DE19520604A1 - Exhaust-gas cleaning system with additional burner for diesel engine - Google Patents

Exhaust-gas cleaning system with additional burner for diesel engine

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DE19520604A1
DE19520604A1 DE1995120604 DE19520604A DE19520604A1 DE 19520604 A1 DE19520604 A1 DE 19520604A1 DE 1995120604 DE1995120604 DE 1995120604 DE 19520604 A DE19520604 A DE 19520604A DE 19520604 A1 DE19520604 A1 DE 19520604A1
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Joerg Dr Ing Abthoff
Bernhard Jokl
Bernd Dr Krutzsch
Guenther Ebinger
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Daimler Benz AG
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Abstract

The exhaust system (2) incorporates a soot combustion filter (3) and redn. catalytic converter (4) ahead of the oxidn. catalytic converter (5). In the depicted embodiment the filter and redn. converter are combined in a single unit (10). The burner (7) features a combustion chamber (14) sepd. from the system, supplied with fuel (18) and regulated by a controller (15) in response to speed and load of the engine (1) pref. in accordance with an electronic characteristic memory. Combustion prods. and unburnt hydrocarbons pass through a flue (8) into the system ahead of the filter.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abgasreinigung einer Dieselbrennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des An­ spruches 1.The invention relates to a device for exhaust gas purification a diesel engine according to the preamble of the An saying 1.

Aus der DE-OS 43 07 525 ist eine Dieselbrennkraftmaschine bekannt, deren Abgase zur Verminderung von Rußpartikeln so­ wie zur Reduzierung von Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstof­ fen einer Filterung in einem Rußabbrennfilter sowie einer Katalyse in einem Oxidationskatalysator unterzogen werden. Die Rußpartikel, in der Hauptsache Kohlenstoff, unver­ brannte Kohlenwasserstoffe und Schwefelpartikel, werden in dem Rußabbrennfilter aus dem Abgasstrom herausgefiltert und in diesem gesammelt. Der Rußabbrennfilter wird regelmäßig regeneriert, um ein Zusetzen der Filterporen zu verhindern. Die im Rußabbrennfilter angesammelten Partikel werden re­ gelmäßig bei hohen Temperaturen verbrannt. Um sicherzustel­ len, daß die Verbrennungstemperatur erreicht wird, ist vor­ gesehen, den durch den Rußabbrennfilter geleiteten Abgas­ strom bzw. den Rußabbrennfilter selbst mit Hilfe eines Brenners zu erhitzen.DE-OS 43 07 525 is a diesel internal combustion engine known, the exhaust gases for reducing soot particles so like reducing carbon monoxide and hydrocarbon filtering in a soot burning filter and one Undergo catalysis in an oxidation catalyst. The soot particles, mainly carbon, not burned hydrocarbons and sulfur particles, are in the soot burning filter is filtered out of the exhaust gas stream and collected in this. The soot burning filter becomes regular regenerated to prevent clogging of the filter pores. The particles accumulated in the soot burning filter become right burned occasionally at high temperatures. To make sure len that the combustion temperature is reached is before seen the exhaust gas passed through the soot burning filter current or the soot burning filter itself with the help of a To heat the burner.

Der Rußabbrennfilter und der Oxidationskatalysator können beide in einem gemeinsamen Bauteil angeordnet sein, wobei die katalytische Schicht auf das Trägermaterial des Rußab­ brennfilters aufgebracht ist. Ein ordnungsgemäßes Funktionieren des Oxidationskatalysators ist nur gewähr­ leistet, wenn die Katalysatorschicht nicht von Ruß, welcher sich in den Poren des Filters ansammelt, zugesetzt ist; anderenfalls kann die katalytische Schicht ihre Wirkung nicht entfalten. Eine wirkungsvolle Reduzierung von Kohlen­ monoxid und Kohlenwasserstoffen ist daher nur gewähr­ leistet, wenn der Rußabbrennfilter mittels Verbrennung der Rußpartikel gerade regeneriert worden ist, da nur in diesem Fall das aus Filter und Katalysator bestehende Bauteil frei von Rußpartikeln ist.The soot burning filter and the oxidation catalyst can both be arranged in a common component, wherein the catalytic layer on the support material of the soot  fuel filter is applied. A proper one The functioning of the oxidation catalytic converter is only guaranteed if the catalyst layer is not of soot, which accumulates in the pores of the filter, is clogged; otherwise the catalytic layer can have its effect don't unfold. An effective reduction in coal monoxide and hydrocarbons are therefore only guaranteed performs when the soot burning filter by burning the Soot particles have just been regenerated because only in this If the component consisting of filter and catalyst falls free of soot particles.

Der Oxidationskatalysator kann auch räumlich getrennt dem Rußabbrennfilter nachgeordnet sein. Hierbei besteht die Ge­ fahr, daß in dem Rußabbrennfilter aufgefangene, unver­ brannte Rußpartikel im Abgasstrom mitgerissen werden und sich im Oxidationskatalysator absetzen, wodurch die kata­ lytische Wirkung im Oxidationskatalysator beeinträchtigt sein kann.The oxidation catalyst can also be spatially separated Soot burner filter can be arranged downstream. Here is the Ge drive that caught in the soot burn-off filter burned soot particles are entrained in the exhaust gas stream and settle in the oxidation catalytic converter, whereby the kata lytic effect in the oxidation catalyst impaired can be.

Beide Anordnungen haben zudem den Nachteil, daß die im Ab­ gasstrom der Dieselbrennkraftmaschine enthaltenen schäd­ lichen Stickoxide ohne Umwandlung ins Freie gelangen; im Hinblick auf immer strengere Abgasvorschriften ist man zu­ dem bestrebt, den Anteil von im Oxidationskatalysator nicht umgewandelten Kohlenwasserstoffen noch weiter zu reduzie­ ren.Both arrangements also have the disadvantage that the Ab Gas flow contained in the diesel engine lichen nitrogen oxides get outside without conversion; in the With regard to ever stricter emissions regulations, one is too the endeavors not to share in the oxidation catalyst converted hydrocarbons to reduce still further ren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsge­ mäße Vorrichtung zur Abgasreinigung einer Dieselbrennkraft­ maschine so auszubilden, daß der Ausstoß an Stickoxiden und Rußpartikeln stark reduziert und der Ausstoß weiterer Schadstoffe vermindert wird. The invention has for its object a genus moderate device for exhaust gas purification of a diesel internal combustion engine machine so that the emission of nitrogen oxides and Soot particles greatly reduced and more emissions Pollutants is reduced.  

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung nach Gattungsbegriff mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ge­ löst.This object is achieved in a device according to the generic term with the features of claim 1 ge solves.

Der zwischen dem Rußabbrennfilter und dem Oxidationskataly­ sator angeordnete Reduktionskatalysator (Denox-Katalysator) wandelt wirkungsvoll die schädlichen Stickoxide (NOx) in unschädlichen Stickstoff um. Als Reduktionsmittel werden dabei Kohlenwasserstoffe (HC) eingesetzt, die dem Re­ duktionskatalysator über das Brenngas des Brenners zuführ­ bar sind. Zugleich bewirken die heißen Brenngase ein Auf­ heizen des Reduktionskatalysators, der dadurch auf die richtige Betriebstemperatur gebracht wird. Rußpartikel, welche sich als Belag auf der Katalysatorbeschichtung des Reduktionskatalysators abgesetzt haben, werden im Re­ duktionskatalysator abgebrannt, so daß insgesamt ein hö­ herer Grad an Rußfilterung erreicht ist. Durch das Abbren­ nen des Rußbelags im Reduktionskatalysator bleibt die kata­ lytische Wirksamkeit dieses Katalysator s und des nachfol­ genden Oxidationskatalysators voll erhalten.The reduction catalyst (Denox catalyst) arranged between the soot burning filter and the oxidation catalytic converter effectively converts the harmful nitrogen oxides (NO x ) into harmless nitrogen. Hydrocarbons (HC) are used as reducing agents, which can be fed to the reduction catalyst via the fuel gas of the burner. At the same time, the hot fuel gases heat up the reduction catalytic converter, which is brought to the correct operating temperature. Soot particles which have deposited on the catalyst coating of the reduction catalyst are burned off in the reduction catalyst, so that overall a higher degree of soot filtering is achieved. By burning the soot in the reduction catalytic converter, the catalytic effectiveness of this catalytic converter and the subsequent oxidation catalytic converter is fully retained.

Der Reduktionskatalysator ist zweckmäßig zwischen dem Ruß­ filter und dem Oxidationskatalysator angeordnet. Vorteil­ haft ist sowohl der Rußabbrennfilter als auch der Re­ duktionskatalysator jeweils über eine Leitung mit dem Bren­ ner verbunden, wobei die Leitungen unmittelbar vor dem Fil­ ter bzw. dem Reduktionskatalysator in den Abgasstrang mün­ den. Hierdurch können sowohl der Rußabbrennfilter als auch der Reduktionskatalysator beheizt werden, so daß in beiden Bauteilen ein hohes Temperaturniveau aufrechterhalten wer­ den kann und die Bauteile ihre Reinigungswirkung voll ent­ falten können. The reduction catalyst is useful between the soot filter and the oxidation catalyst. Advantage both the soot burning filter and the Re duction catalyst each via a line with the Bren ner connected, the lines immediately before the fil ter or the reduction catalyst in the exhaust line mün the. As a result, both the soot burning filter and the reduction catalyst are heated so that in both Components maintain a high temperature level that can and the components fully remove their cleaning effect can fold.  

Gemäß einer anderen Ausführung bilden der Rußabbrennfilter und der Reduktionskatalysator ein gemeinsames Bauteil; der Reduktionskatalysator ist kombiniert mit dem Rußabbrennfil­ ter angeordnet, indem die Filterfläche mit einer kata­ lytischen Beschichtung versehen ist. Diese Ausführung zeichnet sich durch eine besonders kompakte Bauweise aus. Bei dieser Ausführung ist nur eine am Brenner angeordnete Leitung vorgesehen, die vor dem Bauteil in den Abgasstrang mündet.According to another embodiment, the soot burn-off filter is formed and the reduction catalyst is a common component; of the Reduction catalyst is combined with the soot burning film ter arranged by the filter surface with a kata lytic coating is provided. This execution is characterized by a particularly compact design. In this version there is only one on the burner Pipe provided in front of the component in the exhaust line flows.

Die Beheizung des Rußabbrennfilters bzw. des Reduktionska­ talysators erfolgt zweckmäßig dadurch, daß in den Abgas­ strang eine Brenndüse mündet, aus der eine Brennflamme zur Erwärmung des Abgasstromes austritt. Der Brenndüse ist über eine Leitung Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter zu­ führbar, wobei insbesondere Dieselkraftstoff Verwendung findet.The heating of the soot filter or the reduction ka Talysators expediently takes place in that in the exhaust gas stranded a burning nozzle, from which a flame burns to Exhaust gas heating exits. The burning nozzle is over a line of fuel from a fuel tank feasible, in particular using diesel fuel finds.

Da die Erzeugung von Ruß und NOx drehzahl- bzw. lastab­ hängig ist, kann vorgesehen sein, daß die Heizleistung des Brenners regelbar ist. Durch die Regelung wird erreicht, daß der Kraftstoffverbrauch für die Befeuerung des Brenners so niedrig wie möglich gehalten wird; außerdem kann der Re­ duktionskatalysator auf das gewünschte Temperaturfenster für seine Betriebstemperatur eingestellt werden. Eine Über­ hitzung sowohl des Reduktionskatalysators als auch des nachfolgenden Oxidationskatalysators ist ausgeschlossen.Since the generation of soot and NO x is speed-dependent or load-dependent, it can be provided that the heating power of the burner can be regulated. The regulation ensures that the fuel consumption for lighting the burner is kept as low as possible; in addition, the reduction catalytic converter can be set to the desired temperature window for its operating temperature. Overheating of both the reduction catalyst and the subsequent oxidation catalyst is excluded.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Aus­ führungen sind der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Es zeigen Further advantageous embodiments and expedient guides are the following description and the Drawings in which embodiments of the Invention are shown. Show it  

Fig. 1 den Abgasstrang einer Dieselbrennkraftmaschine mit einem Rußabbrennfilter, Katalysatoren und einem Brenner, Fig. 1 the exhaust section of a diesel internal combustion engine having a Rußabbrennfilter, catalysts and a burner,

Fig. 2 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 1, wobei der Rußabbrennfilter und der Reduktionskatalysator ein gemeinsames Bauteil bilden. Fig. 2 is a similar representation as Fig. 1, wherein the soot burning filter and the reduction catalyst form a common component.

In Fig. 1 ist schematisch eine Dieselbrennkraftmaschine 1 eingezeichnet, beispielsweise ein Dieselmotor mit Turbola­ der und Direkteinspritzung in einem PKW. Die Abgase der Dieselbrennkraftmaschine 1 werden in Strömungsrichtung 6 durch einen Abgasstrang 2 geleitet, in dem eine Reinigung der Diesel-Abgase stattfindet. Hierfür ist ein Rußabbrenn­ filter 3 vorgesehen, dem in Strömungsrichtung 6 der Abgase ein Oxidationskatalysator 5 nachgeschaltet ist. Nach er­ folgter Reinigung werden die Abgase ins Freie emittiert.In Fig. 1, a diesel internal combustion engine 1 is shown schematically, for example, a diesel engine with direct injection and the Turbola in a car. The exhaust gases of the diesel internal combustion engine 1 are passed in the flow direction 6 through an exhaust line 2 , in which the diesel exhaust gases are cleaned. For this purpose, a soot burning filter 3 is provided, which is followed by an oxidation catalytic converter 5 in the flow direction 6 of the exhaust gases. After cleaning, the exhaust gases are emitted outdoors.

In dem Rußabbrennfilter 3 erfolgt eine Verbrennung fester oder flüssiger Partikel, welche hauptsächlich infolge einer nicht optimalen Verbrennung im Brennraum der Dieselbrenn­ kraftmaschine entstehen. Die Partikel bestehen insbesondere aus Kohlenstoff, unverbrannten Kohlenwasserstoffen und Schwefelverbindungen, wie beispielsweise Sulfate. Im Rußab­ brennfilter 3 werden diese Partikel am Filterkörper angela­ gert und gesammelt, wobei die Filterporen und Kanäle sich nach und nach zusetzen. Zur Beseitigung der Rußpartikel und zur Regenerierung des Rußabbrennfilters 3 erfolgt regel­ mäßig eine Verbrennung der Partikel, wodurch die Filterpo­ ren und Kanäle von dem angelagerten Ruß gereinigt werden und die Aufnahmekapazität des Filters wieder hergestellt ist. In the soot combustion filter 3 there is a combustion of solid or liquid particles, which are mainly due to a non-optimal combustion in the combustion chamber of the diesel engine. The particles consist in particular of carbon, unburned hydrocarbons and sulfur compounds, such as sulfates. In Rußab Brennfilter 3 , these particles are collected on the filter body and collected, with the filter pores and channels gradually clogging. To remove the soot particles and to regenerate the soot burning filter 3 there is regular combustion of the particles, whereby the Filterpo ren and channels are cleaned of the accumulated soot and the absorption capacity of the filter is restored.

Der im Abgasstrom enthaltene, partikelförmige Kohlenstoff brennt erst bei einer Temperatur von etwa 500°C ab. Da diese Temperatur insbesondere bei Dieselmotoren mit Turbo­ lader und Direkteinspritzung nicht immer erreicht wird, ist ein Brenner 7 vorgesehen, dessen heiße Brenngase dem Rußab­ brennfilter 3 zugeführt werden, um die für die Verbrennung der Rußpartikel erforderliche Temperatur zu erreichen.The particulate carbon contained in the exhaust gas stream only burns at a temperature of around 500 ° C. Since this temperature is not always reached, especially in diesel engines with turbo charger and direct injection, a burner 7 is provided, the hot fuel gases of which are supplied to the Rußab combustion filter 3 in order to achieve the temperature required for the combustion of the soot particles.

Dem Rußabbrennfilter 3 ist der Oxidationskatalysator 5 nachgeschaltet, in dem Kohlenmonoxide und unverbrannte Koh­ lenwasserstoffe in bekannter Weise in Kohlendioxid sowie weitere Reaktionsprodukte umgewandelt werden. Der Oxida­ tionskatalysator 5 besteht üblicherweise aus einem Kataly­ satorträger aus Keramik, der mit einer oxidischen Zwischen­ schicht aus Al₂O₃ belegt wird. Auf die Zwischenschicht ist Edelmetall aus der Platingruppe aufgebracht.The soot combustion filter 3 is connected to the oxidation catalyst 5 , in which carbon monoxides and unburned carbon are converted into carbon dioxide and other reaction products in a known manner. The Oxida tion catalyst 5 usually consists of a catalyst catalyst made of ceramic, which is coated with an oxide intermediate layer of Al₂O₃. Precious metal from the platinum group is applied to the intermediate layer.

Mit Hilfe des Oxidationskatalysators 5 können Kohlen­ monoxide und unverbrannte Kohlenwasserstoffe im Abgas redu­ ziert werden. Um die Vorrichtung so auszubilden, daß auch der Ausstoß an Stickoxiden stark reduziert und der Ausstoß an weiteren Schadstoffen, insbesondere der Rußausstoß, wei­ ter vermindert wird, ist vorgesehen, daß vor dem Oxi­ dationskatalysator 5 ein Reduktionskatalysator 4 angeordnet ist, der ebenfalls von dem Brenner 7 beheizt wird, und dem von dem Brenner 7 Kohlenwasserstoffe als Reduktionsmittel zugeführt werden.With the help of the oxidation catalyst 5 carbon monoxides and unburned hydrocarbons can be reduced in the exhaust gas. In order to design the device so that the emission of nitrogen oxides is greatly reduced and the emission of other pollutants, in particular the soot emission, is further reduced, it is provided that a reduction catalyst 4 is arranged in front of the oxidation catalyst 5 , which is also from the burner 7 is heated, and to which hydrocarbons are supplied as a reducing agent by the burner 7 .

In dem Brenner 7 werden vorzugsweise fossile Brennstoffe, insbesondere Dieselkraftstoff, eingesetzt, wobei unver­ brannte Kohlenwasserstoffe HC entstehen, die dem Re­ duktionskatalysator 4 zugeführt und als Reduktionsmittel für die Umwandlung der Stickoxide NOx in unschädlichen Stickstoff und Kohlendioxid eingesetzt werden. Zugleich wird der Reduktionskatalysator 4 durch den Brenner 7 be­ heizt, wodurch der Reduktionskatalysator auf seine Be­ triebstemperatur gebracht wird. Rußbeläge, welche sich in­ folge nicht vollständig verbrannter Rußpartikel im Rußab­ brennfilter 3 im Reduktionskatalysator 4 absetzen können, werden durch die Beheizung des Reduktionskatalysators in diesem abgebrannt. Neben einer drastischen Reduzierung der Stickoxide ist daher durch den Einsatz des Reduktions­ katalysators auch eine weitere Reduzierung des Partikelaus­ stoßes erreicht. Kohlenwasserstoffe aus der Dieselbrenn­ kraftmaschine, welche im Abgasstrom durch den Rußabbrenn­ filter 3 geleitet werden, können gemeinsam mit den Kohlen­ wasserstoffen aus dem Brenner an der Reaktionsgleichung im Reduktionskatalysator 4 teilnehmen und werden ebenfalls in unschädliche Komponenten umgewandelt.In the burner 7 , fossil fuels, in particular diesel fuel, are preferably used, with unburned hydrocarbons HC being formed which are fed to the reduction catalyst 4 and are used as reducing agents for converting the nitrogen oxides NO x into harmless nitrogen and carbon dioxide. At the same time, the reduction catalyst 4 is heated by the burner 7 , whereby the reduction catalyst is brought to its operating temperature. Soot deposits, which can settle as a result of incompletely burned soot particles in the soot combustion filter 3 in the reduction catalyst 4 , are burned off by heating the reduction catalyst in the latter. In addition to a drastic reduction in nitrogen oxides, a further reduction in particle emissions is also achieved through the use of the reduction catalyst. Hydrocarbons from the diesel engine, which are passed in the exhaust gas flow through the soot burn-off filter 3 , can participate together with the hydrocarbons from the burner in the reaction equation in the reduction catalyst 4 and are also converted into harmless components.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der Reduktions­ katalysator 4 zwischen dem Rußabbrennfilter 3 und dem Oxi­ dationskatalysator 5 angeordnet. Der Rußabbrennfilter 3 und der Reduktionskatalysator 4 sind räumlich getrennt hinter­ einander im Abgasstrang 2 eingesetzt; beide Bauteile sind zweckmäßig über jeweils eine Leitung 8, 9 vom Brenner 7 be­ heizbar. Die Leitungen 8, 9 können als Kraftstoff-Förder­ leitungen fungieren und Kraftstoff, insbesondere Diesel­ kraftstoff, von einem Kraftstoffbehälter 13 in den Abgas­ strang 2 jeweils unmittelbar vor dem Rußabbrennfilter 3 bzw. dem Reduktionskatalysator 4 fördern. Die Kraftstoff- Förderleitungen 8, 9 münden vorteilhaft jeweils in eine Brenndüse 11, 12, die vorzugsweise als Zerstäuberdüse aus­ gebildet ist. An der Brenndüse 11, 12 wird eine Flamme ge­ zündet, die den Abgasstrom unmittelbar vor dem Rußabbrenn­ filter 3 bzw. dem Reduktionskatalysator 4 stark aufheizt und dadurch den Filter bzw. den Katalysator auf Betriebs­ temperatur erhitzt. Durch die Verdüsung des Kraftstoffs an der Brenndüse 11, 12 ist eine gleichmäßige Verbrennung ge­ währleistet, wodurch der Filter 3 bzw. der Katalysator 4 gleichmäßig beheizt und eine thermische Schädigung vermie­ den wird. Zugleich werden in der Brennflamme Rußpartikel des Abgasstroms verbrannt, so daß eine weitere Reduzierung des Rußgehalts gegeben ist. Die Brennluftzufuhr für die Aufrechterhaltung der Brennflamme erfolgt entweder durch Beimischung von Luft in die Förderleitungen 8, 9 oder über den Luftanteil im Abgasstrom. Der Kraftstoffbehälter 13 kann der Kraftstoffbehälter der Diesel-Brennkraftmaschine 1 sein. Die Zündung der Brennflamme an der Brenndüse 11, 12 erfolgt über eine Zündvorrichtung oder selbsttätig bei Er­ reichen der Zündtemperatur.In the embodiment of FIG. 1, the reduction catalyst 4 is arranged between the soot burning filter 3 and the oxidation catalyst 5 . The soot burning filter 3 and the reduction catalytic converter 4 are used spatially separated one behind the other in the exhaust line 2 ; Both components are expediently heatable via a line 8 , 9 from the burner 7 . The lines 8 , 9 can act as fuel delivery lines and promote fuel, in particular diesel fuel, from a fuel tank 13 into the exhaust gas strand 2 in each case immediately before the soot combustion filter 3 or the reduction catalytic converter 4 . The fuel delivery lines 8 , 9 each advantageously open into a combustion nozzle 11 , 12 , which is preferably formed as an atomizer nozzle. At the combustion nozzle 11 , 12 a flame is ignited, which heats the exhaust gas stream immediately before the soot burning filter 3 or the reduction catalyst 4 and thereby heats the filter or the catalyst to operating temperature. The atomization of the fuel at the combustion nozzle 11 , 12 ensures uniform combustion, which means that the filter 3 or the catalyst 4 is heated uniformly and thermal damage is avoided. At the same time, soot particles of the exhaust gas stream are burned in the burning flame, so that there is a further reduction in the soot content. The combustion air is supplied to maintain the combustion flame either by adding air into the delivery lines 8 , 9 or via the air portion in the exhaust gas flow. The fuel tank 13 can be the fuel tank of the diesel engine 1 . The ignition of the flame on the combustion nozzle 11 , 12 takes place via an ignition device or automatically at He range the ignition temperature.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt. Der Rußfilter 3 und der Reduktionskatalysator 4 sind in einem gemeinsamen Bauteil 10 angeordnet; in Strömungsrichtung 6 schließt sich der Oxidationskatalysator 5 an. Auf die Poren bzw. die Kanäle des Rußabbrennfilters 3 ist die katalytisch wirkende Schicht des Reduktionskatalysators 4 aufgebracht, wofür beispielsweise Edelmetall wie Platin zum Einsatz kommt. Der Rußabbrennfilter wirkt als Träger der Katalysa­ torschicht. Diese Ausführung zeichnet sich durch eine kom­ pakte Bauweise aus; außerdem wird nur eine Leitung 8 vom Brenner 7 in den Abgasstrang 2 benötigt, wodurch der Bau­ aufwand reduziert ist.A further exemplary embodiment is shown in FIG. 2. The soot filter 3 and the reduction catalyst 4 are arranged in a common component 10 ; Oxidation catalytic converter 5 follows in flow direction 6 . The catalytically active layer of the reduction catalyst 4 is applied to the pores or the channels of the soot burning filter 3 , for which purpose noble metal such as platinum is used. The soot burning filter acts as a carrier for the catalyst layer. This version is characterized by a compact design; in addition, only one line 8 from the burner 7 is required in the exhaust line 2 , whereby the construction is reduced.

Die Verbrennung im Brenner 7 kann auch außerhalb des Abgas­ stranges 2 in einer Brennkammer 14 erfolgen. In diesem Fall werden die heißen Brenngase einschließlich der darin ent­ haltenen unverbrannten Kohlenwasserstoffe über die Leitung 8 in den Abgasstrang 2 unmittelbar vor den Rußabbrennfilter 3 bzw. den Reduktionskatalysator 4 geleitet. Der Kraftstoff ist der Brennkammer 14 über eine Kraftstoffzufuhrleitung 18 vorzugsweise vom zentralen Kraftstoffbehälter der Diesel­ brennkraftmaschine zugeführt.The combustion in the burner 7 can also take place outside the exhaust gas strand 2 in a combustion chamber 14 . In this case, the hot fuel gases including the unburned hydrocarbons contained therein are passed via line 8 into the exhaust line 2 immediately before the soot combustion filter 3 or the reduction catalyst 4 . The fuel is preferably supplied to the combustion chamber 14 via a fuel supply line 18 from the central fuel tank of the diesel engine.

Es kann außerdem zweckmäßig sein, eine Regel- und Steuer­ einrichtung 15 vorzusehen, die die Leistung des Brenners 7 in Abhängigkeit von Drehzahl und Lastzustand der Diesel­ brennkraftmaschine 1 regelt. Die Steuereinrichtung 15 steht hierfür über Steuerleitungen 16, 17 vorzugsweise mit der elektronischen Kennfeldsteuerung der Dieselbrennkraft­ maschine bzw. mit dem Brenner 7 in Verbindung. Je nach Lastzustand bzw. Drehzahl fällt in der Dieselbrennkraftma­ schine eine große Abgasmenge bzw. viel Ruß an, deren Um­ wandlung bzw. Beseitigung durch die Steuerung des Brenners 7 geregelt werden kann. Bei hoher Last bzw. hoher Drehzahl wird der Brenner 7 eingeschaltet, um eine Beheizung des Rußabbrennfilters 3 bzw. des Reduktionskatalysators 4 zu erreichen. Bei niedrigen Drehzahlen kann es dagegen aus­ reichend sein, auf eine Beheizung zu verzichten bzw. die Heizleistung zu drosseln. Hierdurch wird eine Schädigung der Katalysatoren durch Überhitzung vermieden.It may also be expedient to provide a regulating and control device 15 to provide the internal combustion engine, the power of the burner 7 as a function of speed and load state of the diesel 1 controls. For this purpose, the control device 15 is connected via control lines 16 , 17, preferably to the electronic map control of the diesel internal combustion engine or to the burner 7 . Depending on the load condition or speed, a large amount of exhaust gas or soot accumulates in the diesel internal combustion engine, the conversion or elimination of which can be regulated by the control of the burner 7 . At high load or high speed, the burner 7 is switched on in order to heat the soot burning filter 3 or the reduction catalytic converter 4 . At low speeds, on the other hand, it can be sufficient to do without heating or to reduce the heating output. This prevents damage to the catalysts from overheating.

Neben einer Last- und Drehzahlabhängigkeit kann die Steuer- und Regeleinrichtung 15 auch in Abhängigkeit der Temperatur im Abgasstrang 2 geregelt sein. Außerdem kann vorgesehen sein, daß im Falle des ersten Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 1 der Rußabbrennfilter 3 und der Reduktionskatalysator 4 unabhängig voneinander zu beheizen sind. Gemäß einer nicht gezeigten Ausführung kann auch der Oxidationskataly­ sator 5 vom Brenner 7 über eine eigene Kraftstoff-Zufuhr­ leitung mit Brenndüse zu beheizen sein.In addition to a load and speed dependency, the control and regulating device 15 can also be regulated as a function of the temperature in the exhaust line 2 . In addition, it can be provided that in the case of the first exemplary embodiment according to FIG. 1, the soot burn-off filter 3 and the reduction catalytic converter 4 are to be heated independently of one another. According to an embodiment not shown, the oxidation catalytic converter 5 can also be heated by the burner 7 via a separate fuel supply line with the combustion nozzle.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Abgasreinigung einer Dieselbrennkraft­ maschine mit einem im Abgasstrang (2) der Brennkraftma­ schine (1) angeordneten Rußabbrennfilter (3) und einem in Strömungsrichtung (6) der Abgase nachgeschalteten Oxidationskatalysator (5) sowie mit einem Brenner (7) zur Erhöhung der Abgastemperatur im Rußabbrennfilter (2), dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Oxidationskatalysa­ tor (5) ein Reduktionskatalysator (4) angeordnet ist, der von dem Brenner (7) beheizbar ist, und dem von dem Brenner (7) Kohlenwasserstoffe als Reduktionsmittel zu­ führbar sind.1. A device for purifying exhaust gas of a diesel internal combustion engine having a exhaust gas line (2) machine of the internal combustion (1) arranged Rußabbrennfilter (3) and a downstream in the flow direction (6) of the exhaust oxidation catalyst (5) and with a burner (7) to increase the Exhaust gas temperature in the soot combustion filter ( 2 ), characterized in that a reduction catalytic converter ( 4 ) is arranged in front of the oxidation catalytic converter ( 5 ), which can be heated by the burner ( 7 ) and which can be carried out by the burner ( 7 ) as a reducing agent . 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reduktionskatalysator zwischen dem Rußabbrennfilter (3) und dem Oxidati­ onskatalysator (5) angeordnet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the reduction catalyst is arranged between the soot burning filter ( 3 ) and the oxidation catalyst ( 5 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vom Brenner (7) zwei Leitun­ gen (8, 9) abzweigen, wobei die eine Leitung (8) vor dem Rußabbrennfilter (3) in den Abgasstrang (2) und die an­ dere Leitung (9) zwischen dem Rußabbrennfilter (3) und dem Reduktionskatalysator (4) in den Abgasstrang (2) mündet.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that two lines ( 8 , 9 ) branch off from the burner ( 7 ), one line ( 8 ) upstream of the soot filter ( 3 ) into the exhaust line ( 2 ) and the other line ( 9 ) between the soot burning filter ( 3 ) and the reduction catalyst ( 4 ) opens into the exhaust line ( 2 ). 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rußabbrennfilter (3) und der Reduktionskatalysator (4) ein gemeinsames Bauteil (10) bilden. 4. The device according to claim 1, characterized in that the soot burning filter ( 3 ) and the reduction catalyst ( 4 ) form a common component ( 10 ). 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vom Brenner (7) eine Leitung (8) ausgeht, die vor dem Bauteil (10) in den Abgasstrang (2) mündet.5. The device according to claim 4, characterized in that the burner ( 7 ) leads a line ( 8 ) which opens in front of the component ( 10 ) in the exhaust line ( 2 ). 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Leitungen (8, 9) Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, förderbar ist.6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that fuel, in particular diesel fuel, can be conveyed through the lines ( 8 , 9 ). 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (8, 9) in je­ weils eine in den Abgasstrang (2) einragende Brenndüse (11, 12) münden.7. The device according to claim 6, characterized in that the lines ( 8 , 9 ) each in a Weil in the exhaust line ( 2 ) projecting combustion nozzle ( 11 , 12 ) open. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regel- und Steuerein­ richtung (15) zur Regelung der Heizleistung des Brenners (7) vorgesehen ist, wobei die Regelung insbesondere in Abhängigkeit von Drehzahl und Last der Dieselbrennkraft­ maschine (1) erfolgt.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that a regulating and Steuerein direction ( 15 ) for regulating the heating power of the burner ( 7 ) is provided, the regulation in particular depending on the speed and load of the diesel internal combustion engine ( 1 ) is done.
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