运行内燃机废气后处理系统的方法,内燃机废气后处理系统和有该废气后处理系统的内燃机与流程

文档序号:18030582发布日期:2019-06-28 22:37阅读:156来源:国知局
运行内燃机废气后处理系统的方法,内燃机废气后处理系统和有该废气后处理系统的内燃机与流程

本发明涉及一种用于运行内燃机的废气后处理系统的方法、一种用于内燃机的废气后处理系统和一种具有该废气后处理系统的内燃机。



背景技术:

尤其是就用于非道路区域(non-road)或者越野(off-road)区域和/或至少基本上用于稳定的运行点的内燃机而言,证明了:在用于这种内燃机的废气后处理系统的scr-催化器材料处的氮氧化物-转化率随时间降低,尤其是在长时间的全负荷运行之后。为了对此进行补偿,这种内燃机或者调整至较低的氮氧化物-排放(然而,这导致降低的燃料效率),或者它们配备有较大的、较重的并且尤其是体积更大的scr-催化器,这是昂贵的,参考排气背压,这对于内燃机来说是不利的并且是耗费空间的。



技术实现要素:

本发明基于这个任务:提供一种用于运行内燃机的废气后处理系统的方法、一种用于内燃机的废气后处理系统和一种具有该废气后处理系统的内燃机,其中,不出现所提到的缺点。

通过提供独立权利要求的对象解决了该任务。有利的方案由从属权利要求中得出。

尤其是通过以下方式解决了该任务:提供一种用于运行内燃机的废气后处理系统的方法,其中,在废气后处理系统的运行中,检测至少一个运行参数,所述运行参数与废气后处理系统的scr-催化器材料的氧化状态相关,其中,根据所述至少一个运行参数,引入至少一种用于再氧化所述scr-催化器材料的再氧化措施。替代或者附加于引入再氧化措施,能够根据至少一个运行参数来引入至少一种措施,所述措施中止scr-催化器材料的继续还原或者进一步还原。在本发明的框架中已经认识到:降低的氮氧化物-转化率尤其是能够归因于作为还原氮氧化物的竞争反应的、对scr-催化器材料的还原,所述对scr-催化器材料的还原恰好在高的废气温度和还原剂计量速率时发生,其中,scr-催化器材料在还原状态下仅以减小的程度催化氮氧化物的还原或者不再能够催化氮氧化物的还原。在前述运行条件下,scr-催化器材料的再氧化仅非常缓慢地进行,使得scr-催化器材料在这些情况下几乎不或者完全不再生。这种效应尤其是在内燃机的非道路或者越野的应用中发生,尤其是当该内燃机在稳定的运行点中并且特别是在全负荷运行中被运行时。相反,在道路区域中,该效应通常以大大降低的程度出现或者完全不出现,因为尤其是废气温度剧烈波动并且没有在较长时间内保持为高的值。同时,在道路应用时的还原剂计量速率通常比在越野应用时波动地更剧烈。现在,能够以有利的方式来抵消在scr-催化器材料处的氮氧化物-转化率的减小,如果借助于至少一个运行参数来监控scr-催化器材料的氧化状态,其中,根据该运行参数,引入至少一种用于再氧化scr-催化器材料的再氧化措施和/或阻止scr-催化器材料的至少进一步的还原。因此,催化器材料优选能够主动地再生并且其转化率再次升高,或者,能够至少阻碍朝向更小的转化率的趋势。这又允许:使用更小的、成本更有利的并且更节省空间的scr-催化器,和/或,朝向较高的氮氧化物-排放并且因此同时朝向较高的效率来调整与废气后处理系统一起使用的内燃机。在此,由于scr-催化器材料的、升高的或者至少没有进一步减小的转化率,仍然能够遵守适用于氮氧化物-排放的极限值。内燃机的、提高的效率又具有节省燃料的效果。

至少一种再氧化措施和/或至少一种用于阻止进一步还原的措施尤其被引入,如果至少一个运行参数使得推断出scr-催化器材料的氧化状态,所述氧化状态优选以预先确定的方式造成在scr-催化器材料处的氮氧化物转化的减少。因此,scr-催化器材料能够根据需要地被再氧化并且因此被再生。

替代于在引入措施之后立即启动措施和/或与在引入措施之后立即启动措施相结合地,这种措施也能够首先仅被要求引入,并且,在运行的和/或发动机的边缘条件有利于措施的成功时才能够被执行。“引入措施”也能够被理解为:立即启动措施,或者,请求该措施并且以相对于其请求的延迟或者时间偏移而启动该措施。

尤其地,“scr-催化器材料的氧化状态”被理解为scr-催化器材料的表面的氧化状态。在此证明了,常见的scr-催化器材料典型地以氧化的状态存在,例如五氧化二钒,其中,氧原子有助于催化氮氧化物的还原,所述氧原子布置在scr-催化器材料的表面处。如果scr-催化器材料得到还原,则这些氧原子被除去,使得scr-催化器材料的催化效率下降。

根据本发明的改型方案设置了,检测作为至少一个运行参数的废气温度,尤其是在scr-催化器材料上游、优选紧接在其上游或者在scr-催化器材料处。可替代地或者附加地,优选检测运行时间作为至少一个运行参数,所述运行时间优选从上一次再氧化措施或者从起动内燃机开始测量。也可能的是,检测在特定的运行状态下或者在特定的特性场区域中的内燃机的运行时间。在这方面,至少一种用于阻止进一步还原的措施和/或至少一种用于再氧化措施的引入尤其是受温度控制和/或受时间控制地进行。在此证明了,尤其是在高的废气温度和/或较长的运行时间时,scr-催化器材料的还原尤其是在高的负荷点中、特别是在全负荷下出现。

可替代地或者附加地,可能的是,作为至少一个运行参数检测废气温度-运行时间-积分。在这方面,scr-催化器材料的氧化状态尤其是取决于,在什么废气温度下、在什么时间内运行废气后处理系统,其中,运行时间和废气温度共同决定了运行历史,所述运行历史总体上确定氧化状态。

可替代地或者附加地,可能的是,检测作为至少一个运行参数的在时间积分上待转化的氮氧化物-量(就是说,在积分时间内供给至scr-催化器材料的并且在该scr-催化器材料处所转化的、氮氧化物的总量)或者在时间积分上所计量的还原剂量(就是说,在积分时间内总体上所计量的、还原剂的量)。

可替代地或者附加地,作为至少一个运行参数检测在废气后处理系统中、在scr-催化器材料下游的氮氧化物浓度和/或还原剂浓度。特别优选地,紧接着在scr-催化器材料的下游检测氮氧化物浓度和/或还原剂浓度。作为还原剂优选使用氨,使得尤其是检测scr-催化器材料下游的、优选紧接着scr-催化器材料下游的氨浓度。氮氧化物浓度和氨浓度都是scr-催化器材料的氧化状态的指示物,尤其是因为一方面高的氮氧化物浓度(正如高的还原剂浓度)能够促进作为氮氧化物的还原的竞争反应的催化器材料的还原,其中,高的氮氧化物浓度也说明在scr-催化器材料处的、减小的氮氧化物-转化率。优选地,一氧化氮和二氧化氮的总-氮氧化物浓度利用在scr-催化器材料上游的氮氧化物传感器来确定,其中,还原剂浓度(尤其是在scr-催化器材料下游的氨-浓度)利用还原剂-传感器、尤其是氨传感器来确定。

根据本发明的改型方案设置了,比较至少一个运行参数与预先确定的阈值,其中,引入至少一种再氧化措施和/或至少一种用于阻止进一步还原的措施,如果所述至少一个运行参数达到或者超过所述预先确定的阈值。阈值能够尤其是废气温度-阈值、运行时间阈值、废气温度-运行时间-积分-阈值、积分的氮氧化物-量的阈值、积分的还原剂量的阈值、氮氧化物浓度-阈值和/或还原剂浓度-阈值。在这里,概念“超过”在一般意义上被用于:视运行参数的定义并且视阈值的定义而定,向上或者向下地超过预先确定的阈值。在任何情况下,运行参数超过预先确定的阈值朝向增加scr-催化器材料的还原的方向,使得在这种情况下引入用于阻止进一步还原的措施和/或执行再氧化措施是有意义的。

尤其地,400°c的值能够被用作废气温度的阈值。尤其是当废气温度在较长的时间内大于400°c时,即将发生scr-催化器材料的还原。尤其地,至少一个小时至最多10个小时、优选4个小时被用作运行时间阈值。

可替代地,可能的是,引入至少一种用于阻止进一步还原的措施和/或至少一种再氧化措施,如果至少一个运行参数在预先确定的持续时间内达到或者超过预先确定的阈值。这能够考虑到这个方面:如果在较长的时间内达到或者超过了所述阈值,则以特别不利的方式继续scr-催化器材料的还原。在确定是否引入至少一种用于阻止进一步还原的措施和/或至少一种再氧化措施时,优选考虑以下述运行状态形式的暂停,其中运行参数没有达到或者超过预先确定的阈值。在此,可能的是,所检测的时间从预先确定的暂停长度开始被复位,并且,在至少一个运行参数随后重新超过或者达到预先确定的阈值时被重新检测。这考虑了这样的事实:在暂停中,在没有主动的再氧化措施的情况下也可能再生scr-催化器材料。

根据本发明的改型方案设置了,借助于催化器-反应模型来计算scr-催化器材料的氧化状态和/或氮氧化物-转化值。将所述至少一个运行参数作为输入量供给至催化器-反应模型。根据由催化器-反应模型确定的氧化状态和/或根据由催化器-反应模型确定的氮氧化物-转化值,引入至少一种用于阻止进一步还原的措施和/或至少一种再氧化措施。

在此,氮氧化物-转化值尤其被理解为绝对的氮氧化物-转化、尤其是绝对的氮氧化物-转化率,或者可替代地被理解为由于scr-催化器材料的还原而引起的氮氧化物-转化或者氮氧化物-转化率的减小。

催化器-反应模型原则上是已知的,例如从以下文献中已知:

[1]massimocolombo,isabellanova,enricotronconi,volkerschmeißer,brigittebandl-konrad,lisazimmermann(2012),no/n02/n20-nh3scrreactionsoveracommercialfezeolitecatalystfordieselexhaustaftertreatment:intrinsickineticsandmonolithconvertermodelling,appliedcatalysisb:environmental,volumes111-112,pages106-118,http://dx.doi.org/10.1016/j.apcatb.2011.09.023;

[2]nova,i.,ciardelli,c,tronconi,e.,chatterjee,d.andbandl-konrad,b.(2006),nh3-scrofnooverav-basedcatalyst:low-tredoxkineticswithnh3inhibition.aichejournal,volume52,pages3222-3233,doi:10.1002/aic.10939。

在此,尤其是能够涉及所谓的全局动力学scr-模型。以有利的方式,能够给它们扩展另外的全局动力反应,所述另外的全局动力反应包括scr-催化器材料的氧化状态。于是,以这种方式产生的模型能够从废气后处理系统的运行历史中计算出催化器表面的、要预期的氧化状态和/或其对氮氧化物-转化的负面影响,并且,能够被用于这种问题:是否应当引入至少一种用于阻止进一步还原的措施和/或至少一种再氧化措施。在美国专利us8,474,248b2中,例如描述了一种基于模型的控制策略,所述控制策略用于控制特定的催化器寿命。以类似的方式,在本发明的框架中,能够提供scr-催化器材料的氧化状态的控制策略,其中,该控制策略与催化器寿命无关。

根据本发明的改型方案设置了,作为至少一种用于阻止进一步还原的措施和/或作为至少一种再氧化措施,减小、优选在时间上限制进到在scr-催化器材料上游的废气后处理系统的排气路径中的还原剂计量。例如,这能够进行一段时间,需要所述时间以在整个催化器上达到scr-催化器材料的热稳定状态。还原剂计量的减小能够例如进行至少1分钟至最高60分钟、优选15分钟。通过减小还原剂计量,还原剂氧化作为再氧化scr-催化器材料的竞争反应被抑制。

该措施例如能够与运行时间阈值如此组合,使得进行大约15分钟的还原剂计量的减小,如果先前确定了:在特定的废气温度-阈值之上的、连续的稳态运行持续了尤其是至少1个小时至最多10个小时、优选4个小时。

可替代地或者附加地,作为至少一种用于阻止进一步还原的措施和/或作为至少一种再氧化措施,优选地提高在scr-催化器材料上游的废气中的氧浓度。通过在废气中的、较高的氧含量,能够促进scr-催化器材料的再氧化。

可替代地或者附加地,作为至少一种用于阻止进一步还原的措施和/或作为至少一种再氧化措施,优选地降低在scr-催化器材料上游的废气温度。通过在废气中的、较低的温度,能够促进scr-催化器材料的再氧化。

可替代地或者附加地,作为至少一种用于阻止进一步还原的措施和/或作为至少一种再氧化措施,优选地减小在scr-催化器材料上游的废气中的氮氧化物浓度。尤其地,这种措施本身就具有这种效应:还原剂计量控制减少了还原剂的计量,如果在scr-催化器材料上游的废气中存在少的氮氧化物。此外,在scr-催化器材料的区域中的一氧化氮-浓度的降低导致一氧化氮到二氧化氮的氧化被抑制,所述氧化作为scr-催化器材料的再氧化的竞争反应。但是,在废气中的氮氧化物浓度也能够在还原剂计量的减小的旁侧被实现,以便在还原剂计量减少时也能够遵守用于氮氧化物-排放的、预先确定的氮氧化物-极限值。为了减小在废气中的氮氧化物浓度,尤其是考虑就与废气后处理系统一起运行的内燃机而言的、发动机内部的措施。

根据本发明的改型方案设置了,通过改变涡轮旁通路径-设定装置的设定位置的方式,提高了在scr-催化器材料上游的废气中的氧浓度和/或降低了废气温度,所述涡轮旁通路径-设定装置用于在scr-催化器材料上游的废气涡轮增压器-涡轮机的旁通路径。优选地,这种涡轮旁通路径-设定装置能够构造为所谓的废气门,并且,能够包括阀装置或者排气门。如果涡轮旁通路径-设定装置被进一步或者完全关闭,则更多的废气经由废气涡轮增压器-涡轮机引导,使得同时增加了废气涡轮增压器-压缩机的功率并且因而更多的燃烧空气被输送到内燃机的燃烧室中,所述废气涡轮增压器-压缩机与所述废气涡轮增压器-涡轮机作用连接。由此,实现了在燃烧室中的较高的燃烧空气-燃料-比例,这最终也导致在废气中的氧气-分压力增加。然而,也可能的是,在废气涡轮增压器的、特定的运行状态下,进一步打开涡轮旁通路径-设定装置,尤其是以便阻止压缩机泵送并且以便提高废气涡轮增压器的效率。这也能够有助于提高在废气中的氧气-分压力和/或能够降低废气温度。

可替代地或者附加地,可能的是,通过改变压缩机旁通路径-设定装置的设定位置的方式,提高了在scr-催化器材料上游的废气中的氧浓度和/或降低了废气温度,所述压缩机旁通路径-设定装置用于废气涡轮增压器-压缩机的旁通路径,所述旁通路径优选布置在内燃机的增压路径中,所述内燃机具有废气后处理系统。在此,压缩机旁通路径-设定装置能够被打开尤其是用于排出增压空气,使得压缩机不被绕流。由此,在特定的运行区域中,能够提高废气涡轮增压器的效率,尤其是当否则会发生压缩机泵送时。在此,提高的效率对燃烧空气-燃料-比例的、有利的影响超过了压缩机-绕流的负面效应。

如果更多的空气被供给到内燃机的燃烧室中,则能够同时降低废气温度并且减小在废气中的氮氧化物-浓度。

根据本发明的改型方案设置了,通过提高废气再循环率的方式,减小了在所述scr-催化器材料上游的所述废气中的氮氧化物浓度,所述废气再循环率用于使废气返回到配属于废气后处理系统的内燃机的燃烧室中。由此,尤其是能够减低燃烧室温度,并且,能够减少氮氧化物-排放。

可替代地或者附加地,优选设置了,通过改变在配属于废气后处理系统的内燃机的燃烧室中的燃烧重点位置的方式,减小了在所述scr-催化器材料上游的所述废气中的氮氧化物浓度。这尤其能够通过点火时刻的移动来实现。在此,点火时刻和/或燃烧重点位置尤其是如此地移动,使得减少了氮氧化物-排放,例如将点火时刻调整为较晚。

所述任务也通过以下方式得到解决:提供一种用于内燃机的废气后处理系统,所述废气后处理系统具有排气路径,其中,在所述排气路径中布置有scr-催化器。此外,废气后处理系统具有还原剂计量装置,所述还原剂计量装置被设置用于将还原剂计量到在scr-催化器上游的排气路径中。还原剂尤其能够是氨或者氨前体产物、尤其是尿素-水-溶液。此外,废气后处理系统具有至少一个的检测装置,所述检测装置被设置用于检测至少一个运行参数,所述运行参数与scr-催化器的scr-催化器材料的氧化状态有关。废气后处理系统具有控制装置,所述控制装置被设置用于,根据所述至少一个运行参数来引入至少一种用于阻止scr-催化器材料的进一步还原的措施和/或至少一种用于再氧化scr-催化器材料的再氧化措施。与废气后处理系统相关地,尤其是得出这种优点,所述优点已经结合所述方法得到阐述。

至少一个的检测装置能够尤其是废气温度-传感器、运行时间检测器件、废气温度-运行时间-积分-检测器件、氮氧化物传感器和/或还原剂-传感器(尤其是氨传感器)。尤其可能的是,废气后处理系统在scr-催化器上游具有氮氧化物传感器和/或废气温度-传感器。可替代地或者附加地,也可能的是,废气后处理系统在scr-催化器下游具有还原剂-传感器(尤其是氨传感器)和/或氮氧化物传感器和/或温度传感器。

在控制装置中,优选存储有至少一个预先确定的阈值,比较至少一个运行参数与所述阈值,以便根据所述比较来引入至少一种用于阻止进一步还原的措施和/或至少一种再氧化措施。

特别优选地,在控制装置中存储有催化器-反应模型,至少一个运行参数能够作为输入量被供给至所述催化器-反应模型,其中,根据由催化器-反应模型确定的氧化状态和/或根据由催化器-反应模型确定的氮氧化物-转化值,引入至少一种用于阻止进一步还原的措施和/或至少一种再氧化措施。

控制装置优选与还原剂计量装置作用连接,以便操控该还原剂计量装置尤其是以用于调节还原剂计量速率。可替代地或者附加地,控制装置优选被设置用于,操控内燃机的涡轮旁通路径-设定装置和/或压缩机旁通路径-设定装置,所述内燃机具有废气后处理系统,其中,它优选与这些装置中的至少一个作用连接。可替代地或者附加地,控制装置优选被设置用于,调节用于内燃机的至少一个燃烧室的废气再循环率和/或燃烧重点位置。

最后,所述任务也通过提供一种内燃机得到解决,所述内燃机具有根据前述实施例中任一个实施例的废气后处理系统。与内燃机相关地,尤其是得出这种优点,所述优点已经与所述方法相关地并且与所述废气后处理系统相关地得到阐述。

优选地,内燃机具有废气涡轮增压器,所述废气涡轮增压器具有在废气后处理系统的排气路径中的废气涡轮增压器-涡轮机和在内燃机的增压路径的废气涡轮增压器-压缩机,所述废气涡轮增压器-涡轮机优选在scr-催化器上游,其中,优选地,旁通路径以及涡轮旁通路径-设定装置配属于废气涡轮增压器-涡轮机,其中,优选地,旁通路径和压缩机旁通路径-设定装置配属于废气涡轮增压器-压缩机,其中,废气后处理系统的控制装置优选与涡轮旁通路径-设定装置和/或压缩机旁通路径-设定装置作用连接以对其进行操控。

优选地,内燃机具有废气再循环装置,所述废气再循环装置被设置用于使废气返回到内燃机的燃烧室中,其中,废气后处理系统的控制装置优选与废气再循环装置作用连接以用于调节废气再循环率。此外,控制装置优选被设置用于,在内燃机的至少一个燃烧室中调节燃烧重点位置,特别优选地通过改变点火时刻。

可能的是,废气后处理系统的控制装置是内燃机的控制器、尤其是内燃机的发动机控制器,或者,废气后处理系统的控制装置的功能性集成到内燃机的控制器、尤其是发动机控制器中。然而,也可能的是,单独的控制装置配属于废气后处理系统。

内燃机优选构造为往复式活塞发动机。也可能的是,内燃机被设置用于驱动载客车辆、载货车辆或者商用车。在一个优选的实施例中,内燃机用于驱动尤其是重型陆地或水上交通工具,例如矿车、火车或者船舶,其中,内燃机使用在火车头或者驱动车厢中。使用内燃机以驱动用于防御的车辆(例如坦克)也是可能的。内燃机的一种实施例优选也稳定地、例如为了稳定的能量供应而被用于紧急操作、连续负载运行或者峰值负载运行中,其中,内燃机在这种情况下优选驱动发电机。用于驱动辅助设备(例如石油钻井平台上的消防泵)的内燃机的、稳定的应用也是可能的。此外,内燃机在输送化石原料并且尤其是燃料(例如油和/或气)领域的应用也是可能的。内燃机在工业领域或者在建筑领域的使用(例如在建筑机械或者施工机械中,例如在起重机或者挖掘机中)也是可能的。内燃机优选构造为柴油发动机、汽油发动机、燃气发动机,所述燃气发动机用于以天然气、沼气、特殊气体或其他合适的气体来运行。尤其是当内燃机构造为燃气发动机时,它适用于中央热电站以用于稳定地产生能量。

废气后处理系统优选被设置用于执行根据前述实施方式中任一种所述的方法。内燃机也优选被设置用于执行所述方法的前述实施方式中的至少一种实施方式。

附图说明

在下文中,参照附图更详细地阐述了本发明。在此,附图示出:

图1具有废气后处理系统的内燃机的实施例的示意图;以及

图2用于运行根据图1的废气后处理系统和内燃机的方法的实施方式的示意图。

具体实施方式

图1示出了具有废气后处理系统3的内燃机1的实施例的示意图,所述废气后处理系统具有排气路径5,其中,在排气路径5中布置有scr-催化器7,所述scr-催化器具有scr-催化器材料,其中,废气后处理系统3此外具有还原剂计量装置9,所述还原剂计量装置被设置用于将还原剂、尤其是氨或者氨前体产物、尤其是尿素-水-溶液计量到scr-催化器7上游的排气路径5中。此外,废气后处理系统3具有至少一个检测装置11(在这里:多个检测装置11),所述检测装置用于检测至少一个运行参数(在这里:尤其是用于检测多个运行参数),其中,至少一个运行参数与scr-催化器7的scr-催化器材料的氧化状态相关。此外,废气后处理系统3具有控制装置13,所述控制装置被设置用于,根据至少一个运行参数,引入至少一种用于阻止scr-催化器材料的进一步还原的措施和/或至少一种用于再氧化scr-催化器材料的再氧化措施。因此,能够避免或者逆转scr-催化器7的氮氧化物-转化率的(尤其是继续的)减小,所述减小由于scr-催化器材料的还原而引起,尤其是通过定期或者根据需要地通过再氧来再生scr-催化器材料的方式。这最终导致,在内燃机1处能够使用较小的、成本较有利的并且较节省空间的scr-催化器7,和/或,内燃机1在效率方面能够有利于氮氧化物-排放地得到大大的优化,这使得燃料被节省,其中,也能够遵守用于氮氧化物-排放的极限值,因为scr-催化器7具有高的效率。

作为用于检测运行参数的检测装置11,在这里尤其设置了废气温度-传感器15和氮氧化物传感器17,二者都布置在scr-催化器7上游的排气路径5中,其中,作为另外的检测装置11将还原剂-传感器19(尤其是氨传感)布置在scr-催化器7下游的排气路径5中。优选地,控制装置13具有运行时间-检测器件,使得废气后处理系统3的运行时间和/或废气温度-运行时间-积分能够由控制装置13检测。

控制装置13尤其是与还原剂计量装置9和不同的检测装置11作用连接。

此外,内燃机1具有废气涡轮增压器21,所述废气涡轮增压器具有废气涡轮增压器-涡轮机23和废气涡轮增压器-压缩机25,其中,废气涡轮增压器-压缩机25与废气涡轮增压器-涡轮机23驱动作用连接。在此,废气涡轮增压器-涡轮机23被布置在内燃机1的排气路径5中,其中,废气涡轮增压器-压缩机25被布置在内燃机1的增压路径27中。

涡轮机-旁通路径29配属于废气涡轮增压器-涡轮机23,所述涡轮机-旁通路径带有涡轮旁通路径-设定装置31,通过所述涡轮机-旁通路径、根据涡轮旁通路径-设定装置31的设定位置能够围绕废气涡轮增压器-涡轮机23引导特定份额的废气,所述涡轮旁通路径-设定装置尤其能够被构造为废气门。

压缩机-旁通路径33配属于废气涡轮增压器-压缩机25,所述压缩机-旁通路径带有压缩机旁通路径-设定装置35,其中,沿着增压路径27流动的增压空气根据压缩机旁通路径-设定装置35的设定位置能够流经废气涡轮增压器-压缩机25,并且,尤其是能够从废气涡轮增压器-压缩机25的高压侧返回到其低压侧,这也被称为增压空气的排出或者废气涡轮增压器-压缩机25的绕流。在此,所取出的或者绕流的增压空气的份额能够通过涡轮旁通路径-设定装置35的设定位置来调节。

此外,内燃机1具有废气再循环装置37,所述废气再循环装置在这里以废气再循环路径39的形式,其中,在废气再循环路径39中布置有废气再循环-设定装置41、尤其是以废气再循环阀的形式,借助于所述废气再循环阀能够调节废气再循环率,即从排气路径5返回到增压路径27中的废气的份额。在图1中,在这里例如示例性地示出了高压-废气再循环。然而,也可能的是,内燃机1具有低压-废气再循环。

控制装置13与涡轮旁通路径-设定装置31、压缩机旁通路径-设定装置35和废气再循环装置37(在这里,尤其是与废气再循环-设定装置41)作用连接,以便调节它们的设定位置。

图2示出了用于运行内燃机的废气后处理系统、尤其是用于运行根据图1的内燃机1的废气后处理系统3的方法的实施方式的示意图。在此,在第一步骤s1中,在废气后处理系统3的运行中检测至少一个运行参数,所述运行参数与scr-催化器7的scr-催化器材料的氧化状态相关。

在第二步骤s2中,评估所检测的至少一个运行参数,尤其是在scr-催化器材料的氧化状态方面。

在第三步骤s3中,根据至少一个运行参数、尤其是根据scr-催化器材料的氧化状态,引入至少一种用于阻止scr-催化器材料进一步还原的措施和/或至少一种用于再氧化scr-催化器材料的再氧化措施,所述氧化状态参照在第二步骤s2中的至少一个运行参数求得。

在此,作为至少一个运行参数,优选检测废气温度、运行时间、废气温度-运行时间-积分、在时间积分上所转化的氮氧化物-量、在时间积分上所计量的还原剂量、氮氧化物浓度和/或在废气后处理系统3中的scr-催化器7下游的还原剂浓度。

比较至少一个运行参数与阈值,所述阈值被预先确定并且优选被存储在控制装置13中,其中,引入用于阻止进一步还原的措施和/或再氧化措施,如果至少一个运行参数达到或者超过预先确定的阈值,或者,如果至少一个运行参数在预先确定的持续时间内达到或者超过预先确定的阈值。

在控制装置13中,优选存储有催化器-反应模型,其中,scr-催化器材料的氧化状态和/或scr-催化器材料的氮氧化物-转化值借助于催化器-反应模型来确定,其中,将至少一个运行参数作为输入量供给至催化器-反应模型,其中,根据由催化器-反应模型确定的氧化状态和/或根据氮氧化物-转化值,引入至少一种用于阻止进一步还原的措施和/或至少一种再氧化措施。

作为至少一种用于阻止进一步还原的措施和/或至少一种再氧化措施,优选地减小进到位于scr-催化器7上游的废气后处理系统3的排气路径5中的还原剂计量,提高在scr-催化器7上游的废气中的氧浓度,降低在scr-催化器7上游的废气温度,和/或,减小在scr-催化器7上游的废气中的氮氧化物浓度。

优选地,通过改变涡轮旁通路径-设定装置31的设定位置的方式,和/或,通过改变压缩机旁通路径-设定装置35的设定位置的方式,提高氧浓度和/或降低废气温度。

通过尤其是借助于废气再循环-设定装置41来提高废气再循环率的方式,和/或,通过改变在内燃机1的至少一个燃烧室中的燃烧重点位置的方式,优选地减小在废气中的氮氧化物浓度。为此,控制装置13优选地与点火装置或者喷射器作用连接,以便能够调节点火时刻,所述喷射器用于将燃料直接喷射到燃烧室中。

总地来说证明了,利用这里所提出的方法、废气后处理系统3和内燃机1实现了在scr-催化器7处的氮氧化物-转化率的提高或者再生,或者,能够阻止至少其进一步地减小,使得scr-催化器7能够构造得较小、成本较有利并且较节省空间,和/或,内燃机1在效率方面并且因而在节省燃料方面能够得到大大的优化,其中,与此相关的、较高的氮氧化物-排放通过scr-催化器7的、较高的或者至少没有减小的转化率来补偿。

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