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EP 1 321 643 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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13.10.2004 Patentblatt 2004/42 |
(22) |
Anmeldetag: 17.12.2002 |
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(54) |
Anordnung und Verfahren zur Nachbehandlung von Abgasen
Device and method for after-treatment of exhaust gases
Dispositif et procédé de post-traitement des gaz d'échappement
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR GB |
(30) |
Priorität: |
19.12.2001 DE 10162383
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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25.06.2003 Patentblatt 2003/26 |
(73) |
Patentinhaber: ROBERT BOSCH GMBH |
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70442 Stuttgart (DE) |
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Erfinder: |
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- Lueders, Hartmut
71720 Oberstenfeld (DE)
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(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 1 057 983 DE-A- 19 945 260
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DE-A- 19 921 974 US-A- 5 207 990
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
Stand der Technik
[0001] Die Erfindung geht aus von einer Anordnung bzw. von einem Verfahren zur Nachbehandlung
von Abgasen, insbesondere einer Dieselbrennkraftmaschine, nach der Gattung der unabhängigen
Ansprüche. Aus der DE 199 21 974 ist bereits eine Vorrichtung zum Reduzieren von schädlichen
Bestandteilen im Abgas einer Brennkraftmaschine bekannt, bei der einem Partikelfilter
ein Speicherkatalysator nachgeordnet ist. Dies kann dazu führen, daß insbesondere
bei einem Kaltstart des Motors und/oder bei niedriger Motorlast bzw. niedrigen Drehzahlen
des Motors keine ausreichenden Wirkungsgrade zur Entstickung des Abgases erzielt werden.
Vorteile der Erfindung
[0002] Die erfindungsgemäße Anordnung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden
Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben demgegenüber den Vorteil, daß unabhängig
von der Betriebssituation der Brennkraftmaschine hohe Wirkungsgrade bei der Entstickung
des Abgases erzielt werden können. Hierbei übernimmt eine Einrichtung der Anordnung
die Entstickung, insbesondere bei warmem Motor bzw. bei mittleren und hohen Drehzahlen
bzw. Motorlasten, während das vorgeordnete Mittel in vorteilhafter Weise die Entstickung
insbesondere bei niedriger Last und/oder niedriger Drehzahl der Brennkraftmaschine
gewährleistet. Damit können insbesondere bei Verbrennungsmotoren mit Selbst- bzw.
Kompressionszündung (Dieselverfahren) die Abgasnormen EURO 5 bzw. die Vorgaben auf
dem US-amerikanischen Markt für SULEV-Anwendungen erfüllt werden.
[0003] Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen
und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Anordnung bzw. der
angegebenen Verfahren möglich.
[0004] Wird das Mittel in geeigneter Weise dimensioniert, so ergänzen sich das Mittel und
die Einrichtung in idealer Weise, auch hinsichtlich der Rußoxidation, so daß das kombinierte
Abgasnachbehandlungssystem zur simultanen Verringerung von Stickoxid- und Partikelemissionen
hohe Wirkungsgrade bei der Entstickung erzielt, eine sichere Rußoxidation gewährleistet
und eine thermische Schädigung der Systemkomponenten, speziell des Mittels, sicher
verhindert werden kann.
[0005] Insbesondere vorteilhaft ist es, zwischen dem Mittel und der Einrichtung eine Hilfsanordnung
vorzusehen, mit deren Hilfe ein Hilfsmittel zur Unterstützung der Abgasnachbehandlung
in der Einrichtung dem Abgastrakt zugeführt werden kann. Diese Hilfsanordnung ermöglicht
in vorteilhafter Weise eine Partikelfilter-Regeneration bzw. eine Regeneration und/oder
Desulfatisierung eines Entstickungskatalysators der Einrichtung. Dies kann in einfacher
Weise durch die Zufuhr einer geeigneten Menge eines Hilfsmittels, d.h. durch einen
bedarfsgerechten Betrieb einer Hilfsmittel-Zuführungseinheit, je nach gewünschter
Maßnahme (Partikelfilter-Regeneration, Regeneration des Entstickungskatalysators oder
Desulfatisierung des Entstickungskatalysators) geschehen.
[0006] Weiterhin vorteilhaft ist das Vorsehen eines Oxidationskatalysators oder eines elektrisch
beheizbaren (Oxidations-) Katalysators, der die Wirkungsweise des zugeführten Hilfsmittels
in geeigneter Weise unterstützen kann.
[0007] In einfacher Weise kann auch Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, als Hilfsmittel
verwendet werden. Das ermöglicht darüber hinaus, daß die für die Regeneration des
Partikelfilters bzw. für die Regenerierung/Desulfatisierung des Entstickungskatalysators
der Einrichtung erforderlichen Bedingungen nicht alleine über die Hilfsanordnung eingestellt
werden müssen, sondern zusätzliche motorische Eingriffe möglich werden, sofern sie
das Mittel zur Reduktion von Stickoxiden nicht gefährden. Dabei kann insbesondere
vorgesehen sein, über eine moderate Spätverstellung des Einspritzbeginns in der Brennkraftmaschine
bereits einen Teil der Temperaturerhöhung zu erzielen, so daß die Kraftstoffzufuhr
über die Hilfsanordnung quasi als Feinabstimmung über den Oxidationskatalysator eine
zusätzliche Exotherme erzielt, so daß sichergestellt wird, daß die für die Dieselpartikelfilterregeneration
erforderliche Temperatur erreicht wird. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, daß das
Verfahren der Kraftstoffeinspritzung in die Brennkraftmaschine freier gestaltet werden
kann, da eine feinoptimierte nachmotorische Kraftstoffzufuhr die optimale Einstellung
der Bedingungen zur Abgasnachbehandlung gewährleistet.
Zeichnung
[0008] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel und
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
[0009] Figur 1 zeigt eine Dieselbrennkraftmaschine 1, die über einen Abgaskrümmer 3 und
über einen Abgasturbolader 5 mit einer Anordnung 2 zur Abgasnachbehandlung verbunden
ist. Die mit dem Abgasturbolader 5 verbundene motornahe Abgasleitung 10 führt zu einem
als Speicherkatalysator ausgeführten Entstickungskatalysator 14. Eine mittlere Abgasleitung
16 verbindet den Entstickungskatalysator 14 mit einem Oxidationskatalysator 20. Eine
Hilfsmittel-Zuführungseinheit 18 zur Zufuhr von Kraftstoff in den Abgastrakt ist an
der mittleren Abgasleitung 16 eingebracht, so daß Kraftstoff hinter dem Entstickungskatalysator
14 und vor dem Katalysator 20 in die Anordnung 2 eingebracht werden kann. Eine Abgasverbindungsleitung
22 führt vom Oxidationskatalysator 20 zu einem Partikelfilter 24. Ein Entstickungskatalysator
26 in Form eines Speicherkatalysators schließt sich unmittelbar an das Partikelfilter
24 an; der Ausgang des Entstickungskatalysators 26 ist mit einem zu einem nicht näher
dargestellten Schalldämpfer führenden Auspuffrohr 28 verbunden.
[0010] Die Speicherkatalysatoren 14 und 26 dienen zur temporären Einspeicherung der im Abgas
enthaltenen Stickoxide. Im sogenannten Regenerationsbetrieb, der durch eine innermotorische
und/oder eine nachmotorische Zufuhr von Kraftstoff in den Abgastrakt eingeleitet wird,
desorbieren die Stickoxide und werden zu Stickstoff reduziert. Das Partikelfilter
24 dient zur Abscheidung der Partikel durch ein filterndes Medium. Zeitweise muß eine
Regeneration des Partikelfilters erfolgen, bei der die abgesetzten Feststoff- bzw.
Rußpartikel zu Kohlendioxid bzw. Kohlenmonoxid oxidiert werden. Der motornahe Speicherkatalysator
14 erreicht nach einem Motorstart schnell seine optimale Betriebstemperatur. In der
motornahen Position im Abgassystem sind die Abgastemperaturen so hoch, daß auch unmittelbar
nach dem Start des Motors hohe NOx-Umsatzraten erzielt werden können. Um eine thermische
Schädigung des motornahen Stickoxid-Speicherkatalysators 14 zu vermeiden, wird die
Abgastemperatur über eine entsprechende Steuerung der Kraftstoffzufuhr zum Motor so
kontrolliert, daß für den motornahen Stickoxid-Speicherkatalysator 14 schädliche Abgastemperaturen
nicht erreicht werden. Die für die Regeneration und Desulfatisierung des Speicherkatalysators
14 erforderlichen Bedingungen werden über motorische Eingriffe dargestellt. Vor dem
Partikelfilter 24 und dem ihm folgenden zweiten Stickoxid-Speicherkatalysator 26 befindet
sich eine Kraftstoff-Zuführungseinheit 18 sowie ein Oxidationskatalysator 20, die
durch geeignete Ansteuerung in verschiedenen Betriebsweisen eingesetzt werden können.
In einem ersten Modus werden über die Kraftstoff-Zuführungseinheit 18 Kohlenwasserstoffe
in einer solchen Menge zugeführt, daß bei ausreichendem verbleibendem Restsauerstoffgehalt
über den Oxidationskatalysator eine Temperaturerhöhung im Abgas erzielt wird, die
ausreichend ist, um das Partikelfilter zu regenerieren. In einem zweiten Modus werden
Kohlenwasserstoffe in einer solchen Menge zugeführt, daß über den Oxidationskatalysator
eine reduzierende Atmosphäre erzeugt wird, so daß die auf dem zweiten Stickoxid-Speicherkatalysator
26 absorbierten Stickoxide desorbiert und zu Stickstoff reduziert werden. In einem
dritten Modus werden Kohlenwasserstoffe in einer solchen Menge zeitlich geregelt so
zugeführt, daß die für eine Desulfatisierung des zweiten Stickoxid-Speicherkatalysators
26 erforderliche Temperatur sowie die erforderliche reduzierende bzw. alternierend
reduzierende/oxidierende Atmosphäre dargestellt wird.
[0011] Der motornahe Speicherkatalysator 14 kann von seiner Größe her so klein dimensioniert
werden, daß er ab mittlerer Motorlast, respektive ab mittleren Motordrehzahlen, aufgrund
der dann hohen Raumgeschwindigkeiten des Abgases nur noch wenig oder gar keine Stickoxide
einspeichert. Die unter diesen Bedingungen den motornahen Speicherkatalysator 14 passierenden
Stickoxide stehen dem Partikelfilter für eine Rußoxidation mittels Stickstoffdioxid
zur Verfügung, wobei die erforderliche Konvertierung von Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid
entweder auf dem dem Partikelfilter vorgeschalteten Oxidationskatalysator oder im
Partikelfilter selbst (sofern es katalytisch beschichtet ist) erfolgen kann. Da bei
diesem Prozeß über den Partikelfilter Stickoxide nicht reduziert werden, liegen hinter
den Partikelfiltern noch Stickoxide vor, die im nachfolgenden zweiten Stickoxid-Speicherkatalysator
26 gespeichert werden. So gelangen also bei niedriger Last bzw. niedrigen Drehzahlen
des Motors die Stickoxide nur bis zum ersten motornahen Speicherkatalysator, während
sie bei mittleren oder hohen Lasten bzw. Drehzahlen erst im dem Partikelfilter nachgeordneten
Speicherkatalysator eingespeichert werden. Unabhängig von der Betriebssituation werden
die Rußpartikel im Partikelfilter 24 eingespeichert.
[0012] In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann die Regeneration des Partikelfilters
durch Zugabe eines katalytisch wirkenden Additivs zum Dieselkraftstoff unterstützt
werden. Die Additiv-Zufuhr kann hierbei in den normal vorgesehenen Kraftstofftank
oder aber auch nachmotorisch in den Abgastrakt hinein erfolgen. Es ist ebenfalls möglich,
lediglich den Kraftstoff, der über die Hilfsmittel-Zuführungseinheit 18 in den Abgastrakt
eingeführt wird, mit einem Additiv zu versetzen.
[0013] In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann an der Verbindungsleitung 22
der Ausgang einer Sekundärluftpumpe angebracht sein, die bei einer vorgesehenen Desulfatisierung
getaktet betrieben wird, um zusammen mit dem dann fett eingestellten Abgas ein Oszillieren
des Lambdawerts um den Wert 1 zu erzielen (sogenanntes "Lambda-Wobbeln").
[0014] Figur 2 zeigt eine alternative Anordnung 21 zur Abgasnachbehandlung, die ebenfalls
über einen Abgasturbolader 5 und einen Abgaskrümmer 3 mit einer Dieselbrennkraftmaschine
1 verbunden ist. Gleiche oder ähnliche Bestandteile wie in Figur 1 sind mit gleichen
Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals beschrieben. Im Unterschied zu Figur
1 weist die Anordnung nach Figur 2 eine integrierte Abgasnachbehandlung 30 auf, in
der ein Entstickungskatalysator und ein Dieselpartikelfilter auf einem keramischen
Block integriert sind. Die Einheit 30 übernimmt also die Funktion der in Figur 1 getrennt
ausgeführten Einheiten 24 und 26. Dabei ist auch bei der Einheit 30 der Entstickungskatalysator
dem Partikelfilter nachgeordnet.
[0015] Die Funktionsweise ist die gleiche wie die in Figur 1 beschriebene. Die Verwendung
einer integrierten Abgasnachbehandlungseinheit 30 ermöglicht eine kompakte, platzsparende
Anordnung und ermöglicht es beispielsweise, hinter dem Oxidationskatalysator 20 mehrerer
Entstickungskatalysatoren und Partikelfilter in alternierender Reihenfolge anzuordnen.
[0016] Alternativ zu einem Oxidationskatalysator 20 kann (wie auch in Figur 1) ein beheizbarer
Katalysator oder auch ein beheizbarer Oxidationskatalysator eingesetzt werden. Als
Hilfsmittel-Zuführungseinheit 18 kann beispielsweise eine Anordnung verwendet werden,
wie sie in der deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 44 36 415.6 beschrieben
ist.
1. Anordnung zur Nachbehandlung von Abgasen einer Brennkraftmaschine (1), insbesondere
einer Dieselbrennkraftmaschine, mit einer Einrichtung zur Beseitigung von Partikeln
und Stickoxiden, wobei die Abgase die Einrichtung durchströmen können, dadurch gekennzeichnet, daß stromaufwärts der Einrichtung (24, 26; 30) ein über eine Abgasleitung (16, 22) mit
der Einrichtung verbundenes Mittel (14) zur Reduktion von Stickoxiden vorgesehen ist,
wobei das Mittel nahe der Brennkraftmaschine angeordnet ist, so daß das Mittel im
Vergleich zur Einrichtung stärker durch die Abgase erwärmt wird und somit das Mittel
Stickoxide in Betriebssituationen der Brennkraftmaschine reduzieren kann, in denen
die Einrichtung hierzu nicht aktiv wird, insbesondere bei niedriger Last und/oder
niedriger Drehzahl der Brennkraftmaschine.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel so dimensioniert ist, daß es ab mittleren Motordrehzahlen beziehungsweise
ab mittlerer Motorlast außerhalb seines Arbeitsbereiches liegt und die Stickoxide
passieren läßt, so daß sie der Einrichtung zur Partikelbeseitigung zur Verfügung stehen.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Mittel (14) und der Einrichtung (24, 26; 30) eine Hilfsanordnung (18,
20) vorgesehen ist, wobei die Hilfsanordnung eine Hilfsmittel-Zuführungseinheit (18)
aufweist zur Zufuhr eines Hilfsmittels zur Unterstützung der Abgasnachbehandlung in
der Einrichtung (24, 26; 30).
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsmittel-Zuführungseinheit (18) Kraftstoff zuführen kann.
5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsanordnung (18, 20) einen der Hilfsmittel-Zuführungseinheit (18) nachgeordneten
Katalysator, insbesondere einen Oxidationskatalysator oder einen elektrisch beheizbaren
Katalysator, wahlweise einen elektrisch beheizbaren Oxidationskatalysator, aufweist
zur Unterstützung einer zumindest teilweisen Verbrennung des Hilfsmittels.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (14) ein Entstickungskatalysator, insbesondere ein Speicherkatalysator,
ist.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (24, 26; 30) ein Partikelfilter (24), insbesondere ein katalytisch
beschichtetes Partikelfilter, umfaßt.
8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (24, 26; 30) einen Entstickungskatalysator (26), insbesondere einen
Speicherkatalysator, enthält.
9. Anordnung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Partikelfilter und der Entstickungskatalysator der Einrichtung (30) auf einem
Block, insbesondere auf einem Keramikblock, integriert sind.
10. Verfahren zur Nachbehandlung von Abgasen einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer
Dieselbrennkraftmaschine, bei dem die Abgase eine Einrichtung zur Beseitigung von
Partikeln und Stickoxiden durchströmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase vor dem Eintritt in die Einrichtung (24, 26; 30) zunächst nahe der Brennkraftmaschine
mit einem Mittel (14) zur Reduktion von Stickoxiden wechselwirken und anschließend
eine zur Einrichtung führende Abgasleitung (16, 22) durchlaufen, so daß die Abgase
das Mittel stärker erwärmen als die Einrichtung und somit das Mittel Stickoxide in
Betriebssituationen der Brennkraftmaschine reduzieren kann, in denen die Einrichtung
hierzu nicht aktiv wird, insbesondere bei niedriger Last und/oder niedriger Drehzahl
der Brennkraftmaschine.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel so dimensioniert ist, daß es ab mittleren Motordrehzahlen beziehungsweise
ab mittlerer Motorlast außerhalb seines Arbeitsbereiches liegt und die Stickoxide
passieren läßt, so daß sie der Einrichtung zur Partikelbeseitigung zur Verfügung stehen.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß den Abgasen im Bereich der Abgasleitung (16, 22) ein Hilfsmittel zur Unterstützung
der Abgasnachbehandlung in der Einrichtung (24, 26; 30) zugeführt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsmittel Kraftstoff verwendet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine zumindest teilweise Verbrennung des Hilfsmittels katalytisch unterstützt wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel (14) ein Entstickungskatalysator, insbesondere ein Speicherkatalysator,
verwendet wird.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (24, 26; 30) ein Partikelfilter (24), insbesondere ein katalytisch
beschichtetes Partikelfilter, umfaßt.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (24, 26; 30) einen Entstickungskatalysator (26), insbesondere einen
Speicherkatalysator, enthält.
18. Verfahren nach Anspruch 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Partikelfilter und der Entstickungskatalysator der Einrichtung (30) auf einem
Block, insbesondere auf einem Keramikblock, integriert sind.
1. Arrangement for the aftertreatment of exhaust gases from an internal combustion engine
(1), in particular a diesel internal combustion engine, having a device for eliminating
particulates and nitrogen oxides, it being possible for the exhaust gases to flow
through the device, characterized in that upstream of the device (24, 26; 30) there is a means (14) for reducing nitrogen oxides
connected to the device via an exhaust pipe (16, 22), the means being arranged in
the vicinity of the internal combustion engine, so that the exhaust gases heat the
means to a greater extent than the device, and therefore the means can reduce nitrogen
oxides in operating situations of the internal combustion engine in which the device
is not active in this respect, in particular at a low load and/or low speed of the
internal combustion engine.
2. Arrangement according to Claim 1, characterized in that the means is dimensioned in such a way that above medium engine speeds or above medium
engine load, it is outside its working range and allows the nitrogen oxides to pass
through it, so that they are available to the device for eliminating particulates.
3. Arrangement according to Claim 1 or 2, characterized in that an auxiliary arrangement (18, 20) is provided between the means (14) and the device
(24, 26; 30), the auxiliary arrangement having a feed unit (18) for auxiliary medium,
which is used to supply an auxiliary medium in order to boost the exhaust-gas aftertreatment
in the device (24, 26; 30).
4. Arrangement according to Claim 3, characterized in that the feed unit (18) for auxiliary medium can supply fuel.
5. Arrangement according to Claim 3 or 4, characterized in that the auxiliary arrangement (18, 20) has a catalytic converter, in particular an oxidation
catalytic converter or an electrically heatable catalytic converter, optionally an
electrically heatable oxidation catalytic converter, arranged downstream of the feed
unit (18) for auxiliary medium, in order to boost at least partial combustion of the
auxiliary medium.
6. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the means (14) is a deNOx catalytic converter, in particular a storage catalytic
converter.
7. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the device (24, 26; 30) comprises a particulate filter (24), in particular a catalytically
coated particulate filter.
8. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the device (24, 26; 30) includes a deNOx catalytic converter (26), in particular
a storage catalytic converter.
9. Arrangement according to Claims 7 and 8, characterized in that the particulate filter and the deNOx catalytic converter of the device (30) are integrated
on a block, in particular on a ceramic block.
10. Method for the aftertreatment of exhaust gases from an internal combustion engine,
in particular a diesel internal combustion engine, in which the exhaust gases flow
through a device for eliminating particulates and nitrogen oxides, characterized in that the exhaust gases, before they enter the device (24, 26; 30) first of all interact,
in the vicinity of the internal combustion engine, with a means (14) for reducing
nitrogen oxides and then pass through an exhaust pipe (16, 22) leading to the device,
so that the exhaust gases heat the means to a greater extent than the device, and
therefore the means is able to reduce nitrogen oxides in operating situations of the
internal combustion engine in which the device is not active in this respect, in particular
at low load and/or low speed of the internal combustion engine.
11. Method according to Claim 10, characterized in that the means is dimensioned in such a way that beyond medium engine speeds or beyond
medium engine load it is outside its working range and allows the nitrogen oxides
to pass through it, so that they are available to the device for eliminating particulates.
12. Method according to Claim 10 or 11, characterized in that an auxiliary medium for boosting the exhaust-gas aftertreatment in the device (24,
26; 30) is fed to the exhaust gases in the region of the exhaust pipe (16, 22).
13. Method according to Claim 12, characterized in that the auxiliary medium used is fuel.
14. Method according to Claim 12 or 13, characterized in that an at least partial combustion of the auxiliary medium is catalytically boosted.
15. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the means (14) used is a deNOx catalytic converter, in particular a storage catalytic
converter.
16. Method according to one of the preceding method claims, characterized in that the device (24, 26; 30) comprises a particulate filter (24), in particular a catalytically
coated particulate filter.
17. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the device (24, 26; 30) includes a deNOx catalytic converter (26), in particular
a storage catalytic converter.
18. Method according to Claims 16 and 17, characterized in that the particulate filter and the deNOx catalytic converter of the device (30) are integrated
on a block, in particular on a ceramic block.
1. Dispositif de post-traitement des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne
(1), en particulier d'un moteur à combustion interne diesel, comportant un dispositif
pour éliminer des particules et des oxydes d'azote, les gaz d'échappement pouvant
traverser le dispositif,
caractérisé en ce qu'
en amont du dispositif (24, 26 ; 30), un moyen (14) de réduction d'oxydes d'azote
relié au dispositif par une canalisation d'échappement (16, 22) est disposé à proximité
du moteur à combustion interne, si bien que le moyen, comparé au dispositif, est chauffé
plus fortement par les gaz d'échappement et qu'ainsi le moyen peut réduire des oxydes
d'azote dans des conditions d'utilisation du moteur à combustion interne dans lesquelles
le dispositif pour cela ne devient pas actif, en particulier en cas de faible charge
et/ou de faible régime du moteur à combustion interne.
2. Dispositif selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
le moyen est dimensionné de telle manière qu'il est en dehors de sa plage de travail
à partir d'un régime moye du moteur, respectivement à partir d'une charge moyenne,
et laisse passer les oxydes d'azote, si bien qu'ils sont disponibles pour le dispositif
d'élimination de particules.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce qu'
un dispositif auxiliaire (18, 20) est prévu entre le moyen (14) et le dispositif (24,
26 ; 30), le dispositif auxiliaire présentant une unité d'alimentation en produit
auxiliaire (18) pour fournir un produit auxiliaire aidant au post-traitement des gaz
d'échappement dans le dispositif (24, 26 ; 30).
4. Dispositif selon la revendication 3,
caractérisé en ce que
l'unité d'alimentation en produit auxiliaire (18) peut fournir du carburant.
5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4,
caractérisé en ce que
le dispositif auxiliaire (18, 20) présente un catalyseur disposé en aval de l'unité
d'alimentation en produit auxiliaire (18, 20), en particulier un catalyseur d'oxydation
ou un catalyseur pouvant se chauffer à l'électricité, ou encore un catalyseur d'oxydation
pouvant se chauffer à l'électricité, pour aider à une combustion au moins partielle
du produit auxiliaire.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le moyen (14) est un catalyseur de traitement de l'oxyde d'azote, en particulier un
catalyseur d'accumulation.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le dispositif (24, 26 ; 30) comprend un filtre à particules (24), en particulier un
filtre à particules enduit de façon catalytique.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le dispositif (24, 26 ; 30) contient un catalyseur de traitement de l'oxyde d'azote
(26), en particulier un catalyseur d'accumulation.
9. Dispositif selon la revendication 7 et 8,
caractérisé en ce que
le filtre à particules et le catalyseur de traitement de l'oxyde d'azote du dispositif
(30) sont intégrés sur un bloc, en particulier sur un bloc de céramique.
10. Procédé de post-traitement des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne,
en particulier d'un moteur à combustion interne diesel, dans lequel les gaz d'échappement
traversent un dispositif pour éliminer des particules et des oxydes d'azote,
caractérisé en ce que
les gaz d'échappement, avant de pénétrer dans le dispositif (24, 26 ; 30), interagissent
dans un premier temps à proximité du moteur à combustion interne avec un moyen (14)
de réduction d'oxydes d'azote et empruntent ensuite une canalisation d'échappement
(16, 22) conduisant au dispositif, si bien que les gaz d'échappement chauffent plus
fortement le moyen que le dispositif et qu'ainsi le moyen peut réduire des oxydes
d'azote dans des conditions d'utilisation du moteur à combustion interne dans lesquelles
le dispositif pour cela ne devient pas actif, en particulier en cas de faible charge
et/ou de faible vitesse de rotation du moteur à combustion interne.
11. Procédé selon la revendication 10,
caractérisé en ce que
le moyen est dimensionné de telle manière qu'il est en dehors de sa plage de travail
à partir d'un régime moyen du moteur, respectivement à partir d'une charge moyenne,
et laisse passer les oxydes d'azote, si bien qu'ils sont disponibles pour le dispositif
d'élimination de particules.
12. Procédé selon la revendication 10 ou 11,
caractérisé en ce qu'
un produit auxiliaire est apporté aux gaz d'échappement dans la zone de la canalisation
d'échappement (16, 22), pour aider au post-traitement dans le dispositif (24, 26 ;
30).
13. Procédé selon la revendication 12,
caractérisé en ce que
du carburant est utilisé en tant que produit auxiliaire.
14. Procédé selon la revendication 12 ou 13,
caractérisé en ce qu'
une combustion au moins partielle du produit auxiliaire est assistée de façon catalytique.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications de procédé précédentes,
caractérisé en ce que
le moyen (14) utilisé est un catalyseur de traitement de l'oxyde d'azote, en particulier
un catalyseur d'accumulation.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications de procédé précédentes,
caractérisé en ce que
le dispositif (24, 26 ; 30) comprend un filtre à particules (24), en particulier un
filtre à particules enduit de façon catalytique.
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications de procédé précédentes,
caractérisé en ce que
le dispositif (24, 26 ; 30) contient un catalyseur de traitement de l'oxyde d'azote
(26), en particulier un catalyseur d'accumulation.
18. Procédé selon la revendication 16 et 17,
caractérisé en ce que
le filtre à particules et le catalyseur de traitement de l'oxyde d'azote du dispositif
(30) sont intégrés sur un bloc, en particulier sur un bloc de céramique.