DE4133137A1 - Verfahren zur katalytischen unterstuetzung der partikeloxidation bei dieselmotoren, insbesondere solchen mit partikelfilter oder katalysator - Google Patents

Description

Es ist bekannt, bei einem Dieselmotor mit Partikelfilter dem Kraftstoff vor Eintritt in die Einspritzpumpe ein die Partikeloxidation katalytisch unterstützendes Additiv beizugeben. Dies wird in ATZ 91, Nr. 12, Dezember 1989, S. 674-679 beschrieben. Bei diesem Verfahren werden die Verbrennungsprodukte des Additivs im Partikelfilter katalytisch wirksam. Durch die Additivierung des Kraftstoffs wird der Oxidationsbeginn und die Selbstzündungstemperatur der im Partikelfilter zurückgehaltenen Partikeln so weit abgesenkt, daß bis hin zu niedriger Teillast eine Selbstreinigung des Partikelfilters durch Partikeloxidation erreicht wird. Dabei wird die Additivkonzentration im Kraftstoff dem Motorbetriebszustand in der Weise angepaßt, daß sie bei Leerlauf und niedriger Leistung (niedrige Abgastemperatur) hoch und bei hoher Leistung (hohe Abgastemperatur) niedrig bzw. null ist.

Nachteilig bei diesem Verfahren ist der hohe Aufwand für die separate Mitführung und geregelte Zuführung des Additivs.

Durch die Erfindung soll dieser Aufwand vermieden und eine selbsttätige Anpassung der Additivzufuhr an den Motorbetriebszustand erreicht werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß das katalytisch wirksame Additiv dem Schmieröl des Motors bei der Ölherstellung oder beim Ölnachfüllen beigegeben wird.

Mit dem vom Schmierölraum in den Arbeitsraum und in den Abgasstrom gelangenden, zum überwiegenden Teil verbrannten Schmieröl gelangt auch das Additiv (bzw. dessen Verbrennungsprodukte) in das Partikelfilter und wird hier katalytisch wirksam. Da der Ölverbrauch je Arbeitsspiel grob angenähert etwa konstant und unabhängig vom Kraftstoffverbrauch je Arbeitsspiel ist, ergibt sich bei niedriger Last, bei der der Kraftstoffverbrauch je Arbeitsspiel und die Abgastemperatur gering ist, ein großer Additivverbrauch, bezogen auf den Kraftstoffverbrauch, dagegen bei hoher Last, bei der der Kraftstoffverbrauch je Arbeitsspiel und die Abgastemperatur hoch ist, ein geringer Additivverbrauch bezogen auf den Kraftstoffverbrauch. Damit ist im Prinzip die gewünschte Anpassung der Additivmenge an die Abgastemperatur gegeben.

Da der Ölverbrauch die Größenordnung von nur etwa 1% des Kraftstoffverbrauchs hat, muß die Additivkonzentration im Schmieröl entsprechend größer sein als bei der Zuführung im Kraftstoff.

Das erfindungsgemäße Prinzip der Additivzuführung ist besonders vorteilhaft anwendbar bei Zweitaktdieselmotoren.

Beim Viertaktdieselmotor gelangen mit dem Leckgas nicht unerhebliche Mengen von Verbrennungsprodukten, wie Ruß und aggressive Bestandteile, in das Schmieröl und bewirken eine relativ schnelle Ölalterung, die einen regelmäßigen Ölwechsel erforderlich macht. Das zugeführte Additiv wird demzufolge nur zu einem Teil katalytisch wirksam, der andere Teil wird beim Ölwechsel mit dem Altöl abgeführt.

Beim Zweitaktdieselmotor mit Druckumlaufschmierung wird das Schmieröl durch die Spülschlitze spülungsseitig von den Leckgasen abgeschirmt, und die eventuell auslaßseitig eindringende, sehr geringe Abgasmenge wird durch die spülungsseitig eindringende, ebenfalls sehr geringe Spülluftmenge durch die Entlüftung zum Teil wieder ausgespült. Die ins Schmieröl gelangende Menge von Verbrennungsprodukten ist demzufolge beim Zweitaktdieselmotor viel kleiner als beim Viertaktdieselmotor, und demzufolge ist auch die Ölalterung viel geringer.

Da der Ölverbrauch beim Zweitaktmotor infolge der Schlitzsteuerung des Gaswechsels in vielen Fällen etwas höher ist als beim Viertaktmotor, muß öfter Öl nachgefüllt werden, wodurch sich die Ölalterung zusätzlich verringert. Aus diesen Gründen kann auf einen Ölwechsel beim Zweitaktdieselmotor ganz verzichtet werden, und dadurch kommt auch die gesamte im Öl enthaltene Additivmenge im Motor katalytisch zur Wirkung. Ein eventuell höherer Ölverbrauch des Zweitaktmotors hat den weiteren Vorteil, daß die Additivkonzentration im Schmieröl entsprechend kleiner gehalten werden kann.

Ob die erfindungsgemäße Zuführung des Additivs durch das Schmieröl die gleiche oder eine gleichwertige Wirkung wie die geregelte Zuführung zum Kraftstoffeinspritzsystem hat, ist durch Versuche zu klären. Sicher ist aber die katalytische Wirkung bei der Oxidation der Partikeln, die aus dem Schmieröl selbst stammen, bei der erfindungsgemäßen Additivzuführung zumindest gleichwertig oder besser.

Claims (1)

1. Verfahren zur katalytischen Unterstützung der Partikeloxidation bei Dieselmotoren, insbesondere solchen mit Partikelfilter oder Katalysator, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Partikeloxidation katalytisch unterstützendes Additiv dem Schmieröl des Motors bei der Ölherstellung oder beim Ölnachfüllen beigegeben wird.