[發(fā)明專利]排氣系統(tǒng)及廢氣后處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310236816.X
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN103511037B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發(fā)明（設計）人: Y·M·S·雅各布
• 申請（專利權）人: 福特環(huán)球技術公司
• 主分類號: F01N3/28
• 分類號: F01N3/28;F01N9/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 趙蓉民,張全信

相關申請的交叉參考

本申請要求2012年6月15日提交的德國專利申請102012210115.2的優(yōu)先權，為了所有的目的將其全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本說明書涉及廢氣后處理系統(tǒng)，和用于調節(jié)其中還原劑流動的方法。

背景技術

為了將污染物排放減少到預先限定的限制之下和遵守越來越嚴格的環(huán)境保護要求，由內燃機產生的廢氣可經歷后處理措施。例如，在應用點火的發(fā)動機中，使用催化反應器，其通過使用催化材料增加某些反應的速率，從而確保碳氫化合物(HC)和一氧化碳(CO)的氧化。為了氧化未燃燒的碳氫化合物和一氧化碳，特別地在廢氣流中提供氧化催化轉化器。

在利用過量空氣操作的內燃機的情形中，例如，直接噴射柴油機或直接噴射應用點火的發(fā)動機，在沒有添加還原劑的情況下，不能還原廢氣中的氮氧化物(NOx)。在選擇性地起作用的催化轉化器上，或選擇性的催化還原(SCR)催化轉化器上，例如，可利用含有氨的還原劑作為反應流體，進行NOx排放物的還原以形成氮氣(N₂)和水(H₂O)。這里，術語“選擇性的”意味著，盡管存在分子氧和在某些情形存在其他化學種類(例如，HC)，引入的還原劑優(yōu)先與NOx反應。

發(fā)明內容

發(fā)明人已經認識到，如在城市交通中占主導的低廢氣溫度下達到充分的廢氣轉化可能是困難的。發(fā)明人通過開發(fā)包括計量裝置的廢氣后處理系統(tǒng)解決了這些問題，其中所述計量裝置具有可調節(jié)的活塞，其調節(jié)進一步控制從其輸送的反應流體的分布和量。在一個具體的實例中，可基于催化設備內的溫度分布，調節(jié)引入催化設備上游的發(fā)動機排氣中的噴射還原劑的錐角(cone angle)。在另一個實例中，根據本公開的排氣系統(tǒng)，描述了用于調節(jié)還原劑的流動的方法，其包括響應排氣管道中布置的催化轉化器的溫度分布，調節(jié)位于催化轉化器上游的進料設備，以便調節(jié)來自其的流體的供應，和通過調節(jié)進料設備內活塞的位置和形狀，控制供應的流體的分布和量。這樣，實現(xiàn)技術效果，其中可基于廢氣系統(tǒng)內占主導的條件控制流體流動形狀，以便實現(xiàn)更加理想的廢氣轉化。

當單獨和結合附圖時，從下述具體實施方式中，本說明書的上述優(yōu)勢和其他優(yōu)勢以及特征將顯而易見。應該理解，提供上述的發(fā)明內容，以便以簡化形式介紹進一步在具體實施方式中描述的概念的選擇。這不表示指出了所要求保護主題的關鍵的或本質的特征，主題范圍唯一地通過權利要求書限定。此外，所要求保護的主題不限于解決上面或本公開任何部分敘述的任何劣勢的實施方式。

附圖說明

當單獨或參考附圖時，通過閱讀本文稱為具體實施方式的實施方式的實例，將更全面地理解本文所述的優(yōu)勢，其中：

圖1顯示根據本公開的示例性廢氣后處理系統(tǒng)；

圖2A-C顯示圖1的廢氣后處理系統(tǒng)基于活塞位置的各種操作狀態(tài)；

圖3A-B顯示圖2A廢氣后處理系統(tǒng)基于可延伸流動活門(extendable flow flaps)的兩種不同的示例性操作狀態(tài)；

圖4是基于催化轉化器溫度分布調節(jié)還原劑流動的示例性流程圖。

具體實施方式

本公開的廢氣后處理系統(tǒng)可基于下游的催化轉化器的溫度分布調節(jié)還原劑流動的分布和量。因此，公開了示例性實施方式，其描述響應溫度分布調節(jié)流動的分布和量的方式。基于提供的示例性實施方式，參考附圖，詳細地描述了該系統(tǒng)。

通過示意圖，圖1根據本公開圖解了用于廢氣的廢氣后處理的排氣系統(tǒng)10的第一示例性實施方式。排氣系統(tǒng)10包括連接到產生廢氣的內燃機14上的導氣管(guide duct)12。從內燃機14引導廢氣，用于通過同樣地布置在導氣管12中的催化轉化器16后處理。位于催化轉化器16的上游，布置具有出口孔20的進料設備18，其用于將與廢氣反應的流體進料至導管。即，通過進料設備，將可與廢氣反應的反應流體22引入導氣管12。因此，廢氣和反應流體22二者沖擊催化轉化器16的入口端面24，通過入口端面24它們隨后進入催化轉化器16。