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DE102008042767B4 - Abgasreinigungsanlage - Google Patents

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DE102008042767B4
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Abstract

Abgasreinigungsanlage für Abgase eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Dieselmotors, welche in einem Abgasstrang (2) angeordnet ist, und die ein Filterelement (7) und ein Katalysatorelement (6) als Abgasnachbehandlungselemente (6, 7) mit jeweils einer Eingangsseite (8) und einer Ausgangsseite (9) aufweist. wobei der Abgasstrang (2) zumindest eine Einlassleitung (3) und eine Auslassleitung (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Einlassleitung (3) in eine Filterleitung (16) und eine Katalysatorleitung (17) so aufteilt, das ein Teil (18) des Gesamtabgasstromes (13) durch das Filterelement (7) und ein anderer Teil (19) des Gesamtabgasstromes (13) durch das Katalysatorelement (6) strömt, wobei jeweils ein Teilabgasstrom (33, 34) des jeweils aus den Abgasnachbehandlungselementen (6, 7) austretenden Abgasstromes über eine jeweils ausgangsseitig angeordnete Rückführleitung (31, 32) zu der jeweiligen Eingangsseite (8) des jeweils anderen Abgasnachbehandlungselementes (6, 7) zurückgeführt wird, wobei der jeweils andere Teil des jeweils auslassseitig aus der jeweiligen Abgasnachbehandlungseinrichtung (6, 7) austretenden Abgasstromes in die Auslassleitung (4) des Abgasstranges...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Abgasreinigungsanlage für Abgase eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Dieselmotors, welche in einem Abgasstrang angeordnet ist, und die ein Filterelement und ein Katalysatorelement als Abgasnachbehandlungselemente mit jeweils einer Eingangsseite und jeweils einer Ausgangsseite aufweist, wobei der Abgasstrang zumindest eine Einlaßleitung und zumindest eine Auslaßleitung aufweist.
  • Die US 2008/0127636 A1 offenbart eine Abgasreinigungsanlage mit einem Gehäuse, in welchem mehrere Luftpfade angeordnet sind, welche mittels eines Teilungselementes erzeugt werden. In dem Gehäuse sind zumindest ein Katalysator und ein Partikelfilter angeordnet. Das zumindest eine Teilungselement ist so angeordnet, dass zwei übereinander liegende Kammern gebildet sind, welche gegenüber zum Abgaseinlaß in Verbindung stehen, so dass der Abgasstrom aus der einen Kammer in die andere Kammer umgelenkt wird. Damit soll ein in seiner Längserstreckung reduzierter Abgasreinigungsapparat zur Verfügung gestellt werden, da beide Kammern übereinander liegend angeordnet sind. Der Abgasstrom durchströmt die in dem Gehäuse angeordneten Reinigungselemente also nach einander, wobei diese quasi in Reihe geschaltet sind.
  • Die WO2006/021337 A1 beschäftigt sich mit einem katalytisch beschichtetem Partikelfilter mit einer ersten und einer zweiten Stirnfläche und einer axialen Länge. Der Partikelfilter ist beginnend von seiner ersten Stirnfläche auf einem Bruchteil seiner Länge mit einem ersten und im Anschluß daran mit einem zweiten Katalysator beschichtet. der erste Katalysator weist Platin und Palladium auf dem ersten Trägermaterial auf, wobei der zweite Katalysator Platin und gegebenenfalls Palladium auf zweiten Trägermaterialien enthält. Insofern weist der Partikelfilter zwei, bezogen auf den Abgasstrom, in Reihe liegende Katalysatorbeschichtungen auf. Derartige Filter besitzen eine hohe thermische Masse und erwärmen sich nur langsam, weswegen eine erhöhte Edelmetallkonzentration im Eingangsbereich des Filters vorgesehen ist.
  • Die WO 2006/021338 A1 offenbart ein Verfahren zur Beschichtung eines Wandflussfilters. Wandflußfilter weisen zwei Stirnflächen und eine Vielzahl von parallel zur Zylinderachse verlaufenden Strömungskanälen auf. Zur Ausbildung der Filterwirkung sind die Strömungskanäle wechselseitig an der ersten und zweiten Stirnfläche verschlossen. Bei seinem Weg durch den Filter muss das Abgas von den Eintrittskanälen durch die Kanalwände zwischen Ein- und Austrittskanälen hindurch in die Austrittskanäle des Filters hinüberwechseln.
  • Die DE 602 22 826 T2 (= teilweise WO03/068362 ) offenbart einen Filter zur Abgasnachbehandlung. Der Filter weist mehrere axial verlaufende Strömungskanäle auf, welche zumindest in einem zweiten Filterabschnitt abwechselnd verschlossen sind. Der zylindrische Filter ist eine Filterrolle aus gefaltetem Filtermedium, das aus einer Bahn spiralgewickelt ist. In einem ersten Durchströmungsabschnitt strömt Abgas ungefiltert hindurch. Der erste Durchströmungsabschnitt ist ein mittiger innerer Abschnitt, der von dem ringförmig ausgeführten zweiten Filterungsabschnitt umfasst wird. Der mittige innere Abschnitt ist lediglich ein Durchströmungsabschnitt mit offenen Strömungskanälen. Der Filterabschnitt weist einen Katalysatorabschnitt und einen Partikelfilterabschnitt auf, welche aufeinander folgend angeordnet sind. Der Abgasstrom strömt in einer Ausgestaltung mit einem Teil durch den Filterabschnitt und mit einem anderen Teil ungefiltert durch den inneren Abschnitt. Dadurch wird ein teil der Abgase aber überhaupt nicht gereinigt. Um den Gesamtabgasstrom einer Reinigung zu unterziehen, wird ein Auspuffrohr mit dem inneren Durchströmungsabschnitt verbunden, so dass der Gesamtabgasstrom durch den Durchströmungsabschnitt strömt und ungefiltert in eine rückseitige Kammer einströmt. In dieser wird der Abgasstrom gezwungen durch den Filterabschnitt zur Einlassseite zurück zu strömen, in welchem auf einander folgend der Katalysatorabschnitt und der Filterabschnitt ähnlich zur Ausführung der WO 2006/021338 A1 angeordnet ist.
  • Die DE 198 50 757 A1 offenbart ein Verfahren zur De-Sulfatierung einer, einer mager betriebenen Brennkraftmaschine nachgeschalteten Katalysatoreinrichtung durch Einstellung einer vorbestimmten De-Sulfatierungstemperatur. Die vorbestimmte De-Sulfatierungstemperatur wird zumindest teilweise durch die Regeneration eines Partikelfilters erzeugt. In einem Ausführungsbeispiel offenbart die DE 198 50 757 A1 eine Abgasreinigungsvorrichtung welche einen NOx-Speicherkatalysator und einen parallel dazu geschalteten Partikelkatalysator aufweist. Die beiden Katalysatoren sind hinter dem Partikelfilter im Abgasstrang angeordnet.
  • Um Abgase eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Dieselmotors zu behandeln, ist also bekannt, ein Katalysatorelement und ein Filterelement, insbesondere einen Partikelfilter in einem Abgasstrang des Verbrennungsmotors anzuordnen. Hierbei ist entweder das Katalysatorelement stromauf des Partikelfilters oder stromab des Partikelfilters angeordnet, wobei beide Komponenten in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein können. Natürlich können beide Komponenten auch aufeinander folgend in separaten Gehäusen in dem Abgasstrang angeordnet sein.
  • Ist der Partikelfilter stromauf des Katalysatorelementes angeordnet, kann die Rußverbrennung (Regeneration) schneller durchgeführt werden, da noch genügend Stickoxide im Abgasstrom enthalten sind. Nachteilig ist aber aufgrund der großen thermischen Masse des (Diesel)Partikelfilters, dass die Temperatur im Katalysatorelement sehr langsam steigt, was zu einer reduzierten Stickoxidkonversion des Katalysators führt. Andererseits erreicht der Katalysator bzw. das Katalysatorelement seine Betriebstemperatur schneller, wenn dieser stromauf des (Diesel)Partikelfilters angeordnet ist, was zu einer höheren Stickoxidkonversion führt. Allerdings führt dies aufgrund reduzierter Stickoxidkonzentrationen im Abgas zu einer reduzierten Rußverbrennung, sowohl bei aktiver als auch passiver Regeneration. Beide Kombinationen haben also genauso Vorteile wie Nachteile.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Abgasreinigungsanlage der Eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln so zu verbessern, dass Abgase, insbesondere Dieselabgase effizienter gereinigt werden können, wenn ein Katalysatorelement und ein Filterelement in einem Abgasstrang miteinander kombiniert werden.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Abgasreinigungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei sich die Einlaßleitung in eine Filterleitung und in eine Katalysatorleitung so aufteilt, dass ein Teil des Gesamtabgasstromes durch das Filterelement und ein anderer Teil des Gesamtabgasstromes durch das Katalysatorelement strömt, wobei jeweils ein Teilabgasstrom des jeweils aus dem Filterelement und dem Katalysatorelement austretenden Abgasstromes über eine jeweils ausgangsseitig angeordnete Rückführleitung zu der Eingangsseite des jeweils anderen Abgasnachbehandlungselementes zurückgeführt wird, wobei der jeweils andere Teil des jeweils auslaßseitig aus dem Filterelement und dem Katalysatorelement austretenden Abgasstromes in die Auslaßleitung des Abgasstranges geleitet wird.
  • Mit der Erfindung werden also Katalysatoren bzw. Katalysatorelemente und Filterelemente vorteilhaft so angeordnet, dass ein Teil des Gesamtabgasstromes, also ein erster Teil des Gesamtabgasstromes, gezwungen wird, zum einen durch das Katalysatorelement zu strömen. Der andere Teil des Gesamtabgasstromes, also ein zweiter Teil des Gesamtabgasstromes, wird folglich gezwungen zum anderen, also gleichzeitig durch das Filterelement, bezogen auf eine Hauptströmrichtung parallel zum ersten Teilstrom zu strömen. Insofern wird zunächst quasi eine Parallelschaltung der Abgasnachbehandlungselemente erreicht, in welcher jedes Abgasnachbehandlungselement einen Teil des Gesamtabgasstromes behandelt.
  • Ausgangsseitig der jeweiligen Abgasnachbehandlungseinrichtung ist jeweils die Rückführleitung zum einen als Filterrückführleitung und zum anderen als Katalysatorrückführleitung vorgesehen. Die Filterrückführleitung führt aus dem Katalysatorelement austretende Abgase zur Eingangsseite des Filterelementes zurück. Die Katalysatorrückführleitung führt analog die aus dem Filterelement austretenden Abgase zur Eingangsseite des Katalysatorelementes zurück.
  • Mittels der jeweiligen Rückführleitung ergibt sich so quasi eine wechselseitige Serienschaltung der beiden Abgasnachbehandlungselemente, wobei einerseits das Katalysatorelement stromauf des Filterelementes für den aus dem Katalysator rückgeführten Teilbetrag des austretenden Abgases, und andererseits das Filterelement stromauf des Katalysatorelementes für den aus dem Filterelement rückgeführten Teilbetrag des austretenden Abgases angeordnet ist.
  • Zum Aufteilen des Gesamtabgasstromes, weist die Einlaßleitung ein entsprechend ausgeführtes Bauteil, vorzugsweise in der Ausgestaltung als Hosenstück auf. Dadurch strömt ein Teil des Gesamtabgasstromes in Richtung zum Filterelement, wobei der andere Teil in Richtung zum Katalysatorelement strömt. Die jeweiligen Zweige (Filterleitung, Katalysatorleitung) des aufteilenden Bauteils sind bevorzugt so bemessen, dass jeweils die Hälfte des Gesamtabgasstromes durch den jeweiligen Zweig strömend der Eingangsseite des jeweiligen Abgasnachbehandlungselementes zugeführt wird. Günstiger Weise sind die jeweiligen Abgasnachbehandlungselemente daher in ihrer Dimension bevorzugt identisch ausgeführt. Zweckmäßiger Weise ist vorgesehen, dass eine in die jeweilige Einlaßseite des jeweiligen Abgasnachbehandlungselementes mündende Verbindungsseite des jeweiligen Zweiges jeweils eine Hälfte der jeweiligen Einlaßseite belegt. Möglich ist auch, die jeweiligen Zweige des aufteilenden Bauteils in ihrem Durchlaß unterschiedlich auszuführen, so dass dem einen Abgasnachbehandlungselement ein größerer Teilbetrag des Gesamtabgasstromes zugeführt wird als dem anderen Abgasnachbehandlungselement. Weiter ist denkbar, ein Steuerelement im Bereich des Abzweiges anzuordnen, so dass auch bei jeweils gleichem Durchlaß des jeweiligen Zweiges ein jeweils unterschiedlicher Teilströmungsbetrag des aufgeteilten Gesamtabgasstromes erreichbar ist. Möglich ist natürlich auch, die Dimensionen des jeweiligen Abgasnachbehandlungselementes unterschiedlich auszuführen.
  • Ausgangsseitig weist das jeweilige Abgasnachbehandlungselement jeweils das Verbindungselement mit der Auslaßleitung und die jeweilige Rückführleitung auf. Das Verbindungselement des Katalysatorelementes ist dabei bevorzugt als T-Stück ausgeführt, in welchem das Verbindungselement des Filterelementes mündet. Natürlich können die Verbindungselemente auch andere Ausgestaltungen aufweisen, um einen sinnvollen Strömungsweg bereitzustellen. Die jeweilige Rückführleitung ist mit ihrem an der Auslaßseite des jeweiligen Abgasnachbehandlungselementes angeordneten Verbindungsende so ausgeführt, dass jeweils der in das jeweilige Abgasnachbehandlungselement eintretende Teilabgasstrom (vom Verbrennungsmotor) in die jeweilige Rückführleitung strömt. Günstig im Sinne der Erfindung ist, wenn zumindest das jeweilige Verbindungsende der jeweiligen Rückführleitung an die Anschlußdimension der Katalysatorleitung bzw. der Filterleitung entsprechend angepaßt ausgeführt ist.
  • In besonders günstiger Ausführung ist vorgesehen, dass die Filterleitung in Axialrichtung gesehen direkt gegenüberliegend zur Katalysatorrückführleitung an der Einlaßseite des Filterelementes anschließt. Analog schließt die Katalysatorleitung in Axialrichtung gesehen direkt gegenüberliegend zur Filterrückführleitung an der Einlaßseite des Katalysatorelementes an. Die Filterrückführleitung schließt Eingangsseitig in Axialrichtung gesehen direkt gegenüberliegend zum Verbindungselement zur Auslaßleitung an dem Filterelement an. Analog schließt die Katalysatorrückführleitung an der Eingangsseite des Katalysatorelementes in Axialrichtung gesehen direkt gegenüberliegend zum Verbindungselement zur Auslaßleitung an dem Katalysatorelement an. Insofern sind die jeweiligen Anschlüsse an dem jeweiligen Abgasnachbehandlungselement vorteilhaft wechselseitig angeordnet und in ihren Dimensionen entsprechend angepaßt ausgeführt. Dies bedeutet, dass die jeweils einströmenden Teilabgasströme (vom Verbrennungsmotor) zunächst das jeweilige Abgasnachbehandlungselement durchströmen. Die jeweiligen Teilabgasströme treten dann in die jeweilige Rückführleitung ein, durchströmen das jeweils andere, quasi in Reihe geschaltete Abgasnachbehandlungselement, und treten über die jeweiligen Verbindungselemente in die Auslaßleitung ein, in welcher sich die zuvor aufgeteilten Teilabgasströme wieder vermischen. So ist sichergestellt, dass stets der gesamte Abgasstrom gereinigt wird.
  • Zweckmäßig im Sinne der Erfindung ist, wenn dem Filterelement eingasseitig zusätzlich Kohlenwasserstoffe wie zum Beispiel Kraftstoff zugeführt werden, um beispielsweise den Stickoxidanteil des jeweils in das Filterelement eintretenden Abgases zu erhöhen. Dies kann insbesondere im Bereich der Filterrückführleitung aber natürlich auch im Bereich der Filterleitung vorgesehen sein. Denkbar ist natürlich auch, wenn dem Katalysatorelement eingangsseitig jeweils Stickoxidverbindungen wie zum Beispiel Ammoniak zugeführt werden. Auch dies kann insbesondere im Bereich der Katalysatorrückführleitung, aber natürlich auch im Bereich der Katalysatorleitung vorgesehen sein.
  • Die jeweiligen Rückführleitungen sind in ihrem Verlauf von der jeweiligen Auslaßseite des jeweiligen Abgasnachbehandlungselementes zur jeweiligen Einlaßseite des jeweils anderen Abgasnachbehandlungselementes an die Bauraumgegebenheiten anpaßbar, wobei natürlich ein kurzer Strömungsweg erstrebenswert ist. Da die aus den jeweiligen Abgasnachbehandlungselementen austretenden, und rückgeführten Teilabgasströme dennoch eine gewisse Temperatur aufweisen, kann vorgesehen sein, die Rückführleitungen so anzuordnen, dass ein Wärmeaustausch zwischen den Rückführleitungen und den jeweiligen Abgasnachbehandlungselementen möglich ist. Beispielsweise können die Rückführleitungen jeweils an ein Gehäuse des jeweiligen Abgasnachbehandlungselementes angeordnet werden, so dass dieses seine Betriebstemperatur durch Wärmeübergang schneller erreicht.
  • Zweckmäßiger Weise ist das Katalysatorelement als SCR-Katalysator (Selektiv katalytische Reduktion) ausgeführt, wobei das Filterelement als (Diesel)Partikelfilter ausgeführt ist, weswegen sich die Erfindung besonders bei Dieselmotoren eignet.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie in der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigt die einzige
  • 1 eine prinzipielle Darstellung einer Abgasreinigungsanlage.
  • 1 zeigt eine Abgasreinigungsanlage 1 für Abgase eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Dieselmotors, welche in einem Abgasstrang 2 angeordnet ist. Der Abgasstrang 2 weist eine Einlaßleitung 3 und eine Auslaßleitung 4 auf. Die Abgasreinigungsanlage 1 weist beispielhaft zwei Abgasnachbehandlungselemente 6, 7 auf, von denen eines als Katalysatorelement 6 und das andere als Filterelement 7 ausgeführt ist.
  • Beide Abgasnachbehandlungselemente 6, 7 weisen jeweils eine Eingangsseite 8 und eine dazu gegenüberliegende Ausgangsseite 9 auf.
  • Die Einlaßleitung 3 leitet Abgase von dem Verbrennungsmotor kommend in Richtung zur Abgasreinigungsanlage 1 (Pfeil 13). Einlaßseitig weist die Einlaßleitung 3 ein Bauteil 14 zum Aufteilen des Gesamtabgasstromes 13 bzw. eine Verzeigung 14 auf, welche beispielhaft mit zwei jeweils identisch ausgeführten Zweigen 16 (Filterleitung 16) und 17 (Katalysatorleitung 17) ausgeführt ist, so dass der Gesamtabgasstrom (Pfeil 13) in zwei Teilabgasströme (Pfeile 18 und 19) aufgeteilt wird. Die jeweiligen Zweige 16 und 17 schließen jeweils an der Eingangsseite 8 des jeweiligen Abgasnachbehandlungselementes 6 und 7 an.
  • Die in das jeweilige Abgasnachbehandlungselement 6 und 7 einströmenden Abgase (Teilabgasstrom 18 und 19) durchströmen das jeweilige Abgasnachbehandlungselement 6 und 7 bezogen auf eine Hauptströmrichtung (Pfeil 21) parallel, so dass diesbezüglich auch von einer Parallelschaltung der Abgasnachbehandlungselemente 6 und 7 gesprochen werden kann.
  • Auslaßseitig weisen die jeweiligen Abgasnachbehandlungselemente 6 und 7 Verbindungselemente 22 und 23 zur Verbindung mit der Auslaßleitung 4 auf. Das Verbindungselement 22 ist beispielhaft als T-Stück ausgeführt, welches mit einer Verbindungsseite 24 an die Ausgangsseite 9 des Katalysatorelementes 6 anschließt. Dazu gegenüberliegend schließt das Verbindungselement 22 bei 26 an die Auslaßleitung 4 an. Das Verbindungselement 23 ist beispielhaft als Rohrbogen mit Verlängerungselement ausgeführt, und schließt mit seiner ersten Verbindungsseite 27 an die Ausgangsseite 9 des Filterelementes 7 an. Mit seinem zweiten Verbindungsende 28 schließt das Verbindungselement 23 an einen Stutzen 29 des Verbindungselementes 22 an. Natürlich kann das Verbindungselement 23 mit seinem Verbindungsende 28 auch direkt in dem Verbindungselement 22 oder der Auslaßleitung 4 münden.
  • An der Ausgangsseite 9 des jeweiligen Abgasnachbehandlungselementes 6 und 7 sind zudem Rückführleitungen 31 und 32 angeordnet. Die Rückführleitung 31 ist als Filterrückführleitung 31 an der Ausgangsseite 9 des Katalysatorelementes 6 angeschlossen und führt zur Eingangsseite 8 des Filterelementes 7. Die Rückführleitung 32 ist als Katalysatorrückführleitung 32 an der Ausgangsseite 9 des Filterelementes 7 angeschlossen und führt zur Eingangsseite 8 des Katalysatorelementes 6.
  • Die Filterrückführleitung 31 ist in Axialrichtung gesehen gegenüberliegend zur Katalysatorleitung 17 an dem Katalysatorelement 7 angeordnet. Die Katalysatorrückführleitung 32 ist in Axialrichtung gesehen gegenüberliegend zur Filterleitung 16 an dem Filterelement 6 angeordnet. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Filterleitung 16 in einem in der Zeichnungsebene unteren Teil des Filterelementes 7 eingangsseitig angeordnet. Dazu direkt gegenüberliegend ist die Katalysatorrückführleitung 32 in einem in der Zeichnungsebene unteren Teil des Filterelementes 7 ausgangsseitig angeordnet. Die Katalysatorleitung 17 ist in einem in der Zeichnungsebene oberen Teil des Katalysatorelementes 6 angeordnet wobei direkt dazu gegenüberliegend die Filterrückführleitung 31 in einem in der Zeichnungsebene oberen Teil des Katalysatorelementes 6 angeordnet ist. Die Katalysatorrückführleitung 32 schließt beispielhaft in einem in der Zeichnungsebene unteren Teil des Katalysatorelementes 6 an wobei dazu gegenüberliegend das Verbindungsstück 22 ausgangsseitig anschließt. Analog schließt die Filterrückführleitung 31 eingangsseitig an einem in der Zeichnungsebene oberen Teil des Filterelementes 7 an, wobei dazu gegenüberliegend das Verbindungsstück 23 ausgangsseitig des Filterelementes 7 anschließt. Insofern sind die jeweiligen Anschlüsse bzw. Verbindungen wechselseitig angeordnet. Der Teilabgasstrom 18 durchströmt zunächst das Filterelement 7, tritt in die Katalysatorrückführleitung 32 ein, wird zur Eingangsseite 8 des Katalysatorelementes 6 transportiert, tritt hier eingangsseitig ein, und durchströmt das Katalysatorelement 6. Ausgangsseitig tritt der Teilabgasstrom 18, welcher so beide Abgasnachbehandlungselemente 6 und 7 quasi der reihe nach durchströmt hat, in das Verbindungselement 22 und gelangt so in die Auslaßleitung 4. Analog dazu strömt der Teilabgasstrom 19 zunächst durch das Katalysatorelement 6, und tritt in die gegenüberliegende Filterrückführleitung 31 ein, wird zur Eingangsseite 8 des Filterelementes 7 transportiert, tritt hier eingangsseitig ein und durchströmt das Filterelement 7. Ausgangsseitig tritt der Teilabgasstrom 19, welcher so ebenfalls das Filterelement 7 und das Katalysatorelement 6 quasi der reihe nach durchströmt hat, in das Verbindungselement 23 ein, und gelangt so in die Auslaßleitung 4.
  • In der Rückführleitung 31 strömt das aus dem Katalysatorelement 6 austretende Abgas in Richtung zur Einlaßseite 8 (Pfeil 33) des Filterelementes 7. Damit ist das Katalysatorelement 6 für den Teilabgasstrom 19 quasi stromauf des Filterelementes 7 angeordnet. In der Rückführleitung 32 strömt das aus dem Filterelement 7 austretende Abgas in Richtung zur Einlaßseite 8 (Pfeil 34) des Katalysatorelementes 6. Damit ist das Filterelement 7 für den Teilabgasstrom 18 quasi stromauf des Katalysatorelementes 6 angeordnet.
  • Günstiger Weise kann vorgesehen sein, eingangsseitig des Filterelementes 7 vorzusehen den dort einströmenden Abgasströmen 18 und/oder 33 zusätzlich Kohlenwasserstoffe zum Beispiel in der Form von Kraftstoff zuzumischen, was mittels der Pfeile 36 dargestellt ist. Analog dazu kann vorgesehen sein, eingangsseitig des Katalysatorelementes 6 vorzusehen den dort einströmenden Abgasströmen 19 und/oder 34 zusätzlich Stickstoffverbindungen zum Beispiel in der Form von flüssigem Harnstoff (Ammoniak) zuzumischen, was mittels der Pfeile 37 dargestellt ist.
  • Mit der Erfindung werden vorteilhaft die Nachteile zum einen des stromauf des Katalysatorelementes 6 angeordneten Filterelementes 7 und zum anderen des stromauf des Filterelementes 7 angeordneten Katalysatorelementes 6 zumindest reduziert. Insofern wird die Abgasreinigungsanlage mit einfachen Mitteln so verbessert, dass eine Reinigung der Abgase effizienter ist. Denn mit der Erfindung durchströmt immer ein Teil des Gesamtabgasstromes 13 beide Abgasnachbehandlungselemente 6 und 7 bzw. 7 und 6 nacheinander.
  • In bevorzugter Ausgestaltung ist das Katalysatorelement 6 als SCR-Katalysator ausgeführt, wobei das Filterelement 7 als Dieselpartikelfilter ausgeführt ist. Insofern eignet sich die Erfindung in seiner bevorzugten Ausführung zum Reinigen von Dieselabgasen eines Dieselmotors.
  • Denkbar ist, dem Filterelement 7 eingangsseitig noch einen Diesel Oxidationskatalysator (DOC) 38 oder einen Diesel Exothermkatalysator (DEC) 39 vorzuschalten, wie beispielhaft in 1 angedeutet.

Claims (10)

  1. Abgasreinigungsanlage für Abgase eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Dieselmotors, welche in einem Abgasstrang (2) angeordnet ist, und die ein Filterelement (7) und ein Katalysatorelement (6) als Abgasnachbehandlungselemente (6, 7) mit jeweils einer Eingangsseite (8) und einer Ausgangsseite (9) aufweist. wobei der Abgasstrang (2) zumindest eine Einlassleitung (3) und eine Auslassleitung (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Einlassleitung (3) in eine Filterleitung (16) und eine Katalysatorleitung (17) so aufteilt, das ein Teil (18) des Gesamtabgasstromes (13) durch das Filterelement (7) und ein anderer Teil (19) des Gesamtabgasstromes (13) durch das Katalysatorelement (6) strömt, wobei jeweils ein Teilabgasstrom (33, 34) des jeweils aus den Abgasnachbehandlungselementen (6, 7) austretenden Abgasstromes über eine jeweils ausgangsseitig angeordnete Rückführleitung (31, 32) zu der jeweiligen Eingangsseite (8) des jeweils anderen Abgasnachbehandlungselementes (6, 7) zurückgeführt wird, wobei der jeweils andere Teil des jeweils auslassseitig aus der jeweiligen Abgasnachbehandlungseinrichtung (6, 7) austretenden Abgasstromes in die Auslassleitung (4) des Abgasstranges geleitet wird.
  2. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführleitung (31) als Filterrückführleitung (31) ausgeführt ist, welche ausgangsseitig an dem Katalysatorelement (6) angeschlossen ist und den Teilabgasstrom (33) zur Eingangsseite (8) des Filterelementes (7) zurückführt.
  3. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführleitung (32) als Katalysatorrückführleitung (32) ausgeführt ist, welche ausgangsseitig an dem Filterelement (7) angeschlossen ist und den Teilabgasstrom (34) zur Eingangsseite (8) des Katalysatorelementes (7) zurückführt.
  4. Abgasreinigungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Abgasnachbehandlungselemente (6, 7) bezogen auf die jeweils rückgeführten Teilabgasströme (33, 34) wechselseitig stromauf des jeweils anderen Abgasnachbehandlungselementes (6, 7) angeordnet sind.
  5. Abgasreinigungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Anschlüsse an den jeweiligen Abgasnachbehandlungselementen (6, 7) bezogen auf die Ein- und Ausgangsseite wechselseitig angeordnet sind, so dass zum einen das Filterelement (7) für den Teilabgasstrom (18) stromauf des Katalysatorelementes (6) angeordnet ist, und so dass zum anderen das Katalysatorelement (6) für den Teilabgasstrom (19) stromauf des Filterelementes (7) angeordnet ist.
  6. Abgasreinigungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterleitung (16) in Axialrichtung gesehen direkt gegenüberliegend zur Katalysatorrückführleitung (32) an der Eingangsseite (8) des Filterelementes (7) anschließt.
  7. Abgasreinigungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Katalysatorleitung (17) in Axialrichtung gesehen direkt gegenüberliegend zur Filterrückführleitung (31) an der Eingangsseite (8) des Katalysatorelementes (6) anschließt.
  8. Abgasreinigungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Filterrückführleitung (31) eingangsseitig in Axialrichtung gesehen direkt gegenüberliegend zu einem Verbindungselement (23) zur Auslassleitung (4) an dem Filterelement (7) anschließt.
  9. Abgasreinigungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Katalysatorrückführleitung (32) an der Eingangsseite des Katalysatorelementes (6) in Axialrichtung gesehen direkt gegenüberliegend zu einem Verbindungselement (22) zur Auslassleitung (4) an dem Katalysatorelement (6) anschließt.
  10. Abgasreinigungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassleitung (3) ein Bauteil zum Aufteilen des Gesamtabgasstromes (13) in die Teilabgasströme (18, 19) aufweist.
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