[發明專利]用于旋轉排氣后處理裝置的方法和系統

有效

• 申請號: 201610922680.1
• 申請日: 2016-10-25
• 公開（公告）號: CN106609689B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: M·佐爾格
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F01N3/023
• 分類號: F01N3/023;F01N3/022;F01N9/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 張全信;尚曉芹

本發明涉及用于旋轉排氣后處理裝置的方法和系統。提供了用于翻轉微粒過濾器殼體的方法和系統。在一個實例中，方法可以包括翻轉微粒過濾器殼體以移出微粒過濾器中的粉塵負荷。

技術領域

本描述一般地涉及用于旋轉微粒過濾器殼體的方法和系統。

背景技術

從內燃機排出的排氣可以包括非均質混合物，該混合物可以包括氣體排放物，諸如一氧化碳(CO)、未燃燒的烴類(HC)、氮氧化物(NO_x)和構成微粒物質(PM)的凝聚相材料(液體和固體)。過渡金屬和主族金屬催化劑通常連同基底涂覆催化劑載體，以為發動機排氣系統提供將這些排氣成分的一些——如果不是全部——轉化為其它化合物的能力。

排氣后處理系統可以包括三元催化劑(TWC)和微粒過濾器(PF)。TWC提供氣體排放物流動通過的通道并與催化成分經歷氧化和還原反應。TWC可以不包括結合元件(bindingelement)，而PF可以包括結合元件以捕獲PM。

隨著時間推移，PF可以變得充滿，并且再生操作可以用于移除捕集的微粒。再生包括使微粒過濾器的溫度增加至相對高的溫度，諸如600℃以上，從而將累積的微粒燃燒為粉塵。

伴隨再生過程的潛在的缺點是在火花點火式發動機中再生過程之后的粉塵聚集。火花點火式發動機的高排氣溫度(如，550℃)使燃燒之后釋放的水蒸發，由此使水掃除來自排氣通路的粉塵的能力失效。這通常與柴油發動機相反，在柴油發動機中，由于較低的排氣溫度(如，90℃)，水不被蒸發并能夠減少粉塵負荷。嘗試解決粉塵累積的一個實例包括注入空氣以減少粉塵聚集，諸如，在Sorensen等人的美國專利號2011/0120090中所描述的。其中，氧注入被用于進一步燃燒粉塵聚集并將其從PF移除。

然而，本文中發明人已經認識到這樣的系統的潛在問題。作為一個實例，PF上游的氧注入可以使排氣溫度增加至高于可以降解過濾器的閾值。通過注入空氣以開始再生，再生溫度可能使PF溫度更難以調節和增加至PF可以被降解的溫度。

發明內容

在一個實例中，上面描述的問題可以通過用于在車輛運轉期間顛倒地(end overend)翻轉斷開的(disconnected)排氣道的排氣后處理殼體的方法解決。以該方式，基于殼體的翻轉，殼體中的凈化裝置可以接收相對端處的排氣。可以通過響應感測的運轉條件經由車輛控制系統運轉一個或多個電子控制的驅動器——諸如馬達——實現翻轉。

作為一個實例，微粒過濾器可以與排氣后處理殼體一起定位。微粒過濾器可以流體地連接第一排氣道至第二排氣道，其中第一通道位于第二通道的上游。旋轉臂可以經由馬達圍繞旋轉軸轉動，由此圍繞軸顛倒地旋轉殼體和翻轉微粒過濾器。來自發動機的排氣以相同的方式流動至殼體，但是由于殼體翻轉，與翻轉之前的流動相比，現在流動通過微粒過濾器的相對端。因此，在旋轉過濾器以后，在過濾器的后側上聚集的粉塵可以接受更高壓力的排氣，其可以移出粉塵并將其吹出過濾器。

應當理解，提供上面的發明內容來以簡化的形式介紹概念的選擇，其在具體實施方式中進一步描述。并非意在確定要求保護的主題的關鍵或實質特征，要求保護的主題的范圍由權利要求唯一地限定。此外，要求保護的主題不限于解決上面提到的或在該公開內容的任何部分中的任何缺點的實施。

附圖說明

圖1圖解了發動機的實例汽缸。

圖2顯示了具有氣門系統的微粒過濾器，該氣門系統用于翻轉排氣流動通過微粒過濾器的方向。

圖3A和3B分別顯示了具有定位于其中的微粒過濾器的可旋轉的微粒過濾器殼體和描繪微粒過濾器的旋轉的橫截面。

圖4A和4B分別顯示了具有定位于其中的兩個微粒過濾器的可旋轉的微粒過濾器殼體和描繪微粒過濾器的旋轉的橫截面。

圖5顯示了用于控制排氣后處理裝置和/或排氣流動流的翻轉的方法。

具體實施方式