[发明专利]具有多还原剂注入和给料控制的汽车排气后处理系统

说明书

一种汽车排气后处理系统，用于对经过系统的废气中的排出物如一氧化二氮(NOx)进行还原。汽车排气后处理系统包括给料器单元，该给料器单元构造成基于各种策略将主要还原剂流体和次要还原剂流体注入废气中以优化系统运行。

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发 生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 构造成使尿素水溶液和/或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，所述系统包括给料器单元，所述给料器单元构造成 将还原剂注入发动机废气，导致发动机废气中的氮氧化物化学转化为氮和水蒸 气或二氧化碳。更具体地说，将给料器单元构造成将尿素水溶液(也称为柴油 机排放流体(DEF或AdBlue))和/或水性氨基甲酸铵溶液排放到移动通过排 气后处理系统的发动机排气流中。

在示例性实施方式中，给料器单元包括第一/第二给料器和给料控制器。 将第一/第二给料器构造成将受控量的尿素水溶液和/或水性氨基甲酸铵溶液排 放到废气流中。给料控制器管理给料器的运行，并且构造成基于温度数据、背 压数据或NOx水平转化数据，通过给料器将尿素水溶液和/或水性氨基甲酸铵 溶液进料至排气流中。

在示例性实施方式中，与给料控制器一起使用的多个传感器可以包括温度 传感器、压力传感器和/或氮氧化物传感器。各传感器位于排气流中或沿着排气 流，并构造成测量与温度、压力或氮氧化物水平有关的数据。

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用于混合还原剂和废气并使还原剂与废气中的 一氧化二氮(NOx)发生化学反应，使得在排放到环境中之前，减少了废气中 的NOx含量；

图2是图1所示汽车排气后处理系统的示意图，显示了所述系统包括； DEF储存器，用于容纳待与系统中废气混合的主要还原剂流体(尿素水溶液)； 氨生成和转化单元，用于产生待与系统中废气混合的次要还原剂流体(氨基甲 酸铵水溶液)；以及催化NOx还原单元，用于将主要/次要还原剂引入移动通 过系统的排气流中；并且

图3是图2的汽车排气后处理系统中所包括的给料器单元的详细示意图， 其显示了该给料器单元包括给料控制器，其构造成基于由多个传感器的测量数 据所提供的预定阈值来进料尿素水溶液或水性氨基甲酸铵溶液。

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，其具有用于在将气体排放到 大气之前对排气中所携带的不期望的氮氧化物(NOx)进行还原的汽车排气后 处理系统10。汽车排气后处理系统10包括容纳尿素水溶液的DEF储存器46、 氨生成和转化单元14以及催化NOx还原单元12。氨生成和转化单元14构造 成将尿素水溶液转化成水性氨基甲酸铵溶液。催化NOx还原单元12构造成将 来自DEF储存器46的尿素水溶液或来自氨生成和转化单元14的水性氨基甲 酸铵溶液注入发动机排气中。这些还原剂流体与废气的混合物将发动机废气中的NOx转化为氮气和水蒸气或二氧化碳，并释放到周围空气中。