[發明專利]用于排氣后處理裝置的方法和系統

在審

• 申請號: 201811504124.8
• 申請日: 2018-12-10
• 公開（公告）號: CN109899135A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 詹森·盧佩斯庫;史蒂文·施沃赫特;卡洛琳·哈伯德;梅利莎·扎莫拉
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: F01N3/08
• 分類號: F01N3/08;F01N3/10;F02D41/00;F02D41/02;F02D13/02
• 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;趙志剛

本公開提供“用于排氣后處理裝置的方法和系統”。提供了用于布置在緊密聯接后處理裝置下游的車輛車身底部中的后處理系統的方法和系統，所述后處理系統包括彼此相鄰的第一后處理裝置和第二后處理裝置。在一個示例中，所述第一后處理裝置是碳氫化合物捕集器，并且所述第二后處理裝置是三元催化器。

技術領域

本說明書總體涉及用于經由一個或多個排氣后處理裝置處理燃燒副產物的方法和系統。

背景技術/發明內容

發動機燃料燃燒作為副產物可產生碳氫化合物(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NO_x)的受監管排放物。NO_x是溫室氣體的已知促成因子。減少NO_x的產生和/或從內燃發動機車輛的釋放的努力包括排氣再循環(exhaust gas recirculation，EGR)、調整燃燒參數(例如，火花正時、空燃比等)、以及包括各種催化活性后處理裝置。

雖然預熱(例如，點火)后處理裝置可在各種發動機工況期間充分地處理像NO_x的受監管排放物，但這些裝置可能僅在高于活化溫度和/或起燃溫度的情況下起作用，并且這種性能在這些裝置的使用壽命期間隨著客戶使用中行駛周期而劣化。在一個示例中，此類裝置的使用壽命可以是150,000英里或一些其他閾值英里數。超過閾值英里數，NO_x輸出可能超過政府標準。具體地，鈀(Pd)在高溫和富燃料條件下可能燒結，從而導致大量初始覆蓋的Pd原子聚結成大顆粒，由此將Pd原子掩埋到這些大顆粒的核心中，在核心中，Pd原子可能不再是氣相可接近的。一旦發生這種情況，后處理裝置就需要高得多的溫度來轉化發動機排出的NO_x排放物和其他燃燒副產物，從而延長了在首次起動發動機(其處于環境溫度下并經歷發動機冷起動)時受監管排放物從排氣尾管逸出時的持續時間。換句話講，在閾值英里數之后，所述裝置可能需要更長的持續時間來達到其活化溫度，這可能延長發動機冷起動，從而增加排放。發動機后處理在冷起動時段期間處理排放物的能力實質上確定了車輛將有資格在其下銷售的政府認證排氣尾管排放標準。從2015年型到2025年型，LEV-III法規規定，在聯邦測試程序行駛周期中，車隊的平均HC和NOx排氣尾管排放總量必須降低70％。

用于儲存和轉化冷起動HC排放物的當前解決方案可包括HC捕集器和被動NOx吸附器(Passive NOx Adsorber，PNA)，而用于儲存和轉化NOx排放物的當前解決方案可包括稀NOx捕集器(Lean NOx Trap，LNT)和被動NOx吸附器(PNA)。這些裝置各自都有其優缺點。一些HC捕集裝置可基于首先用可儲存HC分子的硅鋁酸鹽沸石涂覆、然后再用三元催化劑材料涂覆的單塊基板，所述三元催化劑材料像催化轉化器那樣轉化入口排放物，但它還處理存儲在沸石中的冷起動排放物，這些冷起動排放物隨后在較高溫度下釋放出來。不幸地，常規HC捕集器的NOx儲存效率不高，從而阻止將HC捕集器用作綜合的冷起動排放物解決方案。