[发明专利]用于废气后处理的系统和方法

说明书

一种用于废气后处理的系统，包括催化转化器，该催化转化器被配置成对源自内燃机的废气进行催化处理，其中，该催化转化器包括用于接收来自内燃机的空气和/或废气的气体入口和用于排出处理过的气体的气体出口；气体罐，该气体罐被配置成临时存储空气和/或废气；以及气体分配系统，该气体分配系统被配置成在催化转化器的气体入口的上游和/或催化转化器的气体出口的下游选择性地将源自内燃机的空气和/或废气的至少一部分转移至气体罐，并且被配置成选择性地将存储在气体罐中的空气和/或废气引导至催化转化器、排气出口和内燃机中的至少一者。

技术领域

本发明涉及一种用于废气后处理的系统，特别是在汽车的内燃机(例如柴油发动机)的运转期间。本发明还涉及一种用于废气后处理的方法。

背景技术

催化转化器是废气排放控制装置，其将来自内燃机的废气中的有毒气体和污染物转化成毒性较小或无毒的物质和/或从废气流中过滤这些物质。催化转化器特别地与由汽油或柴油作为燃料的内燃机一起使用。

选择性催化还原(SCR)是在催化转化器中使用的一种示例性且众所周知的技术，其中，称为NOx的氮氧化物借助于催化剂转化成双原子氮和水。气态和/或液态还原剂(例如，无水氨、氨水或尿素)被添加到废气流中并吸附到催化剂上。SCR转化器需要一定的温度才能正常工作，使得催化反应通常仅在所谓的起燃温度以上开始。通常，SCR被经过的废气加热。由于该原因，加热SCR转化器需要相对长的时间，特别是在冷启动期间，并且因此直到NOx排放被有效地减少。此外，当机动车辆的发动机在超限运转时，即，车辆在没有节气门的情况下行驶时，新鲜空气通过发动机被泵入SCR系统中，这可使SCR系统冷却并因此致使较低的性能。此外，随着NOx排放在短时间尺度上急剧增加，发动机的加速可给常规SCR系统带来困难。

通常与SCR结合使用的一种方法是所谓的废气再循环(EGR)，其中，通过将一部分废气再循环回发动机来进一步减少NOx排放。在此期间，再循环的废气稀释来自进入的空气流的氧气，这致使峰值缸内温度和NOx排放的减少。然而，在发动机的低负载和/或低速条件下，通常难以实现高EGR率，这是因为相应发动机的涡轮增压器通常不能产生所需的增压压力。

文献DE 10 2007 022 494 A1描述了一种用于将内燃机的废气存储在汽车内的废气罐内的方法。随后可以将存储的废气转移到较大的外部罐，例如，在加油站处。

文献WO 2013/050442A1描述了一种借助于从空气罐提供的压缩空气为内燃机的涡轮增压器提供动力的方法和装置。

发明内容

在此背景下，需要改善内燃机的废气后处理系统的性能。

根据本发明的一方面，一种用于废气后处理的系统包括：催化转化器，该催化转化器被配置成对源自内燃机的废气进行催化处理，其中，该催化转化器包括用于接收来自内燃机的空气和/或废气的气体入口和用于排出处理过的气体的气体出口；气体罐，该气体罐被配置成临时存储空气和/或废气；以及气体分配系统，该气体分配系统被配置成在催化转化器的气体入口的上游和/或催化转化器的气体出口的下游选择性地将源自内燃机的空气和/或废气的至少一部分转移至气体罐，并且被配置成选择性地将存储在气体罐中的空气和/或废气引导至催化转化器、排气出口和内燃机中的至少一者。

根据本发明的另一方面，一种用于废气后处理的方法包括：在催化转化器的气体入口的上游和/或催化转化器的气体出口的下游选择性地将源自内燃机的空气和/或废气转移至气体罐中；将空气和/或废气临时存储在气体罐内；以及选择性地将存储在气体罐中的空气和/或废气引导至催化转化器、排气出口和内燃机中的至少一者。

此外，提供了一种具有内燃机和根据本发明的用于废气后处理的系统的机动车辆。

本发明的一个构思是将源自内燃机的废气和/或空气存储在专门为车辆内的该任务提供的气体罐内。然后，空气和/或废气可以随后用于各种目的，以提高废气后处理的性能和/或甚至发动机本身的性能。