[发明专利]具有用于低温SCR的氧化部件旁通的排气后处理系统有效

专利信息
申请号: 201911140308.5 申请日: 2019-11-20
公开(公告)号: CN111219231B 公开(公告)日: 2022-09-27
发明(设计)人: 托马斯·M·哈里斯 申请(专利权)人: 天纳克汽车经营有限公司
主分类号: F01N3/035 分类号: F01N3/035;F01N3/20;F01N3/28
代理公司: 上海弼兴律师事务所 31283 代理人: 薛琦
地址: 美国伊*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 具有 用于 低温 scr 氧化 部件 旁通 排气 处理 系统
【说明书】:

披露了一种排气后处理系统,该排气后处理系统被配置用于处理发动机所产生的排气,并且包括旁通通道,该旁通通道包括用于接收来自排气通道的一定量的排气的入口。第一排气处理部件位于该旁通通道内,并且阀邻近该旁通通道定位,该阀被配置用于控制进入该旁通通道的入口的该排气的量。第二排气处理部件位于该排气通道中、在该旁通通道的入口的下游,其中,该旁通通道的出口将被该第一排气处理部件处理过的排气在该第二排气处理部件的下游的位置处传送回该排气通道,使得被该第一排气处理部件处理过的排气不与该第二排气处理部件相互作用。

技术领域

本披露涉及一种具有用于低温选择性催化还原的氧化部件旁通的排气后处理系统。

背景技术

此部分提供了与本披露相关的背景信息,其不一定是现有技术。

柴油发动机产生含有氮氧化物(NOx)的排气,氮氧化物是一种受管制的污染物。可以使用被称为选择性催化还原(SCR)的工艺将NOx从排气中去除,这种工艺利用氨(NH3)作为化学还原剂与NOx发生反应,并且在SCR催化剂表面上形成氮气(N2)。SCR中使用的氨来自于柴油机排气流体(DEF),该柴油机排气流体是被定量给送到发动机排气流中的尿素和水的混合物。当发动机排气具有足够的焓(温度和流速)时,随着DEF被定量给送到发动机排气流中,DEF中的水容易蒸发并且尿素分解成氨。然而,如果发动机排气没有足够的焓,则水不会那么容易蒸发并且尿素不会分解到足够程度,这可能导致在排气导管内产生固体沉积物。这通常在周围环境冷、或在发动机已经较长一段时间没有运行时发生。在任一情况下,排气后处理系统没有足够的时间来被发动机排气加热并产生足够量的焓来避免水无法容易蒸发以及尿素无法分解到足够程度。

针对上述问题所提出的一个方案是将排气后处理系统修改为在柴油机氧化催化器(DOC)的上游的位置处包括低温SCR催化器。由于低温SCR催化器部件接收了离开发动机的几乎所有排气焓,因此低温SCR催化器相比于位于DOC下游的SCR催化器部件能够在较低温度下(即,在冷启动或寒冷天气下)更快地实现NOx转化为氮。不幸地,存在着与在DOC上游使用低温SCR部件相关联的几个潜在的缺点或折衷。

第一,因为低温SCR部件还必须接收氨以将NOx转化为氮,后处理系统可能需要特别地被指定用于定量给送低温SCR部件所使用的DEF的第一DEF定量给送模块或注入器、以及特别地被指定用于定量给送位于DOC下游的主要SCR部件所使用的DEF的第二DEF定量给送模块或注入器。附加定量给送模块或注入器增大了后处理系统的复杂度和成本。

第二,氨逃逸催化器(ASC)必须位于低温SCR部件与DOC之间以防止逃逸穿过低温SCR部件的氨到达DOC以及被氧化成NOx或N2O、或者使逃逸穿过低温SCR部件的氨至少基本上最小化。

第三,在低温SCR部件被设计用于接受来自发动机的全部排气流的系统中,有可能低温SCR部件需要的尺寸太大而不能紧邻位于发动机下游(即,太大而不能与发动机舱室紧密联接或位于其中)。相比之下,这种设计需要将低温SCR部件定位在发动机下游更远处而紧邻DOC上游。结果,因为排气穿过排气通道的加长的区段,因此排气可能损失大量的焓,这可能使得低温SCR部件的益处无效。

发明内容

本部分提供了本披露的总体概述,而不是其全部范围或其所有特征的全面披露。

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