[发明专利]具有带有加热给料器的车载氨反应器的汽车排气后处理系统

说明书

汽车排气后处理系统包括车载氨基甲酸铵反应器。车载氨基甲酸铵反应器与系统中所包括的柴油机排放流体储存器连接，并且构造成由柴油机排放流体产生水性氨基甲酸铵溶液。构造成将所产生水性氨基甲酸铵溶液注入的给料器是集成加热的。

背景技术

本公开涉及用于汽车应用的排气后处理系统，并且具体涉及结合车载氨生成以支持直接喷射到废气流中。

发明内容

在本文中描述了包括车载氨反应器的汽车排气后处理系统。该后处理系统构造成使试剂柴油机排放流体(agent diesel emission fluid)和由氨反应器所提供的水性氨基甲酸铵溶液作为还原剂与移动通过系统的废气混合。这些还原剂与废气的混合设计成导致化学反应并使废气中的氮氧化物(NOx)还原。

在示例性实施方式中，该系统还包括与给料器集成的混合加热系统，该给料器构造成将受控量的水性氨基甲酸铵溶液排放到移动通过后处理系统的排气流中。具体来说，混合加热系统包括由废气携带的发动机热量所驱动的被动热交换器以及由电力驱动的主动加热元件。值得注意的是，所公开的被动热交换器从系统中所包括的催化剂的下游回收热量，从而使得在还原剂与废气中的NOx之间发生所需化学反应之前不会降低废气温度。控制器选择性调节被动热交换器和主动热交换器的操作，以优化混合加热系统的操作，并避免排放低于预选阈值温度的水性氨基甲酸铵溶液。

本公开的其它特征在考虑示例性实施方式时将变得对本领域人员显而易见，所述示例性实施方式列举了如目前所知的实施本公开的最佳模式。

附图说明

详细说明具体参考附图，其中：

图1是具有汽车排气后处理系统的柴油发动机半挂卡车(semi-truck)的透视图，该汽车排气后处理系统包括催化NOx还原单元、氨生成和转化单元以及构造成管理汽车排气后处理系统内温度的混合加热系统。

图2是汽车排气后处理系统的示意图，其显示了氨生成和转化单元包括氨基甲酸铵反应器和氨基甲酸铵储存器，并且显示了包括如下部件的混合加热系统：主动和被动加热元件、构造成选择性调节来自混合加热系统的热量以控制汽车排气后处理系统内温度的加热系统控制器、以及构造成测量排气后处理系统内的温度和储罐液位的传感器；

图3是图2的汽车排气后处理系统中所包括的给料系统的详细示意图，显示了给料器主动加热元件和给料器被动加热元件与给料系统连接；

图4是图2的氨基甲酸铵反应器的详细示意图，显示了混合加热系统的反应器主动加热元件和反应器被动热交换器都与氨基甲酸铵反应器连接，并且显示出反应器被动热交换器构造成从经过排气后处理系统的废气回收热量；

图5是图2的氨基甲酸铵储存器的详细示意图，显示了混合加热系统的储存器主动加热元件和储存器被动热交换器都与氨基甲酸铵储存器连接，并且显示出储存器被动热交换器构造成从经过排气后处理系统的废气回收热量。

发明详述

为了促进理解本公开的原理，下面将参考附图所示的多个实施方式以及用来描述附图的具体文字。

示例性的柴油发动机半挂卡车显示于图1中，其具有包括催化NOx还原单元12、氨生成和转化单元14和混合加热系统16的汽车排气后处理系统10。催化NOx还原单元12构造成使柴油机排放流体或水性氨基甲酸铵溶液与发动机排气一起喷射，以将发动机排气(特别是氮氧化物)转化为可以释放到周围的空气中的氮和水蒸气或二氧化碳。氨生成和转化单元14构造成将柴油机排出流体转化成水性氨基甲酸铵溶液。在催化NOx还原单元12之前将来自氨生成和转化单元14的水性氨基甲酸铵溶液喷射到排气流中，以在低温下(如发动机启动期间)还原氮氧化物。