[發明專利]用于檢測NO-氧化催化劑的功能能力的方法和裝置

有效

• 申請號: 201310141706.5
• 申請日: 2013-04-23
• 公開（公告）號: CN103375236B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: A.德林
• 申請（專利權）人: 曼卡車和巴士股份公司
• 主分類號: F01N11/00
• 分類號: F01N11/00;F01N3/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 石克虎;林森

本發明涉及用于檢測NO?氧化催化劑（5）的功能能力的方法和裝置，其中該催化劑用于還原通過過量空氣運轉的內燃機（1）的廢氣流中含有的氮氧化物（NOx）。在輸送到NO?氧化催化劑(5)的廢氣流中，改變還原劑的濃度，并確定由此發生的在NO?氧化催化劑(5)內部和/或在NO?氧化催化劑(5)之后的下游的廢氣中的NOx?濃度的變化，并進行分析從而檢測該催化劑的功能能力。

技術內容

本發明涉及按照權利要求1前序部分的用于檢測NO-氧化催化劑的功能能力的方法以及按照權利要求16的用于實施該方法的裝置。

背景技術

通過過量空氣運轉的汽車內燃機配備有催化工作的后處理系統用于降低有害物質，其中使用NOx-存儲催化劑、SCR-催化劑還有顆粒過濾器，以便能夠保證法律規定的廢氣極限值。所有這些系統都是一樣的，即二氧化氮（NO₂）是在后處理系統中進行的反應的重要成分。這些二氧化氮通過多數情況下為含有鉑的NO-氧化催化劑（NO=一氧化氮）借助在廢氣中含有的氮氧化物（NOx）由從內燃機中排出的一氧化氮形成：

2NO + O₂ ? 2NO₂ 方程式1

但是在實際操作中，在燃料中和/或在機油中含有的硫對這種NO-氧化催化劑的硫化作用是一個嚴重的問題。通過燃燒由這些硫生成了二氧化硫（SO₂），這些二氧化硫按照下面的方程式在NO-氧化催化劑上氧化成SO₃：

S + O₂ → SO₂ 方程式2

2SO₂ + O₂ → SO₃ 方程式3

在這種情況下顯示了，生成的SO₃的量與生成的NO₂的量彼此直接相關，以至于NO-氧化催化劑本身期望地生成了大量的NO₂，卻同時生成了大量的所不期望的SO₃。這些SO₃與含有金屬的催化劑基面涂層形成硫酸鹽或者與水形成硫酸，這些硫酸鹽和硫酸在催化劑表面上物理吸附。這兩種物質遮蓋住了催化劑的活性中心，并因此導致其活性降低，這另一方面又降低了在下游設置的廢氣后處理組成部分（例如SCR-催化劑或者顆粒過濾器）的活性。

出于這種原因，監控NO-氧化催化劑的狀況或者它的氧化能力是必要的。

對于三效催化劑，在DE 10 2004 009 615 B4中已知一種方法，其中借助在貧油和富油發動機運轉之間的周期性波動和借助在下游設置的λ探針對催化劑反應的觀察來確定其氧氣（O₂）存儲能力，即在催化劑剩余-O₂-波動的衰減振幅的情況下應該仍然具有O₂-存儲能力，而在其它情況下它不再能夠吸收O₂。由于兩個原因，這種方法不能用于NO-氧化催化劑中：一方面這種催化劑不具有出色的O₂存儲能力，而另一方面通常貧油運轉的柴油發動機或者直接噴射的快燃發動機不能容易地富油運轉。因此，在這種情況下炭黑排放和發動機的熱負荷所不期望地急劇上升。