[發(fā)明專利]用于排氣后處理裝置的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710145191.4
• 申請日: 2017-02-02
• 公開（公告）號: CN107035482B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: G·H·格勞希;F·格貝爾;R·弗里切;R·拉赫;F·韋伯
• 申請（專利權(quán)）人: 福特環(huán)球技術(shù)公司
• 主分類號: F01N3/28
• 分類號: F01N3/28;F01N3/02;F23D14/18
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;趙志剛

本發(fā)明涉及用于排氣后處理裝置的方法和系統(tǒng)。提供用于排氣后處理裝置的系統(tǒng)，特別是在機動車輛中的排氣后處理裝置的系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有容納在殼體中的催化劑，所述殼體沿著其長度具有第一端部段、催化劑部段以及連接部段。該殼體進一步包括位于催化劑下游的微粒過濾器。

相關(guān)申請的交叉引用

本發(fā)明要求2016年2月2日提交的德國專利申請No.102016201557.5的優(yōu)先權(quán)。上述申請的全部內(nèi)容通過引用整個并入本文用于所有目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體上涉及排氣后處理裝置的方法和系統(tǒng)，特別是涉及機動車輛中的排氣后處理裝置的方法和系統(tǒng)，該裝置具有容納在殼體中的催化劑，所述殼體沿著其長度具有第一端部段、催化劑部段以及連接部段，并涉及機動車輛中這種類型的排氣后處理裝置的布置。

背景技術(shù)

排氣后處理裝置，通過該裝置可以符合針對具有內(nèi)燃發(fā)動機的機動車輛污染物排放的未來排放標準所規(guī)定的限制，該內(nèi)燃發(fā)動機具有比既往的系統(tǒng)更大的整體體積并因此在車輛中占據(jù)較多空間。

同時，碰撞安全和行人保護方面的規(guī)定日益嚴格，為了滿足該要求，車輛中的新結(jié)構(gòu)或者空閑空間是必須的，但這同樣也占空間?？梢蕴岣吲鲎舶踩慕Y(jié)構(gòu)為例如輔助車架或者副車架，特別是“交叉形梁(X members)”。用于行人保護的空閑空間特別地是在發(fā)動機罩和安裝在發(fā)動機室中的任意其他非柔性內(nèi)部設(shè)備之間的最小空隙。

在當代內(nèi)燃發(fā)動機的情況下，目的在于在發(fā)動機室中設(shè)置具有催化劑和微粒過濾器的排氣后處理裝置，如，位于排氣渦輪增壓器下方。然而，這會太靠近用于碰撞安全或者制動助力的各種部件，并且另一方面，排氣后處理裝置上方的空間因為所述裝置的廢熱而不能用于其他內(nèi)部設(shè)備。

解決車輛空間管理的其他嘗試包括盤旋排氣流動路徑穿過后處理裝置，以增加行進距離而不增加后處理裝置所占用的空間量。一種示例方法在Stieglbauer等人提出的US7,900,443中示出。其中，微粒過濾器具有中心管部以及相互圍圍繞管部的護套形式的兩個部分，籍此，在一個實施方式中，存在以Z圖案的向后向前流動，以保證微粒過濾器在操作期間快速加熱。

第二種示例方法在Bolander等人提出的US 7,210,287中示出。其中，類似結(jié)構(gòu)的車輛催化劑具有從入口端到相反的出口端的Z形流動路徑，從而允許催化劑反應(yīng)加速起燃(light off)。

第三種示例方法在Kondo等人提出的US 6,065,957中示出。其中，用于加熱或者干燥的催化燃燒器具有壺形殼體，中空柱狀催化劑主體位于所述壺形殼體中并且在其一個軸向端部處設(shè)置了燃燒空氣的進氣口和排氣出氣口。此時，氣體以U形流過殼體，因為氣體流過催化劑主體中的空腔，然后翻轉(zhuǎn)180°，繼而流過實際的中空柱狀催化劑主體。

然而，本發(fā)明的發(fā)明人意識到這種系統(tǒng)潛在的問題。如一個示例，由于新的排放標準，排氣溫度需要降低，由此不會在冷啟動期間快速加熱催化劑。此外，上述催化劑的包裝不足以降低催化劑的包裝限制。如此，催化裝置的催化劑質(zhì)量會受影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的潛在目的在于限定排氣后處理裝置及其在機動車輛中的布置，該裝置的催化劑能夠在操作期間特別快速且均勻地加熱且發(fā)動機室中可得到的空間能夠被更多地利用。

在一種示例中，上述問題通過機動車輛的排氣后處理裝置解決，該裝置包括容納在管狀殼體中的催化劑，所述管狀殼體沿著其長度具有第一端部段、催化劑部段以及連接部段，其中排氣在垂直于后處理裝置中心軸線的方向上流到連接部段，排氣流在連接部段被分為居中流向催化劑的第一部分以及圍繞催化劑的第二部分，其中這些部分偏轉(zhuǎn)180°并在第一端部段中匯聚，且匯聚部分從第一端部段流經(jīng)催化劑到連接部段。在這種方式下，排氣在流入催化劑之前可以對該催化劑進行預熱。