[發明專利]用于清潔排氣的排氣后處理單元

在審

• 申請號: 202210720078.5
• 申請日: 2022-06-23
• 公開（公告）號: CN115559800A
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 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: F01N3/027
• 分類號: F01N3/027
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 車文;高偉

本發明涉及一種用于清潔排氣的排氣后處理單元(20,120,220)，所述排氣后處理單元包括：減排模塊(30,130,230)，它是柴油微粒過濾器(DPF)(30A)和/或柴油氧化催化劑(DOC)(30B)；選擇性催化還原(SCR)催化劑(32)；電加熱元件(38,38',138,238)，其布置在減排模塊的上游；殼體(40)，其至少容納減排模塊和電加熱元件；和檢修蓋(44)，其以可移除方式布置成覆蓋殼體的檢修開口(42)，通過該檢修開口，能夠觸及所述減排模塊。所述電加熱元件被相對于所述殼體以可移除方式布置，并且布置成在移除檢修蓋和減排模塊后能夠被觸及。本發明還涉及用于操縱交通工具的排氣后處理單元的方法、用于在排氣后處理單元中使用的電加熱元件以及一種交通工具。

技術領域

本發明涉及用于清潔排氣的排氣后處理單元。本發明還涉及用于操縱交通工具的排氣后處理單元的方法、用于在排氣后處理單元中使用的電加熱元件、以及包括排氣后處理單元的交通工具。

背景技術

交通工具典型地包括用于推進該交通工具的發動機。發動機可以通過各種方式提供動力，例如通過內燃發動機中的液體或氣體燃料或者通過電機中的電力。此外，存在混合動力解決方案：其中，交通工具由內燃發動機和電機二者推進。

在發動機是內燃發動機(例如柴油發動機)的情況下，通常為交通工具提供排氣后處理系統(EATS)，以處理發動機的排放物。用于柴油發動機的EATS典型地包括柴油氧化催化劑(DOC)、柴油微粒過濾器(DPF)和選擇性催化還原(SCR)催化劑。在SCR催化劑的上游噴射還原劑(例如尿素或含氨物質)，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)。清潔的或至少減少了排放的排氣然后通過交通工具的排氣管離開EATS和交通工具。引起與柴油發動機類似的排放的其它類型的發動機可能利用相同的或類似的EATS。

政府的法規以及對提高交通工具的燃料經濟性的持續需求意味著需要EATS的更高效操作。例如，當排氣的溫度低時，EATS必須快速加熱，并且在很低的負載下也具有高的轉化效率。為了滿足嚴格的CO₂要求，需要非常高效的發動機，這也導致較低的排氣溫度和較高的發動機NOx排放水平，這要求在SCR催化劑的上游噴射大量還原劑。此外，當使用尿素作為還原劑時，尿素需要熱量來蒸發并且水解成氨。如果溫度低，就有很大的風險產生結晶和沉積物，這降低了EATS的效果。

電加熱元件可以用來加熱排氣，以抵消排氣的低溫并減少相關的缺點。然而，將電加熱元件添加到EATS增加了系統的復雜性，和/或添加了帶來故障風險并需要維護或更換的部件。EATS中的部件的故障通常需要耗時的維修，并伴隨著成本高昂的交通工具停用時間(downtime)。此外，導致部件更換或甚至更換整個EATS的部件故障對環境是不利的。

因此，行業中需要一種旨在減輕上述缺點的改進的EATS。

發明內容

本發明的目的是至少部分地減輕上文關于已知排氣后處理系統討論的缺點，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。該排氣后處理單元包括：

-減排模塊(emission reducing module)，該減排模塊是柴油微粒過濾器(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，該電加熱元件布置在所述減排模塊的上游，

-殼體，該殼體至少容納所述減排模塊和電加熱元件，以及

-檢修蓋，該檢修蓋以可移除方式布置成覆蓋所述殼體的檢修開口，通過該檢修開口，能夠觸及所述減排模塊，

其中，所述電加熱元件被相對于所述殼體以可移除方式布置，并且布置成在移除所述檢修蓋和減排模塊后能夠被觸及。