[发明专利]废气再处理系统以及用于内燃机的废气再处理的方法

说明书

本发明涉及一种用于按照汽油机原理的外源点火的内燃机的废气再处理系统。内燃机在排气口侧与废气设备连接，其中，在废气设备中沿废气通过废气设备的流动方向布置有可电加热的三元催化器，在所述可电加热的三元催化器下游布置有四元催化器，在所述四元催化器的下游布置有另外的三元催化器。在内燃机起动之前，可电加热的三元催化器和优选甚至四元催化器也被加热，以便从内燃机起动起就实现内燃机的未处理排放的有效的废气再处理。废气再处理系统此外设置为，甚至在四元催化器的再生期间也实现有害物质的有效转化，并且以此在机动车的所有运行情况中都保证特别低的排放。

技术领域

本发明涉及一种用于外源点火的内燃机的废气再处理系统，其中，在与所述内燃机的排气口连接的废气设备中在所述排气口的下游布置有靠近发动机的可电加热的三元催化器，在所述可电加热的三元催化器的下游布置有四元催化器，并且在所述四元催化器的下游布置有另外的三元催化器。本发明还涉及一种用于具有废气再处理系统的内燃机的废气再处理的方法，其中，在与所述内燃机的排气口连接的废气设备中在所述排气口的下游布置有靠近发动机的可电加热的三元催化器，在所述可电加热的三元催化器的下游布置有四元催化器，并且在所述四元催化器的下游布置有另外的三元催化器，其中，在所述可电加热的三元催化器的下游和所述四元催化器的上游配设有燃烧器，通过所述燃烧器能够加热所述四元催化器。

背景技术

当前和将来变得越来越严苛的废气排放法规对发动机的未处理排放和内燃机的废气再处理提出很高的要求。在此对进一步降低消耗和在允许的氮氧化物排放方面进一步加强废气标准的要求是对发动机研发者的挑战。当前对于柴油发动机使用的废气再处理系统具有氧化催化器，用于氮氧化物的选择性催化还原的催化器(SCR催化器)以及用于分离炭黑颗粒的颗粒过滤器和必要时另外的催化器。

对于汽油发动机使用不同的废气再处理系统，其具有三元催化器和四元催化器。例如在已知的方案中，近发动机的三元催化器与在机动车底板层中的四元催化器结合，其中，在三元催化器下游和四元催化器上游额外地有二次空气吹入内燃机的废气管道中。尽管这种废气再处理系统在正常运行中用于非常有效地转化有害的废气成分并且把排放最小化，但是在内燃机的特定运行情况中，尤其在内燃机的冷起动阶段中或者在四元催化器再生时，不是所有有害的废气成分都能被转化并且发生尾管排放的升高。

由文献DE 10 2012 01 1 603 A1已知一种用于外源点火内燃机的废气设备，其中，在近发动机的初级催化器和主催化器之间布置有用于临时存储未燃烧的碳氢化合物的HC(碳氢化合物)吸附器。在此，在HC吸附器下游和主催化器上游布置有燃烧器，用于在内燃机的发动机起动之后非常快速地把催化器加热到运行温度，在该运行温度可以通过主催化器实现包含在废气中的有害物质的催化式转化。在此，HC吸附器尤其可以在冷的废气温度临时存储未燃烧的碳氢化合物，它们在废气温度更高时又从HC吸附器放出。因此，燃烧器设计为，使得在发生未燃烧的碳氢化合物从HC吸附器热诱导排出之前，主催化器就已经达到它的起燃温度。

由文献DE 10 2015 212 846 A1已知一种用于外源点火内燃机的废气再处理的装置，其中，在废弃通道中布置有至少一个三元催化器，NOx存储催化器和颗粒过滤器，其中，在三元催化器下游和NOx存储催化器和颗粒过滤器的上游二次空气被吹入废气通道，以便同时实现NOx存储催化器的脱硫和颗粒过滤器的再生并且以此保持对其中内燃机的未处理排放升高的时间段的限制。

即使由现有技术已知的方法导致废气排放的改善，但还是有降低排放的进一步的改善潜力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，建议一种用于汽油发动机的废气再处理系统，其在所有运行情况中都保证有害废气成分的最有效的转化并且甚至转化另外的当前还未受限的有害物质成分例如笑气(N2O)或者氨气(NH3)。