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EP1287238A1 - Vorrichtung zur abgasbehandlung - Google Patents

Vorrichtung zur abgasbehandlung

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Publication number
EP1287238A1
EP1287238A1 EP01947140A EP01947140A EP1287238A1 EP 1287238 A1 EP1287238 A1 EP 1287238A1 EP 01947140 A EP01947140 A EP 01947140A EP 01947140 A EP01947140 A EP 01947140A EP 1287238 A1 EP1287238 A1 EP 1287238A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
exhaust gas
internal combustion
particle filter
fuel
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01947140A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Schaller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1287238A1 publication Critical patent/EP1287238A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
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    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
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    • F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/16—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an electric heater, i.e. a resistance heater
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01N2250/00—Combinations of different methods of purification
    • F01N2250/02—Combinations of different methods of purification filtering and catalytic conversion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/03—Adding substances to exhaust gases the substance being hydrocarbons, e.g. engine fuel

Definitions

  • the invention relates to a device for exhaust gas treatment of an internal combustion engine, in particular a diesel internal combustion engine, with a particle filter according to the preamble of claim 1.
  • Diesel engines in particular produce large amounts of soot, with the suspicion that diesel exhaust gases have a carcinogenic potential.
  • Many arrangements for treating diesel exhaust have been proposed. In general these arrangements consist of filter systems that retain the particulate matter. An efficient filter effectively holds back the soot particles, which in particular have a diameter of approximately 10 to 5000 nanometers.
  • the particles retained by the corresponding filters cause a reduction in the gas throughput due to the covering of the filter or its surface and thereby cause an increase in the filtration resistance.
  • This resistance leads to an increased consumption of fuel up to engine standstill, so that frequent regeneration must be provided.
  • the regeneration generally takes place through an almost residue-free spreading of the stored soot.
  • the temperatures of approx. 200 ° C in the diesel exhaust are generally not sufficient for this, so that additional system aids must be provided.
  • the soot oxidizes from approx. 550 to 600 ° C without additional measures.
  • the lower temperature threshold for soot oxidation can be lowered to approx. 250 to 350 ° C.
  • these temperatures for modern diesel engines are always nocti above normal exhaust gas temperatures, so that temperature-increasing measures are necessary for safe filter regeneration.
  • the object of the invention is to propose a device for exhaust gas treatment of an internal combustion engine, in particular a diesel internal combustion engine, with a particle filter, which significantly reduces the system-related outlay and at the same time ensures reliable particle filter regeneration at every operating point, with no safety-related risks.
  • the invention is in accordance with the invention Device characterized in that the device comprises a catalytic burner, the burner being arranged between the internal combustion engine and the particle filter.
  • the provision of a readily ignitable and combustible fuel mixture and a device for igniting the mixture are advantageously dispensed with. Safety-related risks associated with the ignition and burning of the fuel mixture are eliminated.
  • the catalytic material of the burner according to the invention ensures a conversion of fuel even at exhaust gas temperatures of approximately 200 ° C.
  • a fuel metering device is preferably arranged between the internal combustion engine and the catalytic burner, so that fuel is supplied as required: Fuel is metered into the exhaust gas upstream of the catalytic burner when, for example, the exhaust gas back pressure has reached a predetermined limit. For example, the fuel metering is stopped when the filter f is burned in.
  • the fuel metering device comprises a
  • Fuel dispersion unit is so placed that the supplied fuel comparatively well with the catalytic material of the burner into contact with the metered fuel is completely reacted and thereby released the time required to 'filter regeneration heat.
  • a control of the fuel metering device is advantageously provided, so that the fuel metering takes place automatically, for example, at a predetermined counterpressure of the exhaust gas and in turn automatically switches off when the filter is burnt free.
  • a flexible adjustment of the fuel supply is possible, for example depending on the exhaust gas flow and / or its soot content.
  • the device according to the invention advantageously comprises a nitrogen oxide oxidation unit, which in the exhaust gas stream increasingly generates nitrogen dioxide (N0 2 ) from nitrogen monoxide (NO) and oxygen (0 2 ).
  • N0 2 nitrogen dioxide
  • NO nitrogen monoxide
  • oxygen (0 2 )
  • the reverse process takes place in the downstream particle filter and the oxygen atom that has become clean burns the carbon of the soot even at lower exhaust gas temperatures, so that an even more reliable particle filter regeneration is guaranteed.
  • comparatively low-sulfur diesel fuel is used, as a result of which permanent damage to the nitrogen oxide oxidation unit can be prevented.
  • the device preferably comprises a coated particle filter, which ensures a further lowering of the lower soot oxidation temperature.
  • the regeneration on a catalytically coated wall proceeds comparatively slowly, so that the corresponding substances are advantageously completely converted.
  • the device comprises a heating device.
  • a reliable particle filter regeneration is ensured by means of an electric heater even under the most difficult operating conditions, for example during a cold start, with overrun fuel cutoff / etc.
  • de - «-: catalytic burners can be brought to an optimal operating temperature comparatively quickly.
  • the invention described above ensures safe particle filter regeneration even under the most difficult conditions, such as those found in internal combustion engines of vehicles, in particular when there are rapid load changes, under cold start conditions, in overrun fuel cutoff or when operating at different speeds.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a device for exhaust gas treatment according to the invention
  • Fig. 2 is a schematic representation of a development of the device according to the invention with a nitrogen oxide oxidation unit and a • heating device and
  • Fig. 3 is a schematic representation of a second development of the device according to the invention with a coated particle filter.
  • Figure 1 shows a device 1 for exhaust gas treatment, exhaust gas 2 (with a temperature of about 200 ° C) meets a catalytic burner 3 and then one Particulate filter 4 flows through. Is scattered 5 fuel by a fuel metering device prior to the catalytic burner 3 so that the exhaust gas 2 in the catalytic burner 3 due to the oxidation of fuel (HC) to water (H 2 0) and carbon dioxide (C0 2) and the thereby liberated heat to approx. 600 ° C is heated. At these exhaust gas temperatures, the carbon (C) of the diesel soot reacts in the particle filter 4 with the residual oxygen (O a ) present in the exhaust gas 2, which combines to form carbon dioxide (C0 2 ).
  • fuel (HC) is supplied to the device 1, for example after a predetermined exhaust gas back pressure has been reached, and is metered into the exhaust gas stream until the particle filter 4 has burned free, and the end of the supply can also be pressure-controlled.
  • FIG. 2 shows a further development of the device 1, a heating device 6 on the catalytic burner 3 and a nitrogen oxide oxidation unit 7 being additionally arranged between the catalytic burner 3 and the particle filter 4 in comparison with the device from FIG. Additional heating of the exhaust gas 2 may be necessary for certain operating conditions of the engine of a vehicle, such as, for example, during a cold start or during overrun fuel cutoff.
  • the heating device 6 which is supplied, for example, by the in-vehicle electrical sources, such as the battery or alternator, reliable particle filter regeneration is ensured even under difficult operating conditions.
  • the catalytic burner 3 can be heated selectively by means of the heating device 6, so that an optimal oxidation of the supplied fuel is ensured.
  • Nitrogen monoxide (NO) of the exhaust gas 2 is oxidized to nitrogen dioxide (NO.,) By means of the nitrogen oxide oxidation unit 7. There is advantageously a continuous combustion of the soot residues in the
  • Particulate filter 4 from an Ahgas temperature of approx. 250 ° C.
  • the catalytic burner is only switched on if this
  • the exemplary embodiment of FIG. 1 comprises a coated particle filter 8 instead of the particle filter 4.
  • Another nitric oxide treatment can be added afterwards if necessary.
  • the catalytic coating advantageously also lowers the temperature required for the direct oxidation of soot.
  • the fuel for the catalytic burner 3 can be supplied both preferably in gaseous form and in liquid form.
  • the fuel supply can take place both periodically and continuously.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
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  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (1) zur Abgasbehandlung einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Dieselbrennkraftmaschine, mit einem Partikelfilter (4) vorgeschlagen, die gegenüber herkömmlichen Systemen mit weniger Aufwand zu realisieren ist und eine sichere Partikelfilterregeneration gewährleistet. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Vorrichtung (1) einen katalytischen Brenner (3) umfasst, wobei der Brenner (3) zwischen der Brennkraftmaschine und dem Partikelfilter (4) angeordnet ist.

Description

"Vorrichtung zur Abgasbehandlung"
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abgasbehandlung einer BrennkraftStoff aschine, insbesondere einer Dieselbrennkraftmaschine, mit einem Partikelfilter nach, dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Entsprechend dem fortschreitenden Kenntnisstand werden zum Schutz der Gesundheit und der Umwelt gesetzliche Vorgaben, die die Emissionen von Kraftfahrzeugen regeln, ständig verschärft . Zur Erfüllung dieser Vorgaben werden beispielsweise, neben der Verwendung von entsprechend modifizierten Treibstoffen, feste Partikel mittels Filter aus dem Abgas entfernt .
Besonders Dieselantriebe produzieren große Mengen Ruß, wobei der Verdacht besteht, dass Dieselabgase eine Krebs erzeugende Potenz besitzen. So wurden bereits viele Anordnungen zur Behandlung von Dieselabgas vorgeschlagen. Im Allgemeinen bestehen diese Anordnungen aus FilterSystemen, die die partikulären Inhaltsstoffe zurückhalten. Ein effizienter Filter hält hierbei die Rußpartikel , die insbesondere einen Durchmesser von ca. 10 bis 5000 Nanometern aufweisen, wirkungsvoll zurüc .
Die von entsprechenden Filtern zurückgehaltenen Teilchen verursachen jedoch durch Belegung des Filters bzw. seiner Oberfläche eine Verringerung des Gasdurchsatzes und bewirken hierdurch einen Anstieg des Filtrationswiderstandes. Dieser Widerstand führt zu einem Mehrverbrauch an Treibstoff bis hin zum Motorstillstand, so dass eine häufige Regeneration vorgesehen werden muss. Die Regeneration erfolgt im Allgemeinen durch eine nahezu rückstandsfreie Verbreimuing des gespeicherten Rußes . Die im Dieselabgas vorhandenen Temperaturen von ca. 200°C reichen hierzu in aller Regel nicht aus, so dass zusätzliche Systemhilfen bereitgestellt werden müssen.
Ohne zusätzliche Maßnahmen oxidiert der Ruß ab ca. 550 bis 600°C. Durch Kombination des Rußfilters mit einem Oxidationskatalysator oder durch katalytische Beschichfcung des Filters lässt sich die untere Temperaturschwelle für die , Rußoxidation- auf ca. 250 bis 350°C absenken. Jedoch liegen diese Temperaturen für moderne Dieselmotoren immer nocti oberhalb üblicher Abgastemperaturen, so dass temperatursteigernde Maßnahmen zur sicheren Filterregeneration notwendig sind.
Zur Steigerung der Abgastemperatur werden bislang beispielsweise elektrische Zuheizungen, Mikrowellenheizungen oder innermotorische Maßnahmen vorgesehen, wobei diese beispielsweise aufgrund der erforderlichen hohen Heizleistung gegebenenfalls zusätzliche Batterien erforderlich machen, einen hohen Systemaufwand aufweisen oder die notwendige Temperaturerhöhung nicht sicher gewährleisten können. So werden bei Nutzkraftwagen zum Teil auch Brenner eingesetzt , wobei mit einer offenen Flamme der Filter freigebrannt wird . Hierbei sind j edoch die Anforderungen bezüglich Temperaturgleichverteilung, Zündbedingungen, Brenngesetz usw. sehr anspruchsvoll , so dass entsprechende Systeme recht aufwendig zu realisieren sind . Weiterhin stellt besonders das Zünden und das Verbrennen mit offener Flamme hohe sicherheitstechnische Anforderungen an das gesamte System.
Diese Abgasfiltersysteme sind demnach insgesamt vergleichsweise aufwendig und/oder gewährleisten keine sichere Temperaturerhöhung zur Regeneration des Partikelfilters in j edem Betriebspunkt .
Vorteile der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Vorrichtung zur Abgasbehandlung einer Brennkraftmaschine , insbesondere einer Dieselbrennkraftmaschine, mit einem Partikelfilter vorzuschlagen, das den systembedingten Aufwand deutlich reduziert und gleichzeitig eine sichere Partikelfilterregeneration in jedem Betriebspunkt gewährleistet , wobei keine sicherheitstechnischen Risiken entstehen.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung der einleitend genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst .
Durch die in den ünteransprüchen genannten Maßnahmen sάnd vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich .
Dementsprechend zeichnet sich eine er f indungs gemäße Vorrichtung dadurch aus, dass die Vorrichtung einen katalytischen Brenner umfasst, wobei der Brenner zwischen der Brennkraftmaschine und dem Partikelfilter angeordnet ist.
Mit Hilfe einer derartigen Vorrichtung wird Kraftstoff (HC) mit Sauerstoff (02) am Katalysator zu Wasser (H20) und Kohlendioxid (C02) umgesetzt. Durch die dabei freigesetzte Reaktionswärme wird die Abgastemperatur auf die Regenerationstemperatur angehoben, so dass die Regeneration des Partikelfilters einsetzt.
Vorteilhafterweise entfällt erfindungsgemäß die Bereitstellung eines gut zünd- und brennfähigen Kraftstoffgemisches sowie eine Vorrichtung zum Zünden des Gemisches. Sicherheitstechnische Risiken, die das Zünden sowie das Verbrennen des Kraftstoffgemisches mit sich bringen, entfallen. Das katalytische Material des erfindungsgemäßen Brenners gewährleistet einen Umsatz von Kraftstoff bereits bei Abgastemperaturen von ca. 200°C.
Vorzugsweise ist zwischen der Brennkraftmaschine und dem katalytischen Brenner eine Kraftstoffzumessvorrichtung angeordnet, so dass Kraftstoff bedarfsgerecht zugeführt: wird, d.h. Kraftstoff wird in den Abgasstro vor dem katalytischen Brenner zugemessen, wenn beispielsweise der Abgasgegendruck einen vorgegebenen Grenzwert erreicht hat. Beispielsweise wird die Kraftstoffzumessung gestoppt, wenn der Filter f eigebrannt ist .
In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung umfasst: die KraftstoffZumessvorrichtung eine
KraftstoffZerstreuungseinheit, so dass der zugeführte Kraftstoff vergleichsweise gut mit dem katalytischen Material des Brenners in Kontakt gebracht wird, wobei der zugemessene Kraftstoff vollständig umgesetzt und hierdurch die zur' Filterregeneration notwendige Wärme freigesetzt wird. Vorteilhafterweise ist eine Steuerung der KraftstoffZumessvorrichtung vorgesehen, so dass die Kraftstoffzumessung beispielsweise automatisch bei einem vorgegebenem Gegendruck des Abgases erfolgt und wiederum automatisch abschaltet, wenn der Filter freigebrannt ist. Weiterhin ist eine flexible Anpassung der KraftstoffZuführung möglich, beispielsweise in Abhängigkeit des Abgasstromes und/oder dessen Rußgehaltes.
Vorteilhafterweise umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Stickoxid-Oxidationseinheit , wobei diese im Abgasstrom vermehrt Stickstoffdioxid (N02) aus Stickstoffmonoxid (NO) und Sauerstoff (02) erzeugt. Im nachgeschalteten Partikelfilter erfolgt der umgekehrte Vorgang und das rei gewordene Sauerstoffatom verbrennt den Kohlenstoff des Rußes bereits bei tieferen Abgaste peraturen, so dass eine noch sichere Partikelfilterregeneration gewährleistet wird. Hierbei ist jedoch bei einer Dieselbrennkraftmaschine zu beachten, dass vergleichsweise schwefelarmer Dieselkraftstoff verwendet wird, wodurch sich eine nachhaltige Schädigung der Stickoxid-Oxidationseinheit verhindern lässt.
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung einen beschichteten Partikelfilter, was eine weitere Absenkung der unteren Rußoxidationstemperatur gewährleistet . Die Regeneration an .einer katalytisch beschichteten Wand verläuft vergleichsweise langsam, so dass vorteilhafterweise die vollständige Umsetzung der entsprechenden Substanzen erfolgt .
In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung umfasst: die Vorrichtung eine HeizVorrichtung. Beispielsweise wird mittels einer elektrischen Beheizung eine sichere Partikelfilterregeneration auch unter schwierigsten Betriebsbedingungen, z.B. beim Kaltstart, bei Schubabschaltung/ usw. gewährleistet. Außerdem kann de-«-: katalytische Brenner vergleichsweise schnell auf eine optimale Betriebstemperatur gebracht werden.
Die vorstehend beschriebene Erfindung gewährleistet eine sichere Partikelfilterregeneration auch unter schwierigsten Verhältnissen, wie sie bei Brennkraftmaschinen von Fahrzeugen anzutreffen sind, insbesondere bei schnellen Lastwechseln, unter KaltStartbedingungen, bei Schubabschaltung oder beim Betrieb mit unterschiedlichen Drehzahlen.
Ausführungsbeispiel
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert .
Im Einzelnen zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Abgasbehandlung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Stickoxid- Oxidationseinheit und einer •HeizVorrichtung und
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer zweiten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem beschichteten Partikelfilter.
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Abgasbehandlung, wobei Abgas 2 (mit einer Temperatur von ca. 200°C) auf einen katalytischen Brenner 3 trifft und anschließend einen Partikelfilter 4 durchströmt. Vor dem katalytischen Brenner 3 wird ,mittels einer KraftstoffZumessvorrichtung 5 Kraftstoff zerstreut, so dass das Abgas 2 im katalytischen Brenner 3 aufgrund der Oxidation von Kraftstoff (HC) zu Wasser (H20) und Kohlendioxid (C02) und der hierdurch freigesetzten Wärme auf ca. 600°C aufgeheizt wird. Bei diesen Abgastemperaturen reagiert im Partikelfilter 4 der Kohlenstoff (C) des Dieselrußes mit dem im Abgas 2 vorhandenen .restlichen Sauerstoff (Oa) , wobei sich dieser zu Kohlendioxid (C02) verbindet. Hierbei wird Kraftstoff (HC) der Vorrichtung 1 zugeführt, beispielsweise nach Erreichen eines vorgegebenen Abgasgegendrucks, und solange dosiert im Abgasstrom zerstreut, bis der Partikelfilter 4 freigebrannt ist, wobei auch das Ende der Zuführung druckgesteuert erfolgen kann.
In Figur 2 ist eine Weiterbildung der Vorrichtung 1 dargestellt, wobei im Vergleich mit der Vorrichtung aus Figur 1 zusätzlich eine HeizVorrichtung 6 am katalytischen Brenner 3 und eine Stickoxid-Oxidationseinheit 7 zwischen dem katalytischen Brenner 3 und dem Partikelfilter 4 angeordnet ist. Für bestimmte Betriebsbedingungen des Motors eines Fahrzeugs, wie beispielsweise beim Kaltstart oder bei Schubabschaltung, kann eine zusätzliche Aufheizung des Abgases 2 notwendig werden. So wird mittels der Heizvorrichtung 6, die beispielsweise durch die fahrzeuginternen elektrischen Quellen versorgt wird, wie Batterie oder Lichtmaschine, eine sichere Partikelfilterregeneration auch unter schwierigen Betriebsbedingungen gewährleistet. Weiterhin kann mittels der Heizvorrichtung 6 der katalytische Brenner 3 bei Bedarf gezielt beheizt werden, so dass eine optimale Oxidation des zugeführten Kraftstoffs gewährleistet wird.
Mittels der Stickoxid-Oxidationseinheit 7 wird Stickstoffmonoxid (NO) des Abgases 2 zu Stickstoffdioxid (NO.,) oxidiert. Es erfolgt vorteilhafterweise eine kontinuierliche Verbrennung der Rußrückstände im
Partikelfilter 4 ab einer Ahgastemperattir von ca. 250° C. Der katalytische Brenner wird nur zugeschaltet, wenn diese
Temperatur über einen längeren Zeitraum hinweg nicht erreicht wurde.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 umfasst im Vergleich mit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 statt des Partikelfilters 4 einen beschichteten Partikelfilter 8. Der beschichtete Partikelfilter 8 fasst hierbei die Stickoxid- Oxidationseinheit 7 und den Partikelfilter 4 aus Fig. 2 in einem Bauteil zusammen, so dass im beschichteten Partikelfilter 8 Stickstoffmonoxid (NO) zu Stickstoffdioxid (N02) oxidiert wird, das anschließend den Ruß gemäß der nachfolgenden Reaktionsgleichung oxidiert 2NO + C + 02 = 2H02 + C => 2N0 + C02. Eine weitere Stickoxid-Behandlungj kann bei Bedarf nachgeschaltet werden. Vorteilhafterweise senkt die katalytische Beschichtung außerdem die für die direkte Oxidation von Ruß erforderliche Temperatur.
Der Kraftstoff für den katalytischen Brenner 3 kann bei erfindungsgemäßen Abgasfiltersystemen sowohl bevorzugt gasförmig als auch flüssig zugeführt werden. Hierbei kann die KraftstoffZuführung sowohl periodisch als auch kontinuierlich erfolgen.
Bezugszeichenliste :
1 Vorrichtung zur Abgasbehandluixg
2 Abgas
3 katalytischer Brenner
4 Partikelfilter
5 KraftstoffZumessvorrichtung
6 Heizvorrichtung
7 Stickoxid-Oxidationseinheit
8 beschichteter Partikelfilter

Claims

Ansprüche:
1. Vorrichtung (1) zur Abgasbehandlung einer Brennkraftmaschine, insbesondere Dieselbrennkraftmaschine, mit einem Partikelfilter (4) , dadurch gekennzeichnet,- dass die Vorrichtung einen katalytischen Brenner (3) umfasst, wobei der Brenner (3) zwischen der Brennkraftmaschine und dem Partikelfilter (4) angeordnet ist.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Brennkraftmaschine und dem Brenner (3) eine Kraftstoffzumessvorrichtung (5) angeordnet ist.
3. Vorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffzumessvorrichtung (5) eine KraftstoffZerstreuungseinheit umfasst.
4. Vorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung der Kraftstoffzumessvorrichtung (5) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Stickoxid-Oxidationseinheit (7) umfasst.
6. Vorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) einen beschichteten Partikelfilter (8) umfasst.
7. Vorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Heizvorrichtung (6) umfasst.
8. Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche vorgesehen ist.
9. Verfahren zur Abgasbehandlung einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Dieselbrennkraftmaschine, mit einem Partikelfilter (4) , dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche verwendet wird.
EP01947140A 2000-05-17 2001-05-11 Vorrichtung zur abgasbehandlung Withdrawn EP1287238A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10024254A DE10024254A1 (de) 2000-05-17 2000-05-17 Vorrichtung zur Abgasbehandlung
DE10024254 2000-05-17
PCT/DE2001/001806 WO2001088346A1 (de) 2000-05-17 2001-05-11 Vorrichtung zur abgasbehandlung

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EP1287238A1 true EP1287238A1 (de) 2003-03-05

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ID=7642440

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP01947140A Withdrawn EP1287238A1 (de) 2000-05-17 2001-05-11 Vorrichtung zur abgasbehandlung

Country Status (5)

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US (1) US20040013579A1 (de)
EP (1) EP1287238A1 (de)
JP (1) JP2003533626A (de)
DE (1) DE10024254A1 (de)
WO (1) WO2001088346A1 (de)

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