betriebs der Regenerationseinheit 26 ab. Außerdem nimmt, weil das Gehäuse 50 sich nur minimal in den Kanal 14 erstreckt, der Abgasrückdruck ebenfalls nur minimal zu. Es sollte außerdem klar sein, dass der Seitenzweigabschnitt 34 und die Einspritzeinrichtung 36 sich vom Rohr 112 minimal radial nach außen erstrecken. Eine derartige Anordnung ermöglicht es einem Originalhersteller die Miniaturregenerationseinheit leichter im Fahrzeug unterzubringen.
Im vorliegenden Nachbehandlungssystem kann die erste Zündeinrichtung 42 außerdem einen mit der Spule 46 verbundenen Ionensensor 44 aufweisen. Der Ionensensor 44 kann die Form einer innerhalb der Brennkammer 68 angeordneten Elektrode haben. An den Ionensensor kann eine Spannung zum Erzeugen eines elektrischen Feldes vom Sensor zu einer Masse, wie beispielsweise zum Gehäuse 50, angelegt werden. Wenn eine Spannung angelegt ist, wird ein elektrisches Feld vom Sensor zur Masse erzeugt. Falls freie Ionen im Feld vorhanden sind, kann ein kleiner Ionenstrom fließen. Die Größe des Ionenstroms ist eine Anzeige für die Dichte der Ionen. Ein Steuermodul 38 erfasst und empfängt Signale vom Ionensensor 44, um das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Flamme zu bestimmen. Der Ionensensor 44 kann außerdem bestimmen, ob die Zündeinrichtung 42 verschmutzt ist.
Eine Verschmutzung kann durch Anlagerung von Ruß, Öl oder anderen Verunreinigungen auftreten. Wenn die Zündeinrichtung 42 verschmutzt ist, kann keine geeignete Verbrennung stattfinden. Das Steuermodul 38 ist betreibbar, um dem Kraftstoffeinlass 72 Kraftstoff, dem Lufteinlass 74 Luft und der Zündeinrichtung 42 elektrische Energie zuzuführen und die Kraftstoff-, Luft- und Energiezufuhr zu unterbrechen. Bevor der Einspritzeinrichtung 36 Kraftstoff und Luft zugeführt wird, bestimmt das Steuermodul 38 anhand des durch den Ionensensor 44 bereitgestellten Signals, ob die Zündeinrichtung 42 verschmutzt ist. Wenn bestimmt wird, dass die Zündeinrichtung betriebsbereit ist, kann das Steuermodul 38 mehrere Motor- und Fahrzeugbetriebsparameter, wie beispielsweise die Motordrehzahl, die Umgebungstemperatur, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur, den Sauerstoffgehalt, den Luftmassendurchsatz, die Druckdifferenz über den Dieselpartikelfilter 32 und eine beliebige Anzahl weiterer Fahrzeugparameter berücksichtigen. Wenn das Steuermodul 38 bestimmt, dass eine Erhöhung der Abgastemperatur erwünscht ist, werden der Einspritzeinrichtung 36 Kraftstoff und Sekundärluft zugeführt. Die Spule 46 führt der Zündeinrichtung 42 elektrische Energie zu, um eine Verbrennung innerhalb der primären Brennkammer 68 auszulösen.
Das Steuermodul 38 kann außerdem eine Anzahl anderer Parameter, wie beispielsweise das Vorhandensein einer Verbrennung und die Temperatur des Abgases innerhalb des Kanals 14 an einer Stelle stromabwärts von der Regenerationseinheit 26 auswerten, um zu bestimmen, wann die Kraftstoff- und Luftzufuhr zur Einspritzeinrichtung 36 beendet werden soll. Beispielsweise kann das Steuermodul 38 Signale von einem oder mehreren Temperatursensoren empfangen, die in der Regenerationseinheit 26, im Seitenzweigabschnitt 34 oder im Hauptkanal 14 angeordnet sind, um durch Betreiben der Regenerationseinheit 26 eine Regelung in einem geschlossenen Regelkreis zum Aufrechterhalten einer gewünschten Temperatur an einer bestimmten Stelle auszuführen. Wenn die Verbrennung unerwartet erlischt, beendet das Steuermodul 38 die Kraftstoffzufuhr. Innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung kommen auch andere Steuerverfahren in Betracht.
3 zeigt eine mit dem Seitenzweigabschnitt 34 verbundene andere Regenerationseinheit 26a. Die Regenerationseinheit 26a ist der Regenerationseinheit 26 im Wesentlichen ähnlich, außer dass der Auslassrohrabschnitt mit vermindertem Durchmesser oder verengter Mündung des Gehäuses 50 entfernt worden ist. Daher sind ähnliche Elemente durch einen Zusatz ”a” bezeichnet. Der Hauptkörperabschnitt 54a hat einen im Wesentlichen konstanten Durchmesser, der an einer Auslassöffnung 53a endet.
4 zeigt eine durch das Bezugszeichen 26b bezeichnete andere Regenerationseinheit. Die Regenerationseinheit 26b ist der Regenerationseinheit 26 im Wesentlichen ähnlich, außer dass eine Länge L vergrößert worden ist, um zu veranlassen, dass ein größerer Teil des Gehäuses 50b innerhalb des Abgaskanals 14 angeordnet ist. Ähnliche Elemente sind durch einen Zusatz ”b” bezeichnet. Die Position der Zündeinrichtung 42b ist derart geändert worden, dass sie weiter von einem Ende der Düse 66 entfernt ist.
Die 5 und 6 zeigen eine andere Anordnung mit einer Umlenkplatte 140, die stromaufwärts von der Miniaturregenerationseinheit 26 im Rohr 112 angeordnet ist. Die Umlenkplatte 140 weist eine sich durch sie hindurch erstreckende D-förmige Öffnung 142 auf. Die Umlenkplatte 140 ist unter einem Winkel angeordnet, wie in 5 dargestellt ist, um durch den Kanal 14 strömendes Abgas zu zwingen, zum Gehäuse 50 hin und um das Gehäuse herum zu strömen. Der umgelenkte Abgasstrom überträgt Wärme von der Regenerationseinheit 26 auf das durch das Rohr 112 strömende Abgas.
7 zeigt einen Teil einer durch das Bezugszeichen 26c bezeichneten anderen Regenerationseinheit. Die Regenerationseinheit 26c ist der Regenerationseinheit 26 im Wesentlichen ähnlich, außer dass die Länge des Auslassrohrs 56c vergrößert ist und das Auslassrohr mehrere sich durch das Auslassrohr hindurch erstreckende Öffnungen 144 aufweist. Die größere Auslassrohrlänge und die Öffnungen 144 stellen sicher, dass die Verbrennungsflamme während des Betriebs der Regenerationseinheit 26c geeignet aufrechterhalten wird und ausgerichtet bleibt. Wenn Abgas durch den Kanal 14 strömt, durchströmt ein Teil des Abgases die Öffnungen 144, wodurch ein Mischeffekt erzeugt wird, der zu einer vorteilhafteren Temperaturverteilung, Flammenstabilität und Flammenqualität führt.
8 zeigt eine durch das Bezugszeichen 26d bezeichnete andere Regenerationseinheit. Die Regenerationseinheit 26d weist die Komponenten der Regenerationseinheit 26 sowie einen zusätzlichen Gehäuseabschnitt 145 auf, der eine sekundäre Brennkammer 146 definiert. Eine zweite Zündeinrichtung 148 erstreckt sich in die sekundäre Brennkammer 146. Mehrere Öffnungen 149 erstrecken sich durch das zweite Gehäuse 145, um zu ermöglichen, dass Abgas in die sekundäre Brennkammer 146 eintreten kann. Durch die Verwendung der Regenerationseinheit 26d können eine bessere Abgaserwärmung und -mischung erzielt werden.
Die 9–13 zeigen andere Einlassrohrkonfigurationen, die an Stelle des Einlassrohrs 52 verwendet werden können. Jedes der modifizierten Einlassrohre weist mehrere entlang des Umfangs voneinander beabstandete Öffnungen 150 auf, die sich durch eine Endwand 152 erstrecken. Die Öffnungen 150 ermöglichen, dass das den Kanal 14 durchströmende Abgas in die primäre Brennkammer 68 eintreten kann. Durch Zuführen von Sauerstoff in die primäre Brennkammer 68 über die Öffnungen 150 kann der Druck der der Einspritzeinrichtung 36 vom Kompressor 96 zugeführten Sekundärluft vermindert werden. Die Kosten und die Größe des Kompressors 96 können ebenfalls vermindert werden.
Das in 9 dargestellte Einlassrohr 52e weist mehrere an einem Ende an einer Endwand 152e befestigte Laschen 156e auf. Die Laschen 156e sind dafür vorgesehen, eine Verwirbelung des die Öffnungen 150e durchströmenden Gases zu veranlassen. 10 zeigt rechteckige Öffnungen 150f ohne Laschen. 11 zeigt mehrere an einer radial inneren Seite der Öffnungen 150g befestigte Laschen 156g. Die Laschen 156g erstrecken sich unter einem Winkel zum Abgasstrom radial nach außen. 12 zeigt eine andere Einlassrohranordnung 52h mit mehreren Öffnungen 150h und mehreren Laschen 156h. Die Laschen 156h erstrecken sich radial nach innen.
13 zeigt mehrere entlang des Umfangs voneinander beabstandete kreisförmige Öffnungen 150i. Die Öffnungen werden nicht von Laschen teilweise blockiert. Durch jede der in den 9–13 dargestellten Anordnungen wird eine im Wesentlichen homogene Strömungsverteilung im Inneren der primären Brennkammer 68 bereitgestellt.
Es kommt außerdem in Betracht, dass irgendeine der beschriebenen Miniaturregenerationseinheitanordnungen mit Öffnungen 150 eine Einspritzeinrichtung 36j mit einem versetzten Sekundärlufteinlass 74j zum Einspritzen von Druckluft mit einem relativ niedrigen Druck in ein ringförmiges Volumen 62 aufweisen kann, wie in 14 dargestellt ist. Ein Kraftstoffeinlass 72j ist derart angeordnet, dass zerstäubter Kraftstoff in die primäre Brennkammer 68j eingespritzt wird, wie vorstehend diskutiert wurde. Ein Teil der in das ringförmige Volumen 62j eingespritzten Luft durchströmt die Öffnungen 150i, und der übrige Teil der Sekundärluft strömt entlang einer Außenfläche des Gehäuses 50j, um die Miniaturregenerationseinheit 26j zu kühlen.
15 zeigt einen Abschnitt eines durch das Bezugszeichen 200 bezeichneten anderen Abgasnachbehandlungssystems. Das System 200 ist dem in 1 dargestellten System 10 ähnlich. Daher behalten ähnliche Elemente ihre vorstehend eingeführten Bezugszeichen. Das Abgasnachbehandlungssystem 200 weist eine unmittelbar stromabwärts vom DPF 32 angeordnete Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung 202 auf. Die Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung kann als ein Aerosolgenerator 202 konfiguriert sein. Der Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung 202 wird ein Kohlenwasserstoff, wie beispielsweise im Kraftstofftank 78 gespeicherter Dieselkraftstoff, zugeführt. In dem in 15 dargestellten Beispiel wird der Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung Kraftstoff vom Kraftstofftank 78 über eine Kraftstoffleitung 204 zugeführt. Andere Verbrennungsmotorkraftstoffe, wie beispielsweise Kraftstoffe auf Ethanolbasis, wie E85, E93 oder E95, können das Reduktionsmittel der Wahl sein und in einem separaten On-Bord-Behälter gespeichert sein.
Der Aerosolgenerator 202 weist ein elektrisch betriebenes Heizelement auf. Das über die Kraftstoffleitung 204 zugeführte Reduktionsmittel wird durch das Heizelement erwärmt. Es wird darauf hingewiesen, dass das Reduktionsmittel mit einer Oberfläche des Heizelements in direkten Kontakt kommen kann oder nicht. Unabhängig von der Konfiguration wird Energie vom Heizelement zum Reduktionsmittel übertragen, um die Temperatur und den Energieinhalt des Reduktionsmittels zu erhöhen. Das erwärmte Reduktionsmittel wird stromabwärts vom DPF 32 in den Abgasstrom eingespritzt. Basierend auf dem Düsendesign, dem Reduktionsmitteldruck und der Reduktionsmitteltemperatur werden sehr kleine Reduktionsmitteltröpfchen mit einer Größe von weniger als ein Mikrometer in den Abgaskanal 14 eingespritzt.
Ein Lean-NO_x-Katalysator (LNC) 208 und eine selektive katalytische Reduktionseinrichtung (SCR) 210 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 214 montiert. Der LNC 208 ist stromaufwärts vom SCR 210 positioniert, um NO_x in einer sauerstoffreichen Umgebung zu reduzieren. Der LNC 208 ist ein Kohlenwasserstoff-Lean-NO_x-Katalysator, der dafür konfiguriert ist, NO_x unter Verwendung eines Kohlenwasserstoffs als das Reduktionsmittel zu reduzieren. Der Aerosolgenerator 202 bietet viele konstruktive Vorteile für das Abgasnachbehandlungssystem 200. Der aus dem Aerosolgenerator 202 austretende erwärmte Aerosolnebel des Reduktionsmittels wird in dem aus dem DPF 32 austretenden Abgas schnell verteilt. Es ist nur eine minimale Abgasleitungslänge erforderlich, um eine Mischzone für das Abgas und das Reduktionsmittel vor dem Eintritt in den LNC 208 bereitzustellen. Die kleinen Reduktionsmitteltröpfchen wechselwirken mit der porösen Oberfläche des LNC 208 effizienter als größere Reduktionsmitteltröpfchen. Die Verwendung des Aerosolgenerators 202 führt zu einem verbesserten Katalysatoransprechverhalten des LNC 208. Die kleineren Tröpfchen minimieren außerdem die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung des LNC 208 durch Flüssigkeitseinwirkung auf den Katalysator.
Der SCR 210 ist stromabwärts von LNC 208 angeordnet, um NO_x weiter zu reduzieren und Ammoniak vom Abgasstrom zu entfernen. Wie in 15 dargestellt ist, können der LNC 208 und der SCR 210 benachbart zueinander in einem gemeinsamen Gehäuse 214 angeordnet sein.
Die Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung 202 kann alternativ auch als eine Düse zum Zuführen von unerwärmtem und unter Druck stehendem Reduktionsmittel konfiguriert sein. Die Einspritzeinrichtung 202 kann einen Verbrennungsmotorkraftstoff auf Alkoholbasis zuführen. In Abhängigkeit von der Flüchtigkeit dieser Kraftstoffe ist gegebenenfalls kein Aerosolgenerator oder Zerstäuber erforderlich, um das Reduktionsmittel schnell im Abgas zu verteilen.
16 zeigt einen Abschnitt eines durch das Bezugszeichen 300 bezeichneten weiteren Abgasnachbehandlungssystems. Das System 300 ist dem System 200 im Wesentlichen ähnlich. Daher behalten ähnliche Elemente ihre vorstehend eingeführten Bezugszeichen. In der in 16 dargestellten Anordnung ist der Dieselpartikelfilter stromabwärts versetzt und mit der SCR-Einrichtung kombiniert worden. Daher bezeichnet ein Bezugszeichen 302 einen DPF mit einer SCR-Beschichtung. Durch das Versetzen des DPF weiter stromabwärts ist der LNC 208 näher am Verbrennungsmotor 12 und an der Miniaturregenerationseinheit 26 angeordnet. Daher sollte die Temperatur des in den LNC 208 eintretenden Abgases größer sein als bei einer ähnlichen Konfiguration, bei der der LNC 208 weiter von den Energiequellen entfernt angeordnet ist.
Das Abgasnachbehandlungssystem 10 nutzt die relativen Positionen der Miniaturregenerationseinheit 26, des Dieseloxidationskatalysators 30 und des Aerosolgenerator 202 vorteilhaft aus, um die Umwandlungseffizienz des LNC 208 zu maximieren. Die durch den LNC 208 erzielte NO_x-Reduktionseffizienz nimmt mit zunehmender Abgastemperatur zu. Darüber hinaus wird darauf hingewiesen, dass der mit einem SCR-Material beschichtete DPF 302 in ausreichender Nähe zur Miniaturregenerationseinheit 26 und zum Dieseloxidationskatalysator 30 angeordnet ist, um den SCR/DPF 302 nach Erfordernis selektiv zu regenerieren. Durch die Verwendung des Aerosolgenerators 202 zum Zuführen des Reduktionsmittels findet vor dem Eintritt des Abgases in den LNC 208 eine verbesserte Verteilung und Durchmischung des Reduktionsmittels mit dem Abgas statt. Es findet eine effiziente NO_x-Reduktion statt. Der Aerosolgenerator 202 verbessert die Betriebseigenschaften des LNC 208 durch Einspritzen von erwärmtem Reduktionsmittel. Eine unerwünschte Verminderung der Abgastemperatur wird vermieden.
17 zeigt einen Abschnitt eines weiteren Abgasnachbehandlungssystems 400. Im Nachbehandlungssystem 400 ist der LNC 208 weiter stromaufwärts und damit näher zum Verbrennungsmotor 12 und zur Miniaturregenerationseinheit 26 versetzt. Diese Konfiguration erhöht die NO_x-Umwandlungseffizienz über einen größeren Bereich von Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen, einschließlich Kaltstarts. Die Miniaturregenerationseinheit 26 erwärmt das Abgas, während der Aerosolgenerator 202 dem stromaufwärts vom LNC 208 eingespritzten Reduktionsmittel Energie hinzufügt. Die Regenerationseinheit 26 kann stromaufwärts vom Lean-NO_x-Katalysator 208 angeordnet sein, so dass Kohlenstoffablagerungen periodisch oder kontinuierlich von aktiven Stellen des Katalysators verbrannt werden können. Die Regeneration des Lean-NO_x-Katalysators 208 erhöht die NO_x-Umwandlungseffizienz des Nachbehandlungssystems 400. Es kommt in Betracht, dass der LNC 208 einen Katalysator auf Silberbasis zur Verwendung mit Reduktionsmitteln auf Alkoholbasis, wie Ethanol, E85, E93, E95 und dergleichen aufweist. Acetaldehyd wird in der NO_x-Reduktion bei Temperaturen von 300°C oder mehr als eine aktive Verbindung erzeugt. Durch die Verwendung des Aerosolgenerators 202, der auch als ein Verdampfer bekannt ist, können die Reduktionsmittel auf Alkoholbasis vor einem Kontakt mit dem Katalysator auf Silberbasis aufgespalten werden, um zu veranlassen, dass eine NO_x-Umwandlung bei Temperaturen von weniger als 300°C auftritt. Die Verwendung des Aerosolgenerators 202 erhöht auch die Gesamtumwandlungseffizienz bei höheren Katalysatortemperaturen.
Gegebenenfalls kann eine optionale SCR-Einrichtung (nicht dargestellt) unmittelbar stromabwärts vom LNC 208 angeordnet sein, um eine zusätzliche NO_x-Umwandlung und eine Ammoniakreduktion durchzuführen. Das System 400 weist eine stromabwärts vom LNC 208 und stromaufwärts vom DOC 30 und vom DPF 32 angeordnete Kohlenwasserstoffeinspritzeinrichtung 28 auf. Der DOC 30 und der DPF 32 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 402 angeordnet dargestellt. Um den DPF 32 zu regenerieren, veranlasst die Steuereinheit 38 die selektive Einspritzung eines Reduktionsmittels, wie beispielsweise Dieselkraftstoff, durch die Kohlenwasserstoffeinspritzvorrichtung 28 stromabwärts vom LNC 208 und stromaufwärts vom DOC 30 in den Abgasstrom einspritzt.
18 zeigt ein weiteres Abgasnachbehandlungssystem 500. Das Nachbehandlungssystem 500 ist dem Nachbehandlungssystem 300 im Wesentlichen ähnlich. Daher behalten ähnliche Elemente ihre vorstehend eingeführten Bezugszeichen. Insbesondere unterscheidet sich das System 500 vom System 300 dadurch, dass das System 500 einen Dieselpartikelfilter mit einer Lean-NO_x-Katalysatorbeschichtung anstelle eines mit einem SCR-Material beschichteten DPF aufweist. Der Einbauraum und die Kosten können durch Implementieren von Lösungen vermindert werden wie sie im Nachbehandlungssystem 300 und im Nachbehandlungssystem 500 aufgezeigt sind.
Während des Betriebs des LNC/DPF 502 findet eine exotherme chemische Reaktion statt. Die Freisetzung von Energie trägt zur Regeneration von Ruß bei, der durch den Dieselpartikelfilter absorbiert wird. Darüber hinaus kann die Regeneration des DPF gleichzeitig mit einer Desulfatierung des Kohlenwasserstoff-LNC stattfinden. Die SCR-Einrichtung 210 ist stromabwärts vom LNC/DPF 502 angeordnet, um Ammoniak zu entfernen und NO_x weiter zu reduzieren.
19 zeigt ein weiteres Abgasnachbehandlungssystem 600. Das Abgasnachbehandlungssystem 600 ist dem Nachbehandlungssystem 500 im Wesentlichen ähnlich. Diese Systeme sind im wesentlichen die gleichen, außer dass der Aerosolgenerator 202 durch eine zweite Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung 602 ersetzt ist. Die zweite Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung 602 kommuniziert mit einem Zusatzvorratsbehälter 604. Ein zweites Reduktionsmittel, wie beispielsweise ein Kraftstoff auf Alkoholbasis, ist im Behälter 604 gespeichert und wird der zweiten Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung 602 selektiv zugeführt. Kraftstoffe auf Alkoholbasis, wie beispielsweise E85, E93 und E95, ermöglichen im Vergleich zur Verwendung von Dieselkraftstoff als Reduktionsmittel eine verbesserte NO_x-Reduktionseffizienz. An Stelle eines Aerosolgenerators kann aufgrund des niedrigen Dampfdrucks des zweiten Reduktionsmittels eine Einspritzeinrichtung verwendet werden, um den Kraftstoff auf Alkoholbasis einzuspritzen. Gegebenenfalls kann ein Nachfüllbehälter 604 mit einem leicht erhältlichen Kraftstoff auf Alkoholbasis erwünscht sein, anstatt eine Ammoniakquelle, wie beispielsweise Harnstoff, zu speichern und zu verteilen.
20 zeigt eine andere Abgasnachbehandlungssystem 700 mit einem LNC 208 und einem SCR/DPF 302, die in einem gemeinsamen Gehäuse 702 untergebracht sind. Der Aerosolgenerator 202 kommuniziert mit dem Abgaskanal 14 stromaufwärts vom Brenner 704. Der Brenner 704 ist derart konfiguriert, dass das gesamte Abgas, das den Abgaskanal 14 durchströmt, auch den Brenner 704 durchströmt und einem Einlass 706 des Gehäuses 702 zugeführt wird. Das System 700 arbeitet derart, dass das durch den Aerosolgenerator 202 bereitgestellte zerstäubte Reduktionsmittel durch den Brenner 704 zwar erwärmt, nicht aber durch die im Brenner 704 erzeugte Flamme verbrannt wird. Daher wird dem Einlass 706 ein mit dem Reduktionsmittel beladenes und erwärmtes Abgas zugeführt, um einen verbesserten Betriebsbereich und ein besseres Kaltstartverhalten des LNC 208 zu erzielen. Der Brenner 704 ist mit einem Mantel 708 konfiguriert, um diese Funktion zu erfüllen. Der Brenner erzeugt eine Brennflamme im Mantel 708. Das Reduktionsmittel-Abgas-Gemisch strömt entlang an einer Außenfläche des Mantels 708, um eine Wärmeübertragung auf das Abgas zu ermöglichen, ohne dass das Reduktionsmittel verbrannt wird.
21 zeigt ein durch Bezugszeichen 800 bezeichnetes weiteres Abgasnachbehandlungssystem. Das System 800 ist dem System 700 im Wesentlichen ähnlich, außer dass der Aerosolgenerator 202 durch eine sekundäre Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung 802 ersetzt ist. Der sekundären Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung 802 wird ein sekundäres Reduktionsmittel zugeführt, wie beispielsweise ein in einem Zusatzreduktionsmittelbehälter 804 gespeicherter Kraftstoff auf Alkoholbasis. Das eingespritzte sekundäre Reduktionsmittel mischt sich mit den Abgaskanal 14 durchströmendem Abgas und wird durch den Brenner 704 erwärmt. Das erwärmte Reduktionsmittel und Abgas wird dem LNC 208 und dem SCR/DPF 302 zugeführt, um unerwünschte NO_x-Emissionen zu senken.
Die vorstehende Beschreibung der Ausführungsformen dient zur Erläuterung und Darstellung. Sie soll nicht umfassend sein oder die Erfindung einschränken. Einzelne Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausführungsform sind allgemein nicht auf diese bestimmte Ausführungsform beschränkt, sondern sind, wo möglich, austauschbar und können in einer ausgewählten Ausführungsform verwendet werden, auch wenn diese nicht spezifisch dargestellt oder beschrieben ist. Außerdem sind innerhalb des Umfangs der Erfindung weitere Abgasnachbehandlungssysteme möglich. Beispielsweise können die vorstehenden Konfigurationen, die als mit einem Aerosolgenerator ausgestattet beschrieben wurden, auch derart konfiguriert sein, dass sie eine gängigere Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung zum Zuführen eines Reduktionsmittels in das Abgas bei seiner Umgebungstemperatur aufweisen. Die Ausführungsformen können auch auf verschiedene Weisen modifiziert werden. Daher sollen alle derartigen Modifikationen als innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung eingeschlossen betrachtet werden.

Claims

System zum Behandeln eines Abgasstroms von einem Verbrennungsmotor, wobei das System aufweist: einen Hauptabgaskanal, der dazu geeignet ist, den Abgasstrom vom Verbrennungsmotor zu empfangen; einen mit dem Hauptabgaskanal kommunizierenden Seitenzweig; eine im Seitenzweig angeordnete Regenerationseinheit zum Verbrennen eines Kraftstoffs und Erwärmen des durch den Hauptabgaskanal strömenden Abgases; einen stromabwärts von der Regenerationseinheit im Hauptabgaskanal angeordneten Lean-NO_x-Katalysator; eine stromabwärts von der Regenerationseinheit und stromaufwärts vom Lean-NO_x-Katalysator angeordnete Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung zum Einspritzen von Reduktionsmittelpartikeln in den Abgasstrom; und eine Steuereinheit zum Steuern der Regenerationseinheit zum Erhöhen der Abgastemperatur und zum Steuern der Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung zum Reduzieren von NO_x im Lean-NO_x-Katalysator.
System nach Anspruch 1, ferner mit einem Oxidationskatalysator und einem Partikelfilter, die stromabwärts von der Regenerationseinheit und stromaufwärts von der Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung im Hauptabgaskanal angeordnet sind.
System nach Anspruch 2, ferner mit einer stromabwärts vom Lean-NO_x-Katalysator angeordneten selektiven katalytischen Reduktionseinrichtung.
System nach Anspruch 3, wobei der Oxidationskatalysator und der Partikelfilter in einem ersten Gehäuse angeordnet sind und der Lean-NO_x-Katalysator und die selektive katalytische Reduktionseinrichtung in einem vom ersten Gehäuse beabstandeten zweiten Gehäuse angeordnet sind.
System nach Anspruch 1, wobei der Lean-NO_x-Katalysator einen mit einem Katalysatormaterial beschichteten Partikelfilter aufweist.
System nach Anspruch 5, wobei die Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung stromabwärts vom Oxidationskatalysator angeordnet ist und ferner eine stromabwärts vom Lean-NO_x-Katalysator angeordnete selektive katalytische Reduktionseinrichtung aufweist.
System nach Anspruch 1, wobei die Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung einen Aerosolgenerator zum Erwärmen und Einspritzen eines Reduktionsmittels aufweist.
System nach Anspruch 7, wobei der Aerosolgenerator Reduktionsmittelpartikel mit einer Größe von weniger als ein Mikrometer im Durchmesser zuführt.
System nach Anspruch 1, ferner mit einem Oxidationskatalysator und einem Partikelfilter, die stromabwärts vom Lean-NO_x-Katalysator innerhalb des Hauptabgaskanals angeordnet ist.
System nach Anspruch 1, ferner mit einer stromabwärts von der Regenerationseinheit und stromaufwärts von einem Oxidationskatalysator angeordneten Kohlenwasserstoffeinspritzeinrichtung zum Einspritzen eines Kohlenwasserstoffs in den Abgasstrom.
System nach Anspruch 1, ferner mit einem Partikelfilter mit einer Beschichtung aus einem selektiv katalytischen Reduktionsmaterial, wobei der beschichtete Filet stromabwärts vom Lean-NO_x-Katalysator angeordnet ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung einen Verbrennungsmotorkraftstoff einspritzt.
System nach Anspruch 12, wobei die Regenerationseinheit unmittelbar stromaufwärts vom Lean-NO_x-Katalysator angeordnet ist, um Abgas mit einer Temperatur bereitzustellen, die ausreichend hoch ist, um Kohlenstoffablagerungen von aktiven Stellen innerhalb des Lean-NO_x-Katalysators zu verbrennen.
System zum Behandeln eines Abgasstroms von einem Verbrennungsmotor, wobei das System aufweist: einen Abgaskanal, der dazu geeignet ist, den Abgasstrom vom Verbrennungsmotor zu empfangen; einen Brenner zum Verbrennen eines Kraftstoffs und zum Erwärmen des durch den Abgaskanal strömenden Abgases; einen stromabwärts vom Brenner im Abgaskanal angeordneten Lean-NO_x-Katalysator; eine stromaufwärts vom Brenner und stromaufwärts vom Lean-NO_x-Katalysator angeordnete Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung zum Einspritzen von Reduktionsmittelpartikeln in den Abgasstrom; und eine Steuereinheit zum Steuern des Brenners zum Erhöhen der Abgastemperatur und zum Steuern der Einspritzeinrichtung zum Reduzieren von NO_x im Lean-NO_x-Katalysator.
System nach Anspruch 14, ferner mit einem Partikelfilter mit einer Beschichtung aus einem selektiven katalytischen Reduktionsmaterial, wobei der beschichtete Filter stromabwärts vom Lean-NO_x-Katalysator angeordnet ist.
System nach Anspruch 14, wobei die Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung einen Aerosolgenerator zum Erwärmen und Einspritzen eines Kohlenwasserstoffreduktionsmittels aufweist.
System nach Anspruch 16, wobei der Aerosolgenerator Reduktionsmittelpartikel mit einer Größe von weniger als ein Mikrometer im Durchmesser zuführt.
System nach Anspruch 14, wobei das Reduktionsmittel einen Kraftstoff auf Alkoholbasis aufweist.
System nach Anspruch 14, wobei der Brenner einen Mantel aufweist, um den herum ein Abgas-Reduktionsmittel-Gemisch strömt, wobei der Brenner eine innerhalb des Mantels angeordnete Flamme erzeugt.
System zum Behandeln eines Abgasstroms von einem Verbrennungsmotor, wobei das System aufweist: einen Abgaskanal, der dazu geeignet ist, den Abgasstrom vom Verbrennungsmotor zu empfangen; einen Brenner zum Verbrennen eines Kraftstoffs und zum Erwärmen des durch den Abgaskanal strömenden Abgases; einen innerhalb des Abgaskanals angeordneten Lean-NO_x-Katalysator, der das durch den Brenner erwärmte Abgas direkt empfängt, bevor es einen anderen Katalysator durchströmt; eine stromabwärts vom Brenner und stromaufwärts vom Lean-NO_x-Katalysator angeordnete Kohlenwasserstoffeinspritzeinrichtung zum Einspritzen eines Kohlenwasserstoffs in den Abgasstrom; und eine Steuereinheit zum Steuern des Brenners zum Erhöhen der Abgastemperatur auf einen vorgegebenen Wert zum Verbrennen von an aktiven Stellen des Lean-NO_x-Katalysators angeordneten Kohlenstoffablagerungen.
System nach Anspruch 20, wobei der Kohlenwasserstoff einen Kraftstoff auf Alkoholbasis aufweist.
System nach Anspruch 20, wobei der Kohlenwasserstoff einen Dieselkraftstoff aufweist.
System nach Anspruch 20, ferner mit einem Oxidationskatalysator und einem Partikelfilter, die stromabwärts von der Regenerationseinheit im Hauptabgaskanal angeordnet sind.
System nach Anspruch 20, wobei die Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung einen Aerosolgenerator zum Erwärmen und Einspritzen des Kohlenwasserstoffs aufweist.
System nach Anspruch 24, wobei der Aerosolgenerator Reduktionsmittelpartikel mit einer Größe von weniger als ein Mikrometer im Durchmesser zuführt.