[發明專利]用于清潔排氣的排氣后處理單元

在審

• 申請號: 202210265020.6
• 申請日: 2022-03-17
• 公開（公告）號: CN115126586A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 格特-奧韋·沃爾斯特倫
• 申請（專利權）人: 沃爾沃卡車集團
• 主分類號: F01N13/00
• 分類號: F01N13/00;F01N13/18;F01N3/021;F01N3/20;F01N3/28
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 高偉;王偉

本發明涉及一種用于清潔排氣的排氣后處理單元(20、120)。該排氣后處理單元包括：排放物減少模塊(30、130)，其為柴油微粒過濾器DPF(130A)和/或柴油氧化催化劑DOC(130B)；選擇性催化還原SCR催化劑(32、132)；電加熱元件(38、138)，其被布置在SCR催化劑上游；殼體(40、140)，其至少容納排放物減少模塊；以及維修蓋(44、144)，其被可移除地布置成覆蓋殼體的維修開口(42、142)，通過維修開口可接近排放物減少模塊。電加熱元件相對于殼體可移除地布置，并且被布置成在移除維修蓋時可接近。

技術領域

本發明涉及一種用于清潔排氣的排氣后處理單元。本發明進一步涉及一種處理車輛的排氣后處理單元的方法、一種用于排氣后處理單元的電加熱元件、以及一種包括排氣后處理單元的車輛。

背景技術

車輛通常包括用于推進車輛的發動機。發動機可以通過各種方式提供動力，諸如通過內燃機中的液體或氣體燃料，或通過電機中的電功率。此外，存在混合動力解決方案，其中車輛由內燃機和電機兩者推進。

在發動機是內燃機諸如柴油發動機的情況下，通常為車輛配備排氣后處理系統EATS，以處理來自發動機的排放物。用于柴油發動機的EATS通常包括柴油氧化催化劑DOC、柴油微粒過濾器DPF以及選擇性催化還原SCR催化劑。在SCR催化劑的上游注入還原劑，諸如尿素或含氨物質，以幫助在催化劑的幫助下將氮氧化物(也稱為NOx)轉化為雙原子氮N2和水，以及潛在的二氧化碳CO2(取決于還原劑的選擇)。被清潔的或至少減少排放物的排氣然后通過車輛的排氣管離開EATS和車輛。產生與柴油發動機相似排放物的其它類型的發動機可以使用相同或相似的EATS。

政府法規以及對提高車輛燃料經濟性的持續需求意味著需要更高效地運行EATS。例如，當排氣溫度低時，EATS必須快速加熱并在非常低的負載下也具有高轉換效率。需要非常高效的發動機來滿足嚴格的CO2要求，這也導致排氣溫度降低和發動機排出的NOx水平升高，這需要在SCR催化劑上游注入大量還原劑。此外，當使用尿素作為還原劑時，尿素需要熱來蒸發并水解成氨。如果溫度低，則產生降低EATS效果的結晶和沉積物的風險很大。

可以使用電加熱元件來加熱排氣，從而抵消排氣的低溫并減少相關聯的缺點。然而，將電加熱元件添加到EATS會增加系統的復雜性，和/或添加可能出現故障并需要維護或更換的組件。EATS中的組件發生故障通常需要耗時的維修以及代價高昂的車輛停機時間。此外，導致組件更換甚至整個EATS更換的組件故障對環境不利。

因而，工業上需要一種旨在減輕上述缺點的改進EATS。

發明內容

本發明的目的在于至少部分地減輕上文關于已知排氣后處理系統所討論的缺點，并提供一種改進的排氣后處理單元。

根據本發明的第一方面，提供了一種用于清潔排氣的排氣后處理單元。排氣后處理單元包括：

-排放物減少模塊，其為柴油微粒過濾器DPF和/或柴油氧化催化劑DOC，

-選擇性催化還原SCR催化劑，

-電加熱元件，其被布置在SCR催化劑上游，

-殼體，其至少容納排放物減少模塊，和

-維修蓋，其被可移除地布置成覆蓋殼體的維修開口，通過維修開口可接近排放物減少模塊，

其中，電加熱元件相對于殼體可移除地布置，并且被布置成在移除維修蓋時可接近。

由此，容易接近排氣后處理單元中的電加熱元件，并且可以進行維護或更換。因而，提供了一種排氣后處理單元，其通過電加熱元件減輕了排氣溫度低的缺點，但具有能夠容易接近電加熱元件的簡單構造。因而，改進的排氣后處理單元至少由于電加熱元件對排氣的加熱而高效地去除排氣排放物，同時降低了電加熱元件的附加復雜性，因為它容易在取下維修蓋時即可接近。