EP2935851B1 - Verfahren zur regeneration eines egr-kühlers - Google Patents

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EP2935851B1
EP2935851B1 EP13802315.5A EP13802315A EP2935851B1 EP 2935851 B1 EP2935851 B1 EP 2935851B1 EP 13802315 A EP13802315 A EP 13802315A EP 2935851 B1 EP2935851 B1 EP 2935851B1
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    • F02M26/50—Arrangements or methods for preventing or reducing deposits, corrosion or wear caused by impurities

Definitions

  • the invention relates to a method for the regeneration of an EGR cooler in an arranged between an exhaust and an intake system of an internal combustion engine EGR train, wherein in the EGR strand at least one at least a first exhaust gas flow path having EGR cooler is arranged, which has at least one at least A bypass conduit having a second exhaust gas flow path can be bypassed, wherein a regeneration operation of the EGR cooler is performed during at least one cold start and warm-up phase of the internal combustion engine.
  • EGR E xhaus G as R ecirculation
  • EGR E xhaus G as R ecirculation
  • Thermal methods are known for removing the contaminants on the walls of the EGR cooler.
  • an EGR valve is arranged in order to perform a regeneration of the EGR cooler.
  • the flow through the EGR cooler and / or the gas temperature of the EGR cooler is abruptly changed.
  • the method is based on the observation that the performance of a load change in an internal combustion engine has a certain regenerative effect on the EGR cooler. It is believed that this regeneration effect is due to thermal stresses due to temperature changes, high shear stresses due to gas velocity, and vibrations of the EGR system with unsteady flow changes.
  • the US 6,826,903 B2 describes an exhaust gas recirculation system with an EGR cooler in an EGR train. Depending on the cooling performance of the EGR cooler, regeneration of the EGR cooler is initiated by increasing the temperature of the exhaust gas to thermally eliminate soot or unburned hydrocarbons in the EGR cooler.
  • the disadvantage is that is intervened to increase the temperature of the exhaust gas in the internal engine control of the internal combustion engine, which leads to increased consumption and emissions.
  • the object of the invention is to further improve a method of the type mentioned in order to enable a more effective regeneration of the EGR cooler.
  • the contamination originates from wall contamination consisting of a primary layer and a secondary layer.
  • the wall-near primary layer has a temperature below 100 ° C - 150 ° C and consists of particles and condensed long-chain hydrocarbons and sulfur compounds, which gives the soil layer sticky and hydrophobic properties.
  • the structure of the primary layer depends on both the temperature, as well as the gas-side wall roughness.
  • the secondary layer has a higher temperature, which allows evaporation of hydrocarbon and sulfur compounds. Therefore, the secondary layer mainly consists of dry soot, which makes it possible to absorb condensed water during the start of the internal combustion engine.
  • the structure and thickness of the contaminant layers depends on the content of particulate, hydrocarbon and sulfur emissions in the exhaust gas, as well as the heat transfer from the exhaust gas through the layers and cooler wall into the cooling water of the EGR cooler. Hot operating conditions with reduced hydrocarbon and sulfur emissions result in drying of the primary layer and conversion to the secondary layer, and vice versa.
  • the second exhaust gas flow path is closed and / or the first exhaust gas flow path is opened, and during step c) the second exhaust flow path is opened and / or the first exhaust flow path is closed.
  • the residence time of the exhaust gas volume in the EGR cooler is determined by the opening time of the second exhaust gas flow path and / or the closing time of the first exhaust gas flow path.
  • steps b), c) and d) are repeated until a predefined termination condition is met.
  • the termination condition can be determined by a predefined saturation limit of the secondary layer, a predefined saturation phase duration-for example 100 to 200 seconds-and / or a defined maximum exit temperature-for example 50 ° C. to 70 ° C.-of the coolant from the EGR cooler ,
  • a trade-off between high saturation of the water in the secondary layer and low hydrocarbon emissions can be achieved within a temperature window between 30 ° C and 50 ° C of the exit temperature of the coolant from the EGR cooler.
  • the first and / or second exhaust gas flow path can be alternately opened and closed, wherein preferably the alternating opening and closing is performed with a defined frequency.
  • the defined frequency is here understood to mean a defined number of closing and opening operations that are repeated within a unit of time.
  • a particularly high saturation can be achieved if the defined frequency for closing and opening the first and / or second Abgasströmungsweges a maximum of about 10 min -1 , preferably at most about 6 min -1 , preferably the closing and opening times of the first and / or second Abgasströmungsweges be chosen the same length.
  • the closing and opening times may be, for example, a maximum of about 10 seconds, preferably a maximum of about 5 seconds.
  • At least one bypass valve can be used, which upstream or downstream of the EGR cooler may be disposed in the first exhaust flow path.
  • the bypass valve may be arranged in the second flow path formed by the bypass line.
  • the bypass valve may also be disposed in the region of the branch or the mouth of the second exhaust gas flow path from or into the first exhaust gas flow path and may be formed as a three-way valve or as a switching valve between the first and second flow paths.
  • the bypass valve of the EGR cooler is generally open during cold start and warm-up of a diesel engine, such as a passenger car, to increase the inlet temperature. This allows faster warm-up of the engine and reduction of friction losses, hydrocarbon and carbon monoxide emissions, as well as improved combustion stability.
  • the bypass valve is closed when the coolant temperature reaches 50 ° C to 70 ° C.
  • bypass valve is alternately closed and opened at a predefined frequency during the saturation operation.
  • the defined frequency for the opening and closing of the bypass valve during the saturation operation of the EGR cooler is a minimum of about 6 min -1 and a maximum of about 10 min -1 .
  • the opening times and / or closing times of the bypass valve during the saturation operation of the EGR cooler can be a maximum of about 10 seconds, preferably a maximum of about 5 seconds. It is particularly advantageous if the bypass valve is opened and closed during the saturation operation of the EGR cooler with the same opening and closing times.
  • the maximum saturation of the secondary layer during saturation operation is dependent on physical and geometric factors such as EGR temperature and pressure, EGR mass flow, EGR cooler geometry, wall temperature, heat transfer, mass-water vapor in EGR, etc.
  • the optimal switching strategy of the bypass valve may be physical Model can be calculated exactly.
  • the bypass valve during the saturation operation of the EGR cooler over a defined period of at least about 100 seconds, preferably over a period of about 200 seconds with the defined frequency continuously opened and closed.
  • the alternating opening and closing of the bypass valve should only be carried out when the outlet temperature of the coolant from the EGR cooler in a defined temperature window, preferably between 30 ° C and 50 ° C. As soon as the outlet temperature of the coolant from the EGR cooler exceeds a defined maximum regeneration temperature of preferably approximately 50 ° C., the alternating opening and closing of the bypass valve is terminated.
  • An EGR cooler upstream oxidation catalyst can reduce the primary layer and thus improve the regeneration behavior during the cold start.
  • the Fig. 1 1 schematically shows an internal combustion engine 1 with an intake line 2 and an outlet line 3, wherein an EGR system 4 with an EGR line 5 is arranged between the outlet line 3 and the intake line 2.
  • the EGR train 5 has an EGR cooler 6 arranged in a first exhaust gas flow path 31 and an EGR valve 7. Furthermore, a bypass line 8 forming a second exhaust gas flow path 32 and a bypass valve 9 for bypassing the EGR cooler 6 are provided.
  • the override valve 9 can - as in Fig. 1 - be arranged in the bypass line 8, upstream of the EGR cooler 6, or downstream of the EGR cooler 6.
  • bypass valve 6 is designed as a 3-way valve or as a switching flap and is arranged in the region of the branch 5a (or junction 5b) of the second exhaust gas flow path 32 from (or into) the first exhaust gas flow path 31, as in FIGS Fig. 3a and Fig. 3b is indicated.
  • Fig. 2 shows the EGR cooler 6 together with bypass line 8 in detail.
  • T 1 is the inlet temperature of the exhaust gas 24, with T 2, the outlet temperature of the exhaust gas 24, with T W1, the inlet temperature of the (from the coolant circuit of the internal combustion engine 1 coming) coolant 25 and T W2, the outlet temperature of the coolant 25 from the EGR cooler 6 designates.
  • the bypass 8 and EGR cooler 6, as well as formed by a three-way valve or a Umschlagklappe bypass valve 9 may also be arranged in a common component, such as Fig. 3a and Fig. 3b - For different positions of the bypass valve 9 - show.
  • regeneration of the EGR cooler takes place at regular or irregular intervals 6 performed. This regeneration can be carried out either in case of need, ie falling below the cooling capacity of the EGR cooler 6 below a defined threshold, or regularly in certain operating conditions of the internal combustion engine 1.
  • the regeneration of the EGR cooler 6 is achieved by the evaporation of condensed water EGR cooler 6.
  • the regeneration operation of the EGR cooler 6 is subdivided into a saturation phase and into a subsequent to the saturation phase cleaning phase.
  • the saturation phase is assigned to the cold start, the cleaning phase to the subsequent to the cold start warm-up.
  • the wall dirt 20 ( Fig. 4 ) on the wall 6a of the EGR cooler 6 are generally composed of a sticky, hydrophobic primary layer 21 and a secondary layer 22 of dry soot.
  • Condensation in the area of the EGR cooler 6 occurs in particular when an exhaust gas recirculation is carried out when the engine is cold, for example when cold starting. Due to the low cooling water temperature, water 23 condenses from the combustion process during the cold start on the cold walls 6a of the EGR cooler 6 (FIG. Fig. 4a ). The condensed water 23 is absorbed in the secondary layer 22 during the saturation phase. During the warm-up of the internal combustion engine 1, the cleaning phase takes place, with the absorbed water 23 reaching the boiling point, which leads to a very rapid expansion of the water molecules with break-up and removal of the secondary layer 22 (see Fig. 4b ).
  • the evaporation of the water 23 and the resulting saturation of the secondary layer 22 is a relatively slow process, which takes several seconds to minutes.
  • the maximum water saturation of the secondary layer 22 depends on the heating time, the water content in the exhaust gas 24 and the temperature and pressure conditions in the EGR cooler 6.
  • the EGR cooler 6 upstream oxidation catalyst 10 may reduce the primary layer 21 and thus improve the regeneration behavior during cold start and warm-up.
  • bypass valve 9 of the EGR cooler 6 is used to achieve maximum saturation of the secondary layer 22 during the cold start with maximum removal of the secondary layer 22 during warm-up of the internal combustion engine 1.
  • the bypass valve 9 of the EGR cooler 6 is generally open during cold start and warm-up of a diesel engine, for example, a passenger car, to increase the intake temperature. This allows a faster warm-up of the engine 1 and a reduction of the friction losses, the hydrocarbon and the carbon monoxide emissions, as well as an improved combustion stability. Typically, the bypass valve 9 is closed as soon as the coolant outlet temperature T W2 reaches 50 ° C to 70 ° C.
  • the bypass valve 9 is alternately opened and closed at a defined frequency during the regeneration phase.
  • the frequency may be statically fixed or dynamically changed depending on at least one operating parameter during the regeneration phase.
  • the exit temperature T W2 of the coolant 25 and the exit temperature T 2 of the exhaust gas 24 from the EGR cooler 6 are plotted over the time t for 300 seconds s.
  • the positions of the bypass valve 9 are plotted over the time t, with V1 the closing position - for a blocked bypass line 8 - and with V2 the opening position - for an open bypass line 8 - the bypass valve 9 is located.
  • Fig. 6 shows the course of the outlet temperature T 2 over the time t for a period of time over 1600 seconds s, with several scenarios S0, S1, S2, S3 are shown.
  • T 20 shows a reference curve without regeneration of the EGR cooler 6 (scenario S0)
  • T 21 the situation with regeneration of the EGR cooler 6 with equal opening and closing times of the bypass valve 9, wherein the opening and closing times are 5 seconds (scenario S1 ).
  • the curves T 22 and T 23 show temperature curves for asymmetric opening and closing of the bypass valve 9, wherein at T 22, the opening time for the second exhaust flow 32 32 seconds and the closing time 1 second (scenario S2), and at T 23, the opening time 10 seconds and the closing time is 1 second (scenario S3).
  • the closing time t 1 of the by-pass valve 9 during which the second exhaust flow path 32 is closed (and the first exhaust flow path 31 is open) during the saturation operation of the EGR cooler 6 is a minimum of about 1 second and a maximum of about 5 seconds.
  • the opening time t 2 of the bypass valve 9 during which the second exhaust flow path 32 is opened during the saturation operation of the EGR cooler 6 (and the first exhaust flow path 31 is preferably closed) is a minimum of about 5 seconds and a maximum of about 10 seconds. It is particularly advantageous if the bypass valve 9 is opened and closed during the saturation operation of the EGR cooler 6 with the same closing and opening times t 1 , t 2 .
  • the saturation process should extend at least over a defined time period t 3 of at least about 100 seconds, preferably over a time period t 3 of about 200 seconds.
  • the alternating closing and opening of the bypass valve 9 should only be carried out when the outlet temperature T W2 of the coolant from the EGR cooler 6 in a defined temperature window, preferably between 30 ° C and 50 ° C. Once the outlet temperature of the coolant from the EGR cooler 6 a defined maximum temperature of preferably exceeds 50 ° C, the alternate opening and closing of the bypass valve 9 is stopped.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regeneration eines EGR-Kühlers in einem zwischen einem Auslass- und einem Einlasssystem einer Brennkraftmaschine angeordneten EGR-Strang, wobei im EGR-Strang zumindest ein mindestens einen ersten Abgasströmungsweg aufweisender EGR-Kühler angeordnet ist, welcher über zumindest eine mindestens einen zweiten Abgasströmungsweg aufweisende Umgehungsleitung umgehbar ist, wobei während zumindest einer Kaltstart- und Warmlaufphase der Brennkraftmaschine ein Regenerationsbetriebes des EGR-Kühlers durchgeführt wird.
  • EGR-Kühler (EGR = E xhaus G as R ecirculation), insbesondere solche, welche in Diesel-Brennkraftmaschinen eingesetzt werden, verlieren während des Betriebes wegen Verschmutzungen der Wände des EGR-Kühlers, insbesondere durch Partikel und unverbrannte Kraftstoff/Schmieröl im Abgas wesentlich an Kühlleistung. Es sind thermische Verfahren bekannt, um die Verschmutzungen an den Wänden des EGR-Kühlers zu entfernen.
  • Aus der AT 504 741 B1 ist Verfahren zur Regeneration eines EGR-Kühlers in einem zwischen einem Auslass- und einem Einlasssystem einer Brennkraftmaschine angeordneten EGR-Strang bekannt, wobei im EGR-Strang ein EGR-Ventil angeordnet ist. Um eine Regeneration des EGR-Kühlers durchführen zu können, wird während des Regenerationsbetriebes des EGR-Kühlers der Durchfluss durch den EGR-Kühler und/oder die Gastemperatur des EGR-Kühlers schlagartig verändert. Das Verfahren beruht auf der Beobachtung, dass die Durchführung eines Lastwechsels bei einer Brennkraftmaschine einen gewissen regenerativen Effekt auf den EGR-Kühler ausübt. Dabei wird angenommen, dass dieser Regenerationseffekt auf Wärmespannungen zu Folge von Temperaturänderungen, auf hohe Scherungsspannungen zu Folge der Gasgeschwindigkeit und durch Vibrationen des EGR-Systems bei unstetigem Wechsel des Durchflusses zurückzuführen ist.
  • Die US 6,826,903 B2 beschreibt ein Abgasrückführsystem mit einem EGR-Kühler in einem EGR-Strang. In Abhängigkeit der Kühlleistung des EGR-Kühlers wird eine Regeneration des EGR-Kühlers eingeleitet, indem die Temperatur des Abgases erhöht wird, um Ruß oder unverbrannte Kohlenwasserstoffe im EGR-Kühler thermisch zu beseitigen. Nachteilig ist, dass zur Erhöhung der Temperatur des Abgases in die innermotorische Steuerung der Brennkraftmaschine eingegriffen wird, was zu erhöhtem Verbrauch und Emissionen führt.
  • Ferner sind aus der US 6,848,434 B2 und der US 6,085,732 A Verfahren zum Berechnen der Wirkungsgradverluste eines EGR-Kühlers bekannt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art weiter zu verbessern, um eine effektivere Regenerierung des EGR-Kühlers zu ermöglichen.
  • Erfindungsgemäß wird dies durch folgende Schritte erreicht:
    1. a. Unterteilen des Regenerationsbetrieb in eine Sättigungsphase und eine an die Sättigungsphase anschließende Reinigungsphase, wobei die Sättigungsphase dem Kaltstart und die Reinigungsphase dem Warmlauf der Brennkraftmaschine zugeordnet wird;
    2. b. Befördern eines definierten Abgasvolumens in den EGR-Kühler während der Sättigungsphase;
    3. c. Halten des Abgasvolumens über eine definierte Verweildauer im EGR-Kühler, so dass kondensierendes Wasser des Abgasvolumens aus dem Verbrennungsprozess im EGR-Kühler von einer abgasseitigen Sekundärschicht der Wandverschmutzung absorbiert wird;
    4. d. Spülen des definierten Abgasvolumens aus dem EGR-Kühler nach Ablauf der definierten Verweildauer;
    5. e. Erhitzen und Expandieren des in der abgasseitigen Sekundärschicht absorbierten Wassers während der Reinigungsphase im Warmlauf der Brennkraftmaschine, so dass die Sekundärschicht entfernt wird.
  • Nach aufwändigen Untersuchungen können die Verschmutzungs- und Regenerationsvorgänge nun besser verstanden werden und - basierend auf diesen Erkenntnissen - ein besonders effektives Regerationsverfahren entwickelt werden.
  • Die Untersuchungen haben ergeben, dass das Verschmutzen des EGR-Kühlers im Wesentlichen auf vier Effekte der im Abgasstrom vagabundierenden Partikel zurückzuführen ist:
    • Thermophorese: Auf Grund eines Temperaturgradienten zwischen den Partikeln im heißen Abgas und der kalten Wand des EGR-Kühlers kommt es zu einer Bewegung des heißen Partikels zur kalten Wand des EGR-Kühlers.
    • Diffusion: Auf Grund von Kollisionen zwischen Gasmolekülen und Partikeln werden speziell kleine Partikel gegen die Wand des EGR-Kühlers gelenkt.
    • Massenträgheit: Besonders massereiche Partikel folgen nicht immer den Strömungslinien, sondern werden auf Grund der Massenträgheit insbesondere im Eingangsbereich des EGR-Kühlers gegen die Wand des EGR-Kühlers gelenkt.
    • Interzeption: Insbesondere bei geometrischen Querschnittsübergängen am Eintritt und Austritt des EGR-Kühlers werden Partikel, welche sich auf wandnahen Strömungslinien im Abgasstrom befinden, häufig abgefangen.
  • Dabei wird für die Entstehung der Verschmutzung angenommen, dass die Wandverschmutzung aus einer Primärschicht und einer Sekundärschicht besteht. Die wandnahe Primärschicht weist eine Temperatur unter 100°C - 150°C auf und besteht aus Partikeln und kondensierten langkettigen Kohlenwasserstoffen und Schwefelverbindungen, was der Verschmutzungsschicht klebrige und hydrophobe Eigenschaften verleiht. Der Aufbau der Primärschicht hängt sowohl von der Temperatur, als auch von der gasseitigen Wandrauhigkeit ab. Die Sekundärschicht weist eine höhere Temperatur auf, welche eine Verdampfung von Kohlenwasserstoff- und Schwefelverbindungen ermöglicht. Daher besteht die Sekundärschicht hauptsächlich aus trockenem Russ, welcher es ermöglicht, kondensiertes Wasser während des Starts der Brennkraftmaschine zu absorbieren.
  • Der Aufbau und die Dicke der Verschmutzungsschichten hängt vom Gehalt an Partikel-, Kohlenwasserstoff- und Schwefelemissionen im Abgas, sowie vom Wärmeübergang vom Abgas durch die Schichten und kühlere Wand in das Kühlwasser des EGR-Kühlers ab. Heiße Betriebsbedingungen mit reduzierten Kohlenwasserstoff- und Schwefelemissionen führen zu einem Abtrocknen der Primärschicht und einem Umwandeln in die Sekundärschicht, und umgekehrt.
  • Während des Kaltstarts kondensiert Wasser aus dem Verbrennungsprozess im EGR-Kühler wegen der niedrigen Kühlwassertemperatur. Das kondensierte Wasser wird in der Sättigungsphase in der Sekundärschicht absorbiert. Während des Warmlaufes der Brennkraftmaschine erreicht das absorbierte Wasser den Siedepunkt, was zu einer sehr schnellen Expansion der Wassermoleküle unter Aufbrechen und Entfernung des Sekundärschicht führt (Reinigungsphase). Die Verdampfung des Wassers und resultierende Sättigung der Sekundärschicht in der Sättigungsphase ist ein langsamer Vorgang, welcher einige Sekunden bis zu Minuten in Anspruch nimmt. Die maximale Wassersättigung der Sekundärschicht hängt von der Aufheizzeit, dem Wassergehalt im Abgas und den Temperatur- und Druckbedingungen im EGR-Kühler ab.
  • Vorzugsweise wird während der Schritte b) und/oder d) der zweite Abgasströmungsweg geschlossen und/oder der erste Abgasströmungsweg geöffnet, und während des Schrittes c) der zweite Abgasströmungsweg geöffnet und/oder der erste Abgasströmungsweg geschlossen. Die Verweildauer des Abgasvolumens im EGR-Kühler wird dabei durch die Öffnungszeit des zweiten Abgasströmungswegs und/oder die Schließzeit des ersten Abgasströmungswegs bestimmt.
  • Um eine ausreichende Sättigung der Sekundärschicht zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn die Schritte b), c) und d) wiederholt werden, bis eine vordefinierte Abbruchbedingung zutrifft. Die Abbruchbedingung kann dabei durch eine vordefinierte Sättigungsgrenze der Sekundärschicht, eine vordefinierte Zeitdauer für die Sättigungsphase - beispielsweise 100 bis 200 Sekunden - und/oder eine definierte maximale Austrittstemperatur - beispielsweise 50°C bis 70°C - des Kühlmittels aus dem EGR-Kühler bestimmt werden.
  • Untersuchungen haben gezeigt, dass ein Aufbau der Primär- und Sekundärschichten unterbunden werden kann, wenn die Temperatur des Kühlmediums unterhalb der Wassersättigungstemperatur des Abgases, also unterhalb von 50°C, liegt. Der kontinuierliche Wasserstrom entlang den abgasseitigen Wänden des EGR-Kühlers verhindert das Anhaften von Partikeln an der Wand des EGR-Kühlers. Sobald allerdings die Primärschicht einmal aufgebaut ist, kann sie nur durch externe Reinigungsmaßnahmen wieder vollkommen entfernt werden.
  • Ein Kompromiss zwischen hoher Sättigung des Wassers in der Sekundärschicht und niedrigen Kohlenwasserstoff-Emissionen lässt sich innerhalb eines Temperaturfensters zwischen 30°C und 50°C der Austrittstemperatur des Kühlmittels aus dem EGR-Kühler erzielen.
  • Zur Wiederholung der Schritte b) bis d) kann der erste und/oder zweite Abgasströmungsweg alternierend geöffnet und geschlossen werden, wobei vorzugsweise das alternierende Öffnen und Schließen mit einer definierten Frequenz durchgeführt wird. Unter der definierten Frequenz wird hier eine definierte Anzahl an sich innerhalb einer Zeiteinheit wiederholenden Schließ- und Öffnungsvorgängen verstanden.
  • Eine besonders hohe Sättigung kann erreicht werden, wenn die definierte Frequenz für das Schließen und Öffnen des ersten und/oder zweiten Abgasströmungsweges maximal etwa 10 min-1, vorzugsweise maximal etwa 6 min-1 beträgt, wobei vorzugsweise die Schließ- und Öffnungszeiten des ersten und/oder zweiten Abgasströmungsweges gleich lange gewählt werden. Die Schließ- und Öffnungszeiten können beispielsweise jeweils maximal etwa 10 Sekunden, vorzugsweise maximal etwa 5 Sekunden betragen.
  • Für das Öffnen und Schließen des ersten und/oder zweiten Abgasströmungsweges kann zumindest ein Umgehungsventil eingesetzt werden, welches stromaufwärts oder stromabwärts des EGR-Kühlers im ersten Abgasströmungsweg angeordnet sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann das Umgehungsventil im durch die Umgehungsleitung gebildeten zweiten Strömungsweg angeordnet sein. Das Umgehungsventils kann auch im Bereich der Abzweigung oder Einmündung des zweiten Abgasströmungsweges vom bzw. in den ersten Abgasströmungsweg angeordnet und als Dreiwegventil oder als Umschaltklappe zwischen erstem und zweitem Strömungsweg ausgebildet sein. Durch Verwendung des Umgehungsventils kann eine maximale Sättigung der Sekundärschicht während des Kaltstarts samt maximaler Entfernung der Sekundärschicht während des Warmlaufs der Brennkraftmaschine erzielt werden.
  • Das Umgehungsventil des EGR Kühlers ist im allgemeinen ständig während des Kaltstarts und Warmlaufs einer Dieselbrennkraftmaschine, beispielsweise eines Personenkraftwagens, geöffnet, um die Einlasstemperatur zu erhöhen. Dies ermöglicht ein schnelleres Aufwärmen der Brennkraftmaschine und eine Reduzierung der Reibungsverluste, der Kohlenwasserstoff- und der Kohlenmonoxidemissionen, sowie eine verbesserte Verbrennungsstabilität. Typischerweise wird das Umgehungsventil geschlossen, sobald die Kühlmitteltemperatur 50°C bis 70°C erreicht.
  • Statt das Umgehungsventil und damit die Umgehungsleitung während der Kaltstart- und Aufwärmphase ständig geöffnet zu halten (was mit einem Sperren des Strömungsweges durch den EGR-Kühler verbunden ist), wird während des Sättigungsbetriebs das Umgehungsventil mit einer vordefinierten Frequenz alternierend geschlossen und geöffnet.
  • Beim Schließen des durch die Umgehungsleitung gebildeten zweiten Abgasströmungsweges und gleichzeitigem Öffnen des ersten Abgasströmungsweges durch den EGR-Kühler durch das Umgehungsventil wird ein durch eine Säule heißen Abgases gebildetes definiertes Abgasvolumen in den EGR-Kühler geleitet. Durch das folgende Öffnen des ersten Abgasströmungsweges durch den EGR-Kühler, was mit einem Öffnen des zweiten Abgasströmungsweges verbunden ist, wird die Abgassäule innerhalb des EGR-Kühlers gehalten, wodurch genügend Zeit zur Verfügung gestellt wird, damit das kondensierende Wasser in die Sekundärschicht eindringt. Sobald das Umgehungsventil wieder geschlossen wird, wird erneut eine heiße Abgassäule in den EGR-Kühler befördert. Das wiederholte Öffnen und Schließen des Umgehungsventils des EGR-Kühler während der Aufwärmphase der Brennkraftmaschine maximiert die Menge des von der Sekundärschicht aufgenommenen kondensierenden Wassers. Bei betriebswarmem Motor wird das von der Sekundärschicht absorbierte Wasser verdampft, was zu einer verbesserten Reinigung des EGR-Kühlers führt.
  • Umfangreiche Untersuchungen haben ergeben, dass eine besonders effiziente Regeneration des EGR-Kühlers möglich wird, wenn die definierte Frequenz für das Öffnen und Schließen des Umgehungsventil während des Sättigungsbetriebs des EGR-Kühlers minimal etwa 6 min-1 und maximal etwa 10 min-1 beträgt. Die Öffnungszeiten und/oder Schließzeiten des Umgehungsventils während des Sättigungsbetriebs des EGR-Kühlers kann dabei maximal etwa 10 Sekunden, vorzugsweise maximal etwa 5 Sekunden betragen. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das Umgehungsventil während des Sättigungsbetriebs des EGR-Kühlers mit gleichen Öffnungs- und Schließzeiten geöffnet und geschlossen wird. Die maximale Sättigung der Sekundärschicht während des Sättigungsbetriebs ist abhängig von physikalischen und geometrischen Faktoren wie EGR-Temperatur und Druck, EGR-Massenstrom, EGR-Kühlergeometrie, Wandtemperatur, Wärmeübergang, Masse-Wasserdampf in EGR usw. Die optimale Schaltstrategie des Umgehungsventil kann mit einem physikalischen Modell genau berechnet werden.
  • Um eine gute Sättigung der Sekundärschicht und damit einen hohen Regenerationseffekt des EGR-Kühlers zu erreichen, ist es dabei besonders vorteilhaft, wenn das Umgehungsventil während des Sättigungsbetriebs des EGR-Kühlers über eine definierte Zeitdauer von zumindest etwa 100 Sekunden, vorzugsweise über eine Zeitdauer von etwa 200 Sekunden mit der definierten Frequenz kontinuierlich geöffnet und geschlossen wird. Das alternierende Öffnen und Schließen des Umgehungsventils sollte dabei nur durchgeführt wird, wenn die Austrittstemperatur des Kühlmittels aus dem EGR-Kühler in einem definierten Temperaturfenster, vorzugsweise zwischen 30°C und 50°C liegt. Sobald die Austrittstemperatur des Kühlmittels aus dem EGR-Kühler eine definierte maximale Regenerationstemperatur von vorzugsweise etwa 50°C überschreitet, wird das alternierende Öffnen und Schließen des Umgehungsventils beendet.
  • Ein dem EGR-Kühler vorgelagerter Oxidationskatalysator kann die Primärschicht verringern und somit das Regenerationsverhalten während des Kaltstarts verbessern.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen schematisch:
    • Fig. 1
    eine Brennkraftmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
    Fig. 2
    einen EGR-Kühler dieser Brennkraftmaschine in einer Ausführungsvariante im Detail;
    Fig. 3a
    und Fig. 3b einen EGR-Kühler dieser Brennkraftmaschine in anderen Ausführungsvariante mit verschiedenen Stellungen des Umgehungsventils;
    Fig. 4a
    und Fig. 4b den Regenerationsprozess während eines Kaltstarts bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
    Fig. 5
    den Temperaturverlauf im EGR-Kühler bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
    Fig. 6
    den Temperaturverlauf im EGR-Kühler für mehrere Szenarien bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
    Fig. 7
    den Verlauf des EGR-Kühlerwirkungsgrad für mehrere Szenarien bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Brennkraftmaschine 1 mit einem Einlassstrang 2 und einem Auslassstrang 3, wobei zwischen dem Auslassstrang 3 und dem Einlassstrang 2 ein EGR-System 4 mit einem EGR-Strang 5 angeordnet ist. Der EGR-Strang 5 weist einen in einem ersten Abgasströmungsweg 31 angeordneten EGR-Kühler 6 und ein EGR-Ventil 7 auf. Weiters ist eine einen zweiten Abgasströmungsweg 32 bildende Umgehungsleitung 8, sowie ein Umgehungsventil 9 zur Umgehung des EGR-Kühlers 6 vorgesehen. Das Ungehungsventil 9 kann - wie in Fig. 1 gezeigt - in der Umgehungsleitung 8, stromaufwärts des EGR-Kühlers 6, oder stromabwärts des EGR- Kühlers 6 angeordnet sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Umgehungsventil 6 als 3-Wegventil oder als Schaltklappe ausgebildet und im Bereich der Abzweigung 5a (bzw. Einmündung 5b) des zweiten Abgasströmungsweges 32 vom (bzw. in den) ersten Abgasströmungsweg 31 angeordnet ist, wie in den Fig. 3a und Fig. 3b angedeutet ist.
  • Fig. 2 zeigt den EGR-Kühler 6 samt Umgehungsleitung 8 im Detail. Mit T1 ist die Eintrittstemperatur des Abgases 24, mit T2 die Austrittstemperatur des Abgases 24, mit TW1 die Eintrittstemperatur des (vom Kühlmittelkreislauf der Brennkraftmaschine 1 kommenden) Kühlmittels 25 und mit TW2 die Austrittstemperatur des zur Kühlmittels 25 aus dem EGR- Kühler 6 bezeichnet.
  • Die Umgehungsleitung 8 und EGR-Kühler 6, sowie ein durch ein Dreiwegventil oder eine Umschaltklappe gebildetes Umgehungsventil 9 können auch in einem gemeinsamen Bauteil angeordnet sein, wie die Fig. 3a und Fig. 3b - für verschiedene Stellungen des Umgehungsventils 9 - zeigen.
  • Um eine optimale Funktion des EGR-Kühlers 6 zu gewährleisten, wird in regelmäßigen oder in unregelmäßigen Abständen eine Regeneration des EGR-Kühlers 6 durchgeführt. Diese Regeneration kann entweder im Bedarfsfall, also bei Unterschreiten der Kühlleistung des EGR-Kühlers 6 unterhalb eines definierten Schwellwertes, oder regelmäßig in bestimmten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine 1 durchgeführt werden.
  • Die Regeneration des EGR-Kühlers 6 wird durch die Verdampfung von Kondenswasser EGR-Kühler 6 erreicht. Der Regenerationsbetrieb des EGR-Kühlers 6 wird dabei in eine Sättigungsphase und in eine an die Sättigungsphase anschließende Reinigungsphase unterteilt. Die Sättigungsphase ist dabei dem Kaltstart, die Reinigungsphase dem an den Kaltstart anschließenden Warmlauf zugeordnet.
  • Die Wandverschmutzungen 20 (Fig. 4) an der Wand 6a des EGR-Kühlers 6 bestehen im Allgemeinen aus einer klebrigen, hydrophoben Primärschicht 21 und einer Sekundärschicht 22 aus trockenem Russ.
  • Kondenswasser im Bereich des EGR-Kühlers 6 tritt insbesondere dann auf, wenn bei kaltem Motor, als beispielsweise bei Kaltstart, eine Abgasrückführung durchgeführt wird. Auf Grund der niedrigen Kühlwassertemperatur kondensiert Wasser 23 aus dem Verbrennungsprozess während des Kaltstarts an den kalten Wänden 6a des EGR-Kühlers 6 (Fig. 4a). Das kondensierte Wasser 23 wird während der Sättigungsphase in der Sekundärschicht 22 absorbiert. Während des Warmlaufes der Brennkraftmaschine 1 findet die Reinigungsphase statt, wobei das absorbierte Wasser 23 den Siedepunkt erreicht, was zu einer sehr schnellen Expansion der Wassermoleküle unter Aufbrechen und Entfernung des Sekundärschicht 22 führt (siehe Fig. 4b). Die Verdampfung des Wassers 23 und resultierende Sättigung der Sekundärschicht 22 ist ein relativ langsamer Vorgang, welcher einige Sekunden bis zu Minuten in Anspruch nimmt. Die maximale Wassersättigung der Sekundärschicht 22 hängt von der Aufheizzeit, dem Wassergehalt im Abgas 24 und den Temperatur- und Druckbedingungen im EGR-Kühler 6 ab.
  • Der dem EGR-Kühler 6 vorgelagerte Oxidationskatalysator 10 kann die Primärschicht 21 verringern und somit das Regenerationsverhalten während des Kaltstarts und Warmlaufs verbessern.
  • Untersuchungen haben gezeigt, dass ein Aufbau der Primär- und Sekundärschichten 21, 22 unterbunden werden kann, wenn die Eintrittstemperatur TW1 des Kühlmediums 25 des EGR-Kühlers 6 unterhalb der Wassersättigungstemperatur des Abgases 24, also unterhalb von 50°C, liegt. Der kontinuierliche Wasserstrom entlang den abgasseitigen Wänden 6a des EGR-Kühlers 6 verhindert das Anhaften von Partikeln an der Wand des EGR-Kühlers 6. Sobald allerdings die Primärschicht 21 einmal aufgebaut ist, kann sie nur durch externe Reinigungsmaßnahmen wieder vollkommen entfernt werden.
  • Beim hier beschriebenen Verfahren wird das Umgehungsventil 9 des EGR-Kühlers 6 verwendet, um eine maximale Sättigung der Sekundärschicht 22 während des Kaltstarts samt maximaler Entfernung der Sekundärschicht 22 während des Warmlaufs der Brennkraftmaschine 1 zu erzielen.
  • Das Umgehungsventil 9 des EGR-Kühlers 6 ist im allgemeinen ständig während des Kaltstarts und Warmlaufs einer Dieselbrennkraftmaschine, beispielsweise eines Personenkraftwagens, geöffnet, um die Einlasstemperatur zu erhöhen. Dies ermöglicht ein schnelleres Aufwärmen der Brennkraftmaschine 1 und eine Reduzierung der Reibungsverluste, der Kohlenwasserstoff- und der Kohlenmonoxidemissionen, sowie eine verbesserte Verbrennungsstabilität. Typischerweise wird das Umgehungsventil 9 geschlossen, sobald die Kühlmittelaustrittstemperatur TW2 50°C bis 70°C erreicht.
  • Statt das Umgehungsventil 9 während der Kaltstart- und Aufwärmphase ständig geöffnet zu halten, wird während der Regenerationsphase das Umgehungsventil 9 mit einer definierten Frequenz alternierend geöffnet und geschlossen. Die Frequenz kann dabei statisch festgesetzt sein oder dynamisch in Abhängigkeit von zumindest einem Betriebsparameter während der Regenerationsphase verändert werden. In Fig. 5 ist die Austrittstemperatur TW2 des Kühlmittels 25 und die Austrittstemperatur T2 des Abgases 24 aus dem EGR-Kühler 6 über der Zeit t für 300 Sekunden s aufgetragen. Weiters sind die Stellungen des Umgehungsventils 9 über der Zeit t aufgetragen, wobei mit V1 die Schließposition - für eine gesperrte Umgehungsleitung 8 - und mit V2 die Öffnungsposition - für eine geöffnete Umgehungsleitung 8 - des Umgehungsventils 9 eingezeichnet ist.
  • Beim Schließen des durch die Umgehungsleitung 8 gebildeten zweiten Abgasströmungsweges 32 durch das Umgehungsventils 9 wird eine ein definiertes Abgasvolumen bildende Säule heißen Abgases in den EGR-Kühler 6 geleitet. Durch das folgende Öffnen des zweiten Abgasströmungsweges 32 durch das Umgehungsventil 9 wird die Abgassäule innerhalb des EGR-Kühlers 6 gehalten, wodurch genügend Zeit zur Verfügung gestellt wird, damit das kondensierende Wasser 23 in die Sekundärschicht 22 eindringt. Sobald der zweite Abgasströmungsweg 32 durch das Umgehungsventil 9 wieder geschlossen wird, wird erneut eine heiße Abgassäule in den EGR-Kühler 6 befördert. Das wiederholte Öffnen und Schließen des Umgehungsventils des EGR-Kühler 6 während des Kaltstarts der Brennkraftmaschine 1 maximiert die Menge des von der Sekundärschicht 22 aufgenommenen kondensierenden Wassers 23. Bei betriebswarmem Motor (Warmlauf) wird das von der Sekundärschicht 22 absorbierte Wasser 23 verdampft, was zu einer verbesserten Reinigung des EGR-Kühlers 6 führt.
  • Fig. 6 zeigt den Verlauf der Austrittstemperatur T2 über der Zeit t für eine Zeitdauer über 1600 Sekunden s hinweg, wobei mehrere Szenarien S0, S1, S2, S3 dargestellt sind. T20 zeigt eine Referenzkurve ohne Regeneration des EGR-Kühlers 6 (Szenario S0), T21 die Situation mit Regeneration des EGR-Kühlers 6 mit gleichen Öffnungs- und Schließzeiten des Umgehungsventils 9, wobei die Öffnungs- und Schließzeiten 5 Sekunden betragen (Szenario S1). Die Kurven T22 und T23 zeigen Temperaturkurven für asymmetrisches Öffnen und Schließen des Umgehungsventils 9, wobei bei T22 die Öffnungszeit für den zweiten Abgasströmungsweg 32 5 Sekunden und die Schließzeit 1 Sekunde (Szenario S2), und bei T23 die Öffnungszeit 10 Sekunden und die Schließzeit 1 Sekunde beträgt (Szenario S3). In Fig. 7 sind die entsprechenden EGR-Kühleraustauschgrade ηC0, ηC1, ηC2, ηC3 für die Szenarien S0, S1, S2, S3 über der Zeit t dargestellt. Deutlich ist zu erkennen, dass mit Szenario 1 mit gleichen Öffnungs- und Schließzeiten von jeweils 5 Sekunden die besten EGR-Kühleraustauschgrade ηC1 erzielbar sind. In Fig. 6 und Fig. 7 sind weiters jeweils die Bereiche für Kühlmittelaustrittstemperaturen TW2=50° C und TW2=90° C eingetragen.
  • Umfangreiche Untersuchungen haben ergeben, dass eine besonders effiziente Regeneration des EGR-Kühlers 6 möglich wird, wenn die definierte Frequenz f für das Schließen V1 (Schließen der zweiten Abgasströmungsweges 32) und Öffnen V2 (Öffnen des zweiten Abgasströmungsweges 32) des Umgehungsventils 9 während des Sättigungsbetriebs des EGR-Kühlers 6 minimal etwa 6 min-1und maximal etwa 10 min-1 beträgt. Die Schließzeit t1 des Ungehungsventils 9, während der der zweite Abgasströmungsweg 32 während des Sättigungsbetriebs des EGR-Kühlers 6 geschlossen (und der erste Abgasströmungsweg 31 geöffnet) ist, beträgt minimal etwa 1 Sekunde und maximal etwa 5 Sekunden. Die Öffnungszeit t2 des Umgehungsventils 9, während der der zweite Abgasströmungsweg 32 während des Sättigungsbetriebes des EGR-Kühlers 6 geöffnet (und der erste Abgasströmungsweg 31 bevorzugt geschlossen) ist, beträgt minimal etwa 5 Sekunden und maximal etwa 10 Sekunden. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das Umgehungsventil 9 während des Sättigungsbetriebes des EGR-Kühlers 6 mit gleichen Schließ- und Öffnungszeiten t1, t2 geöffnet und geschlossen wird.
  • Um einen gute Sättigung der Sekundärschicht 22 zu erreichen, sollte sich der Sättigungsvorgang zumindest über eine definierte Zeitdauer t3 von zumindest etwa 100 Sekunden, vorzugsweise über eine Zeitdauer t3 von etwa 200 Sekunden erstrecken. Das alternierende Schließen und Öffnen des Umgehungsventil 9 sollte dabei nur durchgeführt wird, wenn die Austrittstemperatur TW2 des Kühlmittels aus dem EGR-Kühler 6 in einem definierten Temperaturfenster, vorzugsweise zwischen 30°C und 50°C liegt. Sobald die Austrittstemperatur des Kühlmittels aus dem EGR-Kühler 6 eine definierte maximale Temperatur von vorzugsweise etwa 50°C überschreitet, wird das alternierende Öffnen und Schließen des Umgehungsventils 9 beendet.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Regeneration eines EGR-Kühlers (6) in einem zwischen einem Auslass- (3) und einem Einlasssystem (2) einer Brennkraftmaschine (1) angeordneten EGR-Strang (5), wobei im EGR-Strang (5) zumindest ein mindestens einen ersten Abgasströmungsweg (31) aufweisender EGR-Kühler (6) angeordnet ist, welcher über zumindest eine mindestens einen zweiten Abgasströmungsweg (32) aufweisende Umgehungsleitung (8) umgehbar ist, wobei während zumindest einer Kaltstart- und Warmlaufphase der Brennkraftmaschine (1) ein Regenerationsbetriebes des EGR-Kühlers (6) durchgeführt wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
    a. Unterteilen des Regenerationsbetrieb in eine Sättigungsphase und eine an die Sättigungsphase anschließende Reinigungsphase, wobei die Sättigungsphase dem Kaltstart und die Reinigungsphase dem Warmlauf der Brennkraftmaschine (1) zugeordnet wird,
    b. Befördern eines definierten Abgasvolumens in den EGR-Kühler (6) während der Sättigungsphase,
    c. Halten des Abgasvolumens über eine definierte Verweildauer im EGR-Kühler (6), so dass kondensierendes Wasser des Abgasvolumens aus dem Verbrennungsprozess im EGR-Kühler (6) von einer abgasseitigen Sekundärschicht (22) der Wandverschmutzung (20) des EGR-Kühlers (6) absorbiert wird,
    d. Spülen des definierten Abgasvolumens aus dem EGR-Kühler (6) nach Ablauf der definierten Verweildauer,
    e. Erhitzen und Expandieren des in der abgasseitigen Sekundärschicht (22) absorbierten Wassers während der Reinigungsphase im Warmlauf der Brennkraftmaschine (1), so dass die Sekundärschicht (22) entfernt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der Schritte b) und/oder d) der zweite Abgasströmungsweg (32) geschlossen und/oder der erste Abgasströmungsweg (31) geöffnet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schrittes c) der zweite Abgasströmungsweg (32) geöffnet und/ oder der erste Abgasströmungsweg (31) geschlossen wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweildauer des Abgasvolumens im EGR-Kühler (6) durch die Öffnungszeit (t2) des zweiten Abgasströmungswegs (32) und/oder die Schließzeit des ersten Abgasströmungswegs (31) definiert ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte b), c) und d) wiederholt werden, bis eine vordefinierte Abbruchbedingung zutrifft.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbruchbedingung durch eine vordefinierte Sättigungsgrenze der Sekundärschicht (22) bestimmt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbruchbedingung durch Ablauf einer vordefinierte Zeitdauer (t3) der Sättigungsphase bestimmt wird, wobei vorzugsweise Zeitdauer (t3) zumindest etwa 100 Sekunden, besonders vorzugsweise zumindest etwa 200 Sekunden beträgt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Abbruchbedingung durch eine vordefinierte maximale Austrittstemperatur(TW2) des Kühlmittels (25) aus dem EGR-Kühler (6) bestimmt wird, wobei vorzugsweise die definierte maximale Austrittstemperatur (TW2) des Kühlmittels (25) aus dem EGR-Kühler (6) etwa 50°C beträgt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte b), c) und d) nur durchgeführt werden, wenn die Austrittstemperatur (TW2) des Kühlmittels (25) aus dem EGR-Kühler (6) in einem definierten Temperaturfenster, vorzugsweise zwischen 30°C und 50°C, liegt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder zweite Abgasströmungsweg (31; 32) alternierend geöffnet und geschlossen wird, wobei das alternierende Öffnen und Schließen mit einer definierten Frequenz (f) durchgeführt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die definierte Frequenz (f) für das Schließen und Öffnen des ersten und/oder zweiten Angasströmungsweges (31; 32) maximal etwa 10 min-1, vorzugsweise maximal etwa 6 min-1 beträgt.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließ- und Öffnungszeiten (t1, t2) des ersten und/oder zweiten Abgasströmungsweges (31; 32) gleich lange gewählt werden.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließzeit (t1) des zweiten Abgasströmungswegs (32) und/oder die Öffnungszeit des ersten Abgasströmungswegs (31) maximal etwa 10 Sekunden, vorzugsweise maximal etwa 5 Sekunden beträgt.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungszeiten (t2) des zweiten Abgasströmungswegs (32) und/ oder die Schließzeit des ersten Abgasströmungswegs (31) maximal etwa 10 Sekunden, vorzugsweise maximal etwa 5 Sekunden beträgt.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass dem EGR-Kühler (6) ein Oxidationskatalysator (10) vorgeschalten wird.
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