[发明专利]用于检测NO-氧化催化剂的功能能力的方法和装置

说明书

本发明涉及用于检测NO‑氧化催化剂（5）的功能能力的方法和装置，其中该催化剂用于还原通过过量空气运转的内燃机（1）的废气流中含有的氮氧化物（NOx）。在输送到NO‑氧化催化剂(5)的废气流中，改变还原剂的浓度，并确定由此发生的在NO‑氧化催化剂(5)内部和/或在NO‑氧化催化剂(5)之后的下游的废气中的NOx‑浓度的变化，并进行分析从而检测该催化剂的功能能力。

技术内容

本发明涉及按照权利要求1前序部分的用于检测NO-氧化催化剂的功能能力的方法以及按照权利要求16的用于实施该方法的装置。

背景技术

通过过量空气运转的汽车内燃机配备有催化工作的后处理系统用于降低有害物质，其中使用NOx-存储催化剂、SCR-催化剂还有颗粒过滤器，以便能够保证法律规定的废气极限值。所有这些系统都是一样的，即二氧化氮（NO₂）是在后处理系统中进行的反应的重要成分。这些二氧化氮通过多数情况下为含有铂的NO-氧化催化剂（NO=一氧化氮）借助在废气中含有的氮氧化物（NOx）由从内燃机中排出的一氧化氮形成：

2NO + O₂ ↔ 2NO₂ 方程式1

但是在实际操作中，在燃料中和/或在机油中含有的硫对这种NO-氧化催化剂的硫化作用是一个严重的问题。通过燃烧由这些硫生成了二氧化硫（SO₂），这些二氧化硫按照下面的方程式在NO-氧化催化剂上氧化成SO₃：

S + O₂ → SO₂ 方程式2

2SO₂ + O₂ → SO₃ 方程式3

在这种情况下显示了，生成的SO₃的量与生成的NO₂的量彼此直接相关，以至于NO-氧化催化剂本身期望地生成了大量的NO₂，却同时生成了大量的所不期望的SO₃。这些SO₃与含有金属的催化剂基面涂层形成硫酸盐或者与水形成硫酸，这些硫酸盐和硫酸在催化剂表面上物理吸附。这两种物质遮盖住了催化剂的活性中心，并因此导致其活性降低，这另一方面又降低了在下游设置的废气后处理组成部分（例如SCR-催化剂或者颗粒过滤器）的活性。

出于这种原因，监控NO-氧化催化剂的状况或者它的氧化能力是必要的。

对于三效催化剂，在DE 10 2004 009 615 B4中已知一种方法，其中借助在贫油和富油发动机运转之间的周期性波动和借助在下游设置的λ探针对催化剂反应的观察来确定其氧气（O₂）存储能力，即在催化剂剩余-O₂-波动的衰减振幅的情况下应该仍然具有O₂-存储能力，而在其它情况下它不再能够吸收O₂。由于两个原因，这种方法不能用于NO-氧化催化剂中：一方面这种催化剂不具有出色的O₂存储能力，而另一方面通常贫油运转的柴油发动机或者直接喷射的快燃发动机不能容易地富油运转。因此，在这种情况下炭黑排放和发动机的热负荷所不期望地急剧上升。