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Verfahren zum optimalen Einleiten des Entschwefelungsprozesses des NOx-Speicherkatalysators einer Magerbrennkraftmaschine

IP.com Disclosure Number: IPCOM000009225D
Published in the IP.com Journal: Volume 2 Issue 9 (2002-09-25)
Included in the Prior Art Database: 2002-Sep-25
Document File: 2 page(s) / 50K

Publishing Venue

Siemens

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Juergen Carstens: SUBMITTER

Abstract

Das Abgas von mit überstöchiometrischem Luft-Kraftstoffverhältnis betriebenen Verbrennungsmotoren enthält Stickoxide, die von NOx-Speicherkatalysatoren adsorbiert werden können. Wird der Motor nach einer Magerbetriebsphase mit fettem Luft-Kraftstoffverhältnis betrieben, dann werden die Stickoxide desorbiert und gleichzeitig reduziert. Der NOx-Wirkungsgrad dieser NOx-Speicherkatalysatoren wird während der Betriebsdauer des Verbrennungsmotors zum einen durch thermische Alterung und zum anderen durch Schwefelvergiftung absinken. Wird diese Verschlechterung des Wirkungsgrades nicht in geeigneter Weise ermittelt, dann können die NOx-Emissionen über ein zulässiges Maß steigen.

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Verfahren zum optimalen Einleiten des Entschwefelungsprozesses des NOx- Speicherkatalysators einer Magerbrennkraftmaschine

Idea: Wolfgang Ludwig, DE-Regensburg; Dr. Roland Schwarz, DE-Regensburg; Tino Arlt, DE-Re- gensburg; Dr. Volker Renz, DE-Regensburg

Das Abgas von mit überstöchiometrischem Luft-Kraftstoffverhältnis betriebenen Verbrennungsmotoren enthält Stickoxide, die von NOx-Speicherkatalysatoren adsorbiert werden können. Wird der Motor nach einer Magerbetriebsphase mit fettem Luft-Kraftstoffverhältnis betrieben, dann werden die Stick- oxide desorbiert und gleichzeitig reduziert. Der NOx-Wirkungsgrad dieser NOx-Speicherkatalysatoren wird während der Betriebsdauer des Verbrennungsmotors zum einen durch thermische Alterung und zum anderen durch Schwefelvergiftung absinken. Wird diese Verschlechterung des Wirkungsgrades nicht in geeigneter Weise ermittelt, dann können die NOx-Emissionen über ein zulässiges Maß stei- gen.

Die schwefelbedingte Alterung des NOx-Katalysators ist reversibel. Dazu wird der Speicherkatalysator auf eine Temperatur erhitzt, die über der normalen Betriebstemperatur liegt. Nach Erreichen der Ziel- temperatur wird der Katalysator zeitweise mit fettem Abgas beaufschlagt, um die im Katalysator ge- speicherten Schwefelverbindungen loszulösen und aus dem Katalysator zu entfernen.

Für das Aufheizen des Katalysators auf die Desulfatisierungstemperatur werden verschiedene Verfah- ren angewendet. Eines dieser Verfahren ist das aktive Aufheizen des Katalysators. Nachteilig bei die- sem Verfahren ist ein erhöhter Kraftstoffverbrauch während der Katalysatoraufheizphase. Das aktive Aufheizen des Katalysators wird gewöhnlich bei der Überschreitung eines Grenzwertes für die schwefelbedingte Alterung des Katalysators eingeleitet. Wenn dieser Vorgang allerdings gestartet wurde und vor dem Erreichen der Desulfatisierungstemperatur wieder abgebrochen werden muß, da beispielsweise das Fahrziel erreicht ist und das Fahrzeug abgestellt wird oder der Lastbereich verlas- sen wird, indem durch aktive Heizmaßnahmen die notwendige Desulfatisierungstemperatur erreicht werden kann, dann wurde der für das Katalysatoraufheizen aufgewendete Kraftstoff nutzlos ver- braucht.

Durch ein neues Verfahren, welches einen optimalen Startzeitpunkt für das aktive Aufheizen und den Start der Desulfatisierung des Katalysators bestimmt, kann unnötiger Kraftstoffverbrauch durch aktive K...