[发明专利]用于排气后处理的设备

说明书

本发明涉及一种用于内燃机的排气后处理的设备(10)，所述设备包括：排气能在其中从入口流到出口的壳体(11、42)；沿径向方向在空间上被界定的且沿轴向方向可通流的流动路段(12、30、40)，该流动路段布置在壳体(11、42)内部；布置在流动路段(12、30、40)中的、用于通过催化反应转化排气的至少一个催化转化器(15)；和布置在流动路段(12、30、40)中能被排气通流的、用于电加热排气的至少一个加热元件(14)，其中，在流动路段(12、30、40)与壳体(11、42)的内壁之间形成有可通流的环形间隙(13、32、43)，其中，能通过控制元件(17、21、25、31、41)影响排气质量流在流动路段(12、30、40)和环形间隙(13、32、43)上的分布。

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的排气后处理的设备，所述设备包括：壳体，排气能在该壳体中从入口通流至出口；沿径向方向在空间上被限制/界定而沿轴向方向可通流的流动路段，该流动路段布置在壳体内部；布置在流动路段中的、用于通过催化反应转化排气的至少一个催化转化器；和布置在流动路段中的能被排气通流的、用于电加热排气的至少一个加热元件。

背景技术

为了更快地加热排气质量流，使用可电加热的催化转化器。除了排气本身的热量之外，通过电加热因此向排气输入热量。在此，这有助于将排气质量流的温度水平更快地提高到允许排气在排气催化转化器中充分转化的水平。通常，从催化转化器上的一定的最低温度起开始排气的包围，必须达到该最低温度以便可以开始化学转化反应。排气质量流的升高的温度也会由于从排气向催化转化器的蜂窝体上的热传递而导致催化转化器上的温度升高。在此，排气质量流的可能的加热一方面取决于每单位时间流过可电加热的催化转化器的排气的量，另一方面取决于用于加热的所使用的电能。

在现有技术中已知的用于电加热内燃机排气质量流的系统的缺点在此特别是仅能很差地或者根本不能调节流过可电加热的催化转化器的排气流。因此，仅通过内燃机的相应运行情况来确定流过可电加热的催化转化器的质量流，因此这特别是在排气质量流较大时可能导致对排气质量流的加热并非最佳，由此可能导致时间上的延迟，直至在排气后处理单元的催化转化器中实现排气的充分转化。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于排气后处理的设备，该设备允许在使用可电加热的催化转化器的情况下改善排气质量流的加热，并且因此确保更快地达到排气质量流的最低温度，以便在相应的催化转化器上充分地转化排气。

在设备方面的目的通过具有权利要求1的特征的设备来实现。

本发明的一个实施例涉及一种用于内燃机的排气后处理的设备，所述设备包括：壳体，排气能在该壳体中从入口通流至出口；沿径向方向在空间上被界定而沿轴向方向可通流的流动路段，该流动路段布置在壳体内部；布置在流动路段中的、用于通过催化反应转化排气的至少一个催化转化器；和布置在流动路段中能被排气通流的、用于电加热排气的至少一个加热元件，其中，在流动路段与壳体的内壁之间形成有可通流的环形间隙，其中，能通过控制元件影响排气质量流在流动路段和环形间隙上的分布。

可通流的壳体优选地由与内燃机的排气管路流体连通的管形成。因此，排气可以直接流入到设备中并流过该设备。在壳体内部形成有流动路段，该流动路段例如同样由管形成。管在径向方向上由其壁界定，由此在壳体内部实际上形成两个流动路段。优选地，形成在壳体中的流动路段同心地布置在壳体内部，因此在流动路段的外壁与壳体的内壁之间形成环形间隙。流动路段可以通过支撑元件相对于壳体固定。

因此流入到壳体中的排气既可以流过所形成的环形间隙，也可以流过流动路段。如果没有设置控制元件，那么基本上通过两个流动路段的横截面积影响排气质量流在环形间隙和流动路段上的分布。

根据本发明，设置有能受到主动影响的至少一个控制元件，以便影响排气质量流在环形间隙和流动路段上的分布。在此，控制元件可以以不同的方式形成。在下面的说明中描述了控制元件的特别优选的设计方案。