CN100374692C - 用于净化排气的装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于净化从装有涡轮增压器(2)的内燃机流出的排气的装置，该装置包括注射器(12)、汽化增强器(5)和NOx吸收和还原催化剂(4)。该注射器(12)将液体还原剂注入该排气，并且设置在该涡轮增压器(2)的上游侧。该汽化增强器(5)设置在该注射器(12)和该涡轮增压器(2)之间。该NOx吸收和还原催化剂(4)设置在该涡轮增压器(2)的下游侧。该汽化增强器(5)增强该液体还原剂的汽化。因此，该液体还原剂几乎不会附着在该NOx吸收和还原催化剂(4)的入口端上。因而PM几乎不会附着到该液体还原催化剂上。因此，可阻止排气压损增大，并且NOx净化性能提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于净化从装有涡轮增压器的内燃机流出的排气(废气)的装置。
背景技术
通常，为了改善内燃机的输出，优选地增加待充入到燃烧室内的空气-燃油混合气的体积。因此，已实际使用增压器系统。增压器系统不仅通过伴随有下降活塞的负压产生提供空气-燃油混合气，而且还将空气-燃油混合气强行提供给燃烧室。增压器系统的一个示例是涡轮增压器，其利用排气流的能量将空气强行供给到燃烧室内。
因为涡轮增压器有大热容量，所以在例如启动内燃机的情况下，难以将设置在该排气流的相对于涡轮增压器的下游侧的催化剂的温度快速提高至活化温度。于是，催化剂难以显示令人满意的排气净化性能。因此，日本未审实用新型出版物(KOKAI)No.59-34033提出在排气流的相对于涡轮增压器的上游侧设置一催化仪器。通过这样的设置，可将催化剂的温度快速提高到活化温度并且可利用由催化剂的氧化反应生成的热量加热排气。从而可改善有害成分的转化。
此外，日本未审专利出版物(KOKAI)No.11-132036提出分别在排气流的相对于涡轮增压器的上游侧和下游侧设置催化剂。通过这样的设置，可将上游侧的催化剂的温度快速提高到活化温度。而且，由上游侧催化剂的氧化反应生成的热量加热的排气流入下游侧的催化剂。因此，下游侧的催化剂的温度快速升高到活化温度。从而可进一步改善有害成分的转化。
另外，已实际应用一种系统以改善NOx还原性能。在该系统中，间断地将液体还原剂例如轻油添加到排气中，并且利用下游侧的NOx吸收和还原催化剂净化NOx。具体地，在该系统中，NOx被吸收到在其中的氧气过量的贫燃料气氛中的NOx吸收和还原催化剂内。然后，通过将液体还原剂添加到贫燃料气氛中而将排气气氛转变成富燃料气氛。因此，从NOx吸收和还原催化剂中释放被吸收的NOx，并通过利用丰富的还原剂进行还原而净化该NOx。
但是，在该系统中，因为将液体还原剂添加到排气中，所以排气的温度已降低。因此，存在进一步减缓催化剂的温度增加的缺陷。因此，液体还原剂已附着到催化剂的入口端表面上，并且颗粒物质例如含碳微粒、例如的硫酸盐的含硫微粒和高分子量的碳氢化合物微粒(下文总称为“PM”)已附着到沉积的液态还原催化剂上。结果，出现了催化剂的多孔排气通道被封闭从而增大了排气压损的问题。特别地，在装有具有大热容量的涡轮增压器的内燃机中，该涡轮增压器会扩大该问题，因为通常在排气流的相对于涡轮增压器的上游侧将液体还原剂添加到空气-燃油混合气中。
此外，可考虑在排气流的相对于涡轮增压器的下游侧设置氧化催化剂，以便使该液体还原剂汽化或改性。但是，在这种情况下，为了将氧化催化剂应用到其温度已通过涡轮增压器降低的排气中，需要通过延长总长度来增大该氧化催化剂。因此，会产生与车辆中的有限的内壁板空间有关的问题。另外，即使当这样设置氧化催化剂时，仍存在不仅液体还原剂而且PM已附着到氧化催化剂的入口端表面上的问题。
发明内容
鉴于这种环境提出了本发明。因此，本发明的一个目的是增强液体还原剂的汽化，从而防止设置在排气流的相对于涡轮增压器的下游侧的NOx吸收和还原催化剂的排气通道关闭。同时，本发明的另一个目的是进一步提高用于净化排气的装置的NOx净化性能。
一种根据本发明的用于净化排气的装置解决了上述问题。该装置用于净化从装有涡轮增压器的内燃机流出的排气，该装置包括：
将液体还原剂注入排气并且设置在涡轮增压器的上游侧的注射器；
增强该液体还原剂的汽化并且设置在该注射器和该涡轮增压器之间的汽化增强器；以及
设置在该涡轮增压器的下游侧的NOx吸收和还原催化剂。
在本发明的装置中，该汽化增强器可优选地包括氧化催化剂，或者包括具有带凸起部的排气通道的蜂窝体。
本发明的装置包括设置在涡轮增压器和注射器之间的汽化增强器。该汽化增强器增强了由该注射器添加到排气中的液体还原剂的汽化。因此，增强了该液体还原剂的汽化，并从而防止液体还原剂附着到该NOx吸收和还原催化剂的入口端表面上。因此，不仅可防止PM附着在该液体还原剂上，并且还可防止PM封闭该NOx吸收和还原催化剂的多孔排气通道。因而，可防止排气压损增加。此外，因为提高了该NOx吸收和还原催化剂的入口端部分的可用效率，所以本发明的NOx净化性能得以提高。
此外，当该汽化增强器包括氧化催化剂时，可通过该氧化催化剂部分地氧化排气中的液体还原剂或碳氢化合物(下文中称为HC)。因此，由于部分氧化的活性HC流入该NOx吸收和还原催化剂，可通过较有效的还原净化NOx。因此，本发明的NOx净化性能进一步提高。
另外，因为NOx吸收和还原催化剂的可用效率得以提高，所以不必通过延长总长度来增大该NOx吸收和还原催化剂。因此，这样设计成较小尺寸的本发明装置较便宜，并且可解决车辆中的内壁板空间有限的问题。
附图说明
图1为示出根据本发明的示例1的排气净化装置的总体布置的示意图。
图2为示出用在根据本发明的示例1的排气净化装置中的氧化催化剂(即汽化增强器)的透视图。
图3为示出用在根据本发明的示例2的排气净化装置中的蜂窝体(即汽化增强器)的总体示意图。
图4为示出用在根据本发明的示例2的排气净化装置中的蜂窝体(即汽化增强器)的波纹板的透视图。
图5为示出用在根据本发明的示例2的排气净化装置中的蜂窝体(即汽化增强器)的横截面视图。
图6为示出用在根据本发明的示例2的排气净化装置中的蜂窝体(即汽化增强器)中的排气流的横截面视图。
图7为示出用在根据本发明的示例2的排气净化装置中的蜂窝体(即汽化增强器)中的排气流的另一横截面视图。
图8为示出根据本发明的示例1的排气净化装置和根据对比示例1和2的排气净化装置的饱和NOx吸收量的条形图。
图9为示出根据本发明的示例1和2的排气净化装置和根据对比示例1和2的排气净化装置的排放量的条形图。
图10为示出分别用在根据本发明的示例1和根据对比示例1的排气净化装置中的NOx吸收和还原催化剂的总长度与这两个示例各自的排气净化装置的饱和NOx吸收量之间的关系的曲线图。
图11为示出在涡轮增压器前侧的排气温度和在涡轮增压器后侧的排气温度的条形图。
具体实施方式
本发明的排气净化装置包括设置在涡轮增压器和注射器之间的汽化增强器。该汽化增强器增强已由该注射器添加到排气中的液体还原剂的汽化。具体地，所添加的液体化还原剂在通过该汽化增强器时以便利的方式汽化。此外，所添加的液体还原剂在于涡轮增压器中被搅动时以较便利的方式汽化得更多。因此，当如此汽化的液体还原剂流入设置在排气流的相对于该涡轮增压器的下游侧的NOx吸收和还原催化剂时，液体还原剂几乎不会附着在该NOx吸收和还原催化剂的入口端面上，因此PM几乎不会附着和沉积在该液体还原剂上。
从而，可阻止施加到通过NOx吸收和还原催化剂的排气上的阻力增加。因此，可阻止排气压损增加。此外，因为在NOx吸收和还原催化剂的入口端部的可用效率提高，所以NOx净化性能提高。
对于汽化增强器，其示例可以为用于使液体还原剂通过加热而汽化的装置例如加热器，或者为用于使液体还原剂通过改性成为低分子量化合物而汽化的装置。对于汽化增强器，优选的是使用例如氧化催化剂。当液体还原剂与高温排气一起通过氧化催化剂时，该液体还原剂被部分氧化以变成低分子量HC，因此汽化较便利。此外，因为部分氧化的低分子量活性HC流入该NOx吸收和还原催化剂，所以NOx吸收和还原催化剂的NOx净化转换提高。
对于氧化催化剂，可使用包含担载的催化成分例如Pd和Pt、在低温范围内有良好的氧化活性的氧化催化剂，或者使用包含担载的Pt和Rh的三元催化剂。氧化催化剂的形状没有具体的限定。但是，注射器和涡轮增压器之间的空间通常较小。因此，理想的是使用蜂窝状氧化催化剂以便阻止排气压损增大。在此情况下，优选的是使蜂窝状氧化催化剂的入口端表面与排气流成锐角。通过这样的设置，入口端表面的与流入蜂窝状氧化催化剂的液体还原剂接触的区域变宽。如果情况是这样的，则倾斜切削的入口端表面可以理想地设置成相对于流入蜂窝状氧化催化剂的入口端的排气的方向尽可能垂直。因此，液体还原剂的汽化效率提高。
此外，对于汽化增强器，优选地使用具有带凸起部的排气通道的蜂窝体。在此情况下，排气和液体还原剂流过该蜂窝体，同时与该凸起部接触。因此，可进行搅拌作用，以使得液体还原剂与排气均匀地混合。因而排气的热量有利于液体还原剂的汽化。
蜂窝体可以理想地具有小热容量，并且可以优选地由金属制成。此外，凸起部在伸入蜂窝体的排气通道中时是有利的。例如，德国专利出版物No.20117873 U1公开了一种过滤器。该过滤器包括由金属箔制成的波纹板和过滤层。该波纹板和过滤层交替叠置。该波纹板包括多个具有爪形孔垂直直径的爪形孔。该爪形孔形成包括内向爪形孔和外向爪形孔的流道。该内向爪形孔和外向爪形孔设置成彼此之间形成一定角度。该爪形孔垂直直径占该过滤器的结构高度的100％到60％，以便至少确保20％的流体自由度。
当使用其中仅叠置在德国专利出版物No.20117873 U1中公开的波纹板的蜂窝体时，或使用其中交替叠置在同一德国出版物中公开的波纹板和金属平板的蜂窝体时，排气和液体还原剂错综复杂地分散流动，同时与内向和外向爪形孔的壁(或凸起部)碰撞。从而，显著提高了液体还原剂的搅拌效率。因此，液体还原剂的汽化较便利。
对于内燃机，可使用汽油机、直喷式汽油机、柴油机、燃气机和酒精发动机。但是，内燃机并不局限于这些。例如，柴油机发出包含PM的排气，并且经常在其中添加液体还原剂例如轻油的系统中操作。此外，液体油包含不太易汽化的高沸点HC。因此，本发明在应用于柴油机时可显示尤其显著的优势。
对于涡轮增压器，可使用那些通常使用的包括出口件和入口件的涡轮增压器。该出口件包括排气流入其中的涡轮机壳体，以及设置在该涡轮机壳体中的涡轮机叶轮。另外，该出口件还可以包括控制该涡轮机壳体的打开/关闭程度以适当地改变涡轮机叶轮的旋转速度的喷管隔片。此外，出口件包括吸入空气流入其中的压缩机壳体，以及设置在该压缩机壳体内并且通过旋转的涡轮机叶轮转动的压缩机叶轮。
对于注射器，可使用那些由各种致动器致动的注射器例如注射喷嘴。一般而言，可使用那些通常使用的、其中液体还原剂的计时和添加由电子控制单元(下文中称为“ECU”)控制的注射器。
对于液体还原剂，优选地使用用于将应用本发明的排气净化装置的内燃机的燃料。该燃料例如可为汽油和轻油。
NOx吸收和还原催化剂包括载体、担载到该载体上的催化成分以及担载到该载体上的NOx吸收材料。可使用通常使用的NOx吸收和还原催化剂。对于载体，可使用单质例如Al2O3、ZrO2、TiO2以及CeO2，或者它们的混合物。可选地，可使用多种由上述单质中的至少两种构成的复合氧化物。对于催化成分，典型的示例是Pt，但是还可以使用Rh、Pd和Ir。对于NOx吸收材料，可使用至少一种选自碱金属、碱土金属和稀土金属的成分。应注意的是，优选地组合使用碱金属和碱土金属。
NOx吸收和还原催化剂可以是直流结构的NOx吸收和还原催化剂或壁流结构的NOx吸收和还原催化剂。例如，该NOx吸收和还原催化剂可以是这样的催化剂，即通过在直流结构的蜂窝状基材上形成涂层并将催化成分和NOx吸收材料担载到所得到的涂层上而制备的催化剂。但是，当排气包含PM时，需要在排气流的相对于该NOx吸收和还原催化剂的上游侧或下游侧设置用于捕集PM的过滤器。因此，理想的是将NOx吸收和还原催化剂设置在排气流的上游侧，并将过滤器设置在排气流的相对于该NOx吸收和还原催化剂的下游侧。结果，因为汽化增强器有利于液体还原剂和PM的气化，所以该NOx吸收和还原催化剂的NOx的还原活性急剧提高。另外，即使排气中应该仍然残留有PM，但是因为下游侧的过滤器捕集PM，所以可以可靠地防止PM排出。
此外，对于NOx吸收和还原催化剂，优选地使用这样的过滤催化剂，即通过在直流结构的蜂窝状基材的多孔壁中的孔的表面上形成涂层并将催化成分和NOx吸收材料担载到所得到的涂层上而制备的催化剂。通过使用这种过滤催化剂，不仅可以同时净化HC、CO和NOx以及捕集PM，而且可通过氧化来净化所捕集的PM。
示例
在下文，将参照示例和对比示例详细说明本发明。
(示例1)
图1示出根据本发明的示例1的排气净化装置。直喷式柴油机1的排气系统从排气歧管10分支成两条流道。涡轮增压器2设置在其中一条流道中，而排气循环(下文中被缩写为“EGR”)冷却器3设置在另一条流道内。从该涡轮增压器2排出的排气通过催化转化器4，并被排放到外面。另一方面，使通过EGR冷却器3的排气返回进气歧管11，并由EGR阀30控制流速。注射器12安装在排气流的相对于涡轮增压器2的上游侧，以便将轻油加入排气。小的蜂窝状氧化催化剂5设置在注射器12和涡轮增压器2之间。此外，催化转化器4装有过滤NOx吸收和还原催化剂6。
如图2中所示，氧化催化剂5包括蜂窝状基材52、涂层和Pt。该蜂窝状基材52包括叠置和缠绕的金属平板50和金属波纹板51。此外，该蜂窝状基材52的体积为24.6c.c(立方厘米)，并且由多孔的流道构成。涂层形成在该蜂窝状基材52的多孔流道的表面上，并且按重量计包括57份Al2O3粉末、8份CeO2粉末以及35份沸石粉末。Pt担载到该涂层上。另外，蜂窝状基材52容纳在金属外筒53内。该蜂窝状基材52和外筒53的组件形成为在入口端具有倾斜面54，该倾斜面相对于排气成锐角例如20°倾斜。因此，氧化催化剂5以扩大的接触面积与排气接触。应注意的是，涂层形成为在1L蜂窝状基材52中的量为100g，并且Pt担载成在1L蜂窝状基材52中的量为5g。应注意的是，该组件还可在出口端倾斜地切削，如图2的虚线所示，以便平衡多孔流道的阻力并最终使排气流均匀。
通过注射器12添加的轻油与排气一起通过氧化催化剂5。因此，排气的热量使轻油汽化并部分地氧化轻油。从而，有利于轻油的汽化。
过滤NOx吸收和还原催化剂6包括由堇青石制成的蜂窝状基材，和催化涂层。该蜂窝状基材包括多孔壁，和具有相对端的多孔通道。一半多孔通道在该相对端中的一端方格式地封闭，而另一半多孔通道在该相对端中的另一端方格式地封闭。催化涂层形成在该多孔壁中的孔的表面上。应注意的是，该蜂窝状基材为由堇青石制成并且体积为2000c.c的壁流结构的蜂窝状基材。该催化涂层均匀地形成在该多孔壁内。该催化涂层包括一涂层，和担载到该涂层上的Pt、Ba、K和Li。该涂层按重量计包括56份Al2O3粉末、56份ZrO2-CeO2复合氧化物粉末、11份CeO2-ZrO2复合氧化物粉末和27份Rh/ZrO2催化粉末。应注意的是，该Rh/ZrO2催化粉末包含其上担载有按重量计1％的Rh的ZrO2。此外，涂层形成为在1L蜂窝状基材52中的量为150g。Pt担载成在1L蜂窝状基材52中的量为3g。Ba、K和Li分别担载成在1L蜂窝状基材52中的量为0.1摩尔、0.1摩尔和0.2摩尔。
当排气通过多孔壁时，过滤NOx吸收和还原催化剂6将包含在排气中的PM捕集到多孔壁的孔中，并且同时净化所捕集的PM以及包含在排气中的HC、CO和NOx。
(示例2)
除了设置图3中示出的蜂窝体7而不是氧化催化剂5之外，根据本发明的示例2的排气净化装置的布置与根据示例1的排气净化装置的布置相同。应注意的是，蜂窝体7由金属制成，并且体积为24c.c。具体地，如附图中所示，蜂窝体7包括图4中示出的波纹板8和金属平板70。波纹板8和平板70一个接一个地叠置。所获得的叠置波纹板8和平板70的子组件容纳在金属外筒71内。
如图4中所示，蜂窝体7的波纹板8包括波状脊部82、次根部83、次波状脊部82、次顶部84和第二次根部83。该波状脊部82、次根部83、次波状脊部82、次顶部84和第二次根部83平行于排气的流动方向以此顺序交替地形成。该波状脊部82包括主顶部80和主根部81。主顶部80和主根部81垂直于排气的流动方向接连地交替设置。次根部83设置在排气流动方向的相对于波状脊部82的下游侧，并且接连地邻近波状脊部82的主顶部80设置。次波状脊部82设置在排气流动方向的相对于次根部83的下游侧，并且接连地邻近次根部83设置。次顶部84设置在排气流动方向的相对于第二波状脊部82的下游侧，并且接连地邻近第二波状脊部82的主顶部80设置。第二次顶部83设置在排气流动方向的相对于次顶部84的下游侧，并且接连地邻近次波状脊部82的主顶部80设置。应注意的是，如图5所示，次顶部84的顶点的高度小于主顶部80的顶点的高度。该次根部83的底部的深度比主根部81的底部的深度浅。
如图6中所示，次根部83各自包括一倾斜面85。该倾斜面85沿排气流动方向设置在次根部83的下游侧，并且向上从宽到窄地逐渐变细。应注意的是，倾斜面85平滑地延伸至相邻的主顶部80的顶点。此外，如图7中所示，次顶部84各自包括一倾斜面86。该倾斜面86沿排气流动方向设置在次顶部84的下游侧，并且向下从宽到窄地逐渐变细。应注意的是，倾斜面86平滑地延伸至相邻的主根部81的底部。
在这一样构造的蜂窝体7中，从形成在主顶部80和下部平板70之间的第一通道71排出的排气流入形成在次根部83和上部平板70之间的第二通道72。应注意的是，因为第二通道72在下游端开口通过向上从窄到宽地逐渐变细的倾斜表面85部分封闭，所以倾斜面85用作根据本发明的凸起部。
与倾斜面85碰撞的排气沿垂直于排气流的方向流入设置在该倾斜面85两侧的主根部81(见图4和5)。然后，如图7所示，排气流入形成在次顶部84和下部平板70之间的第三通道73。应注意的是，因为第三通道73在下游端开口通过向下从宽到窄地逐渐变细的倾斜表面86部分封闭，所以倾斜面86还用作根据本发明的凸起部。此外，与倾斜面86碰撞的排气沿垂直于排气流的方向流入设置在第三通道73的两侧的第一通道71。
因此，排气错综复杂地分散流动，同时与倾斜面85、86碰撞。因而轻油的搅拌效率显著提高。通过注射器12添加的轻油与高温排气接触。因此，轻油的汽化较便利。
(对比示例1)
除了没有设置氧化催化剂5之外，根据对比示例1的排气净化装置的布置与根据本发明的示例1的排气净化装置的布置相同。
(对比示例2)
除了没有设置氧化催化剂5，以及在涡轮增压器2和过滤NOx吸收和还原催化剂6之间设置蜂窝状氧化催化剂之外，根据对比示例2的排气净化装置的布置与根据本发明的示例1的排气净化装置的布置相同。
该设置在涡轮增压器2和过滤NOx吸收和还原催化剂6之间的蜂窝状氧化催化剂包括直流结构的蜂窝状基材、涂层和Pt。该直流结构的蜂窝状基材包括多孔壁以及具有相对端的多孔通道。应注意的是，该直流结构的蜂窝状基材由堇青石制成，并且体积为800c.c。该涂层涂敷在该直流蜂窝状基材的多孔通道的表面上。该涂层按重量计包括91份Al2O3粉末、13份CeO2粉末以及56份沸石粉末。Pt担载在该涂层上。应注意的是，该涂层形成为在1L直流蜂窝状基材中的量为160g。Pt担载成在1L直流蜂窝状基材中的量为2g。
(试验和评价)
下面的表1总结了根据本发明的示例1和2的排气净化装置的布置以及根据对比示例1和2的排气净化装置的布置。
表1
| 在注射器和涡轮增压器之间 | 相对于涡轮增压器的下游侧 | |
| 示例1 | 氧化催化剂 | NO<sub>x</sub>吸收和还原催化剂 |
| 示例2 | 具有凸起部的金属蜂窝体 | NO<sub>x</sub>吸收和还原催化剂 |
| 对比示例1 | 无 | NO<sub>x</sub>吸收和还原催化剂 |
| 对比示例2 | 无 | 氧化催化剂和NO<sub>x</sub>吸收和还原催化剂 |
准备一配备有排量为2L的直喷式共轨柴油机的发动机试验台。分别根据示例1以及对比示例1和2的排气净化装置设置在该柴油机的排气系统内。然后，进行模拟欧洲驱动模式下的100000公里驱动的耐久性试验。此后，使温度为340℃的排气流过该排气净化装置，同时通过注射器12每30秒钟向排气添加2c.c的轻油。因此，在完成轻油的添加时检查排气净化装置的饱和NOx吸收量。图8示出这样测出的饱和NOx吸收量。
从图8中可见，根据本发明的示例1的排气净化装置的NOx吸收量大于根据对比示例1和2的排气净化装置的NOx吸收量。
为了彻底研究导致该差异的原因，准备根据本发明的示例1的排气净化装置的变型，其中NOx吸收和还原催化剂6的总长度进行不同的改变，并且还准备根据对比示例1的排气净化装置的变型，其中NOx吸收和还原催化剂6的总长度进行不同的改变。以上述方式检查该变型的饱和NOx吸收量。图10示出这样测出的饱和NOx吸收量。
从图10中明显可见，NOx吸收和还原催化剂6越长，则饱和NOx吸收量越大。但是，根据对比示例1的排气净化装置的NOx吸收和还原催化剂6在距离入口端约5cm的部分上几乎没有显示NOx吸收能力。另一方面，根据示例1的排气净化装置的NOx吸收和还原催化剂6在同样的部分显示出一定程度的NOx吸收能力。此优点可认为是由以下事实造成的，即氧化催化剂5使轻油改性、该改性有利于该轻油的汽化、活性的改性HC流入过滤NOx吸收和还原催化剂6以提高NOx净化能力以及氧化催化剂5有利于NO的氧化。
此外，根据示例1和2以及对比示例1和2的排气净化装置设置在上述发动机试验台的柴油机的排气系统中。然后，以模拟欧洲驱动模式的方式驱动该柴油机。从而分别检查排气净化装置在每1公里驱动下的NOx、CO、HC和PM排放量。图9示出这样测出的NOx、CO、HC和PM排放量。
从图9中明显可见，根据本发明的示例1和2的排气净化装置的NOx、CO、HC和PM排放量明显小于根据对比示例1和2的排气净化装置的NOx、CO、HC和PM排放量。此优点可认为是源于以下事实，即轻油的汽化和改性较便利。
应注意的是，关于位于排气流的相对于在60公里/小时的稳定驱动下的涡轮增压器2的上游侧和下游侧的排气的温度，已发现位于排气流的相对于涡轮增压器2的上游侧的排气的温度高于位于排气流的相对于涡轮增压器2的下游侧的排气的温度。因此，可认为根据示例1的排气净化装置的NOx、CO、HC和PM排放量少于根据对比示例2的排气净化装置的NOx、CO、HC和PM排放量，因为根据示例1的排气净化装置包括设置在排气流的相对于蜗轮增压器2的上游侧的氧化催化剂5，从而有利于轻油的汽化和改性。
Claims (8)
1.一种用于净化从装有涡轮增压器的内燃机流出的排气的装置，该装置包括：
将液体还原剂注入该排气并且设置在该涡轮增压器的上游侧的注射器；
增强该液体还原剂的汽化并且设置在该注射器和该涡轮增压器之间的汽化增强器；以及
设置在该涡轮增压器的下游侧的NOx吸收和还原催化剂。
2.一种根据权利要求1的装置，其特征在于，所述汽化增强器包括氧化催化剂。
3.一种根据权利要求2的装置，其特征在于，所述氧化催化剂包括蜂窝状基材，该蜂窝状基材具有与该蜂窝状基材内的排气流的方向成锐角的上游端面。
4.一种根据权利要求1的装置，其特征在于，所述汽化增强器包括具有带凸起部的排气通道的蜂窝体。
5.一种根据权利要求4的装置，其特征在于，所述排气通道是通过交替叠置波纹板和平板而构成的。
6.一种根据权利要求5的装置，其特征在于，所述波纹板具有凸起部。
7.一种根据权利要求1的装置，其特征在于，所述排气包括颗粒物质。
8.一种根据权利要求2的装置，其特征在于，所述NOx吸收和还原催化剂包括壁流结构的蜂窝状基材。
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| FR2907159A1 (fr) * | 2006-10-17 | 2008-04-18 | Renault Sas | Systeme de traitement des gaz d'echappement d'un moteur diesel a turbocompresseur. |
| JP4730351B2 (ja) * | 2007-08-01 | 2011-07-20 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP5050917B2 (ja) * | 2008-02-25 | 2012-10-17 | マツダ株式会社 | 過給機付エンジンシステム |
| US7971430B2 (en) | 2008-04-04 | 2011-07-05 | Ford Global Technologies, Llc | Diesel turbine SCR catalyst |
| US8071037B2 (en) * | 2008-06-25 | 2011-12-06 | Cummins Filtration Ip, Inc. | Catalytic devices for converting urea to ammonia |
| FR2934012B3 (fr) * | 2008-07-15 | 2011-11-25 | Renault Sas | Agencement pour accroitre l'enthalpie des gaz d'echappement comportant un organe d'injection d'un agent reducteur dans un dispositif de depollution catalytique |
| DE102009015420A1 (de) | 2009-03-27 | 2010-09-30 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Wabenkörper für ein Abgasreinigungssystem |
| WO2010131374A1 (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-18 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| US8596063B2 (en) * | 2009-06-18 | 2013-12-03 | GM Global Technology Operations LLC | Exhaust treatment system for an internal combustion engine |
| US8191354B2 (en) * | 2009-10-20 | 2012-06-05 | Ford Global Technologies, Llc | Method and aftertreatment configuration to reduce engine cold-start NOx emissions |
| FR2961852A1 (fr) * | 2010-06-28 | 2011-12-30 | Daniel Teboul | Dispositif de traitement des gaz d'echappement des moteurs a combustion interne, notamment diesel, comprenant au moins un element filtrant catalytique a plaques minces en metal etire. |
| DE102013005192B4 (de) * | 2013-03-20 | 2015-06-18 | Audi Ag | Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs sowie Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage |
| CN104548151B (zh) * | 2013-10-28 | 2018-04-17 | 珠海格力电器股份有限公司 | 消毒柜 |
| US10022667B2 (en) * | 2016-07-29 | 2018-07-17 | Cummins Inc. | Systems and methods for increasing nitrogen dioxide fraction in exhaust gas at low temperature |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3775971A (en) * | 1971-04-05 | 1973-12-04 | Saab Scania Ab | System for controlling the supply of air to an internal combustion engine |
| JPS57206718A (en) * | 1981-06-15 | 1982-12-18 | Fuji Heavy Ind Ltd | Exhaust gas purifier for engine with supercharger |
| CN1212744A (zh) * | 1996-03-05 | 1999-03-31 | 斯威萨托工程股份有限公司 | 带有压力波增压器的火花点火发动机 |
| JP2001065333A (ja) * | 1999-06-23 | 2001-03-13 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| DE20117873U1 (de) * | 2001-11-06 | 2002-02-14 | Emitec Emissionstechnologie | Offener Filterkörper mit verbesserten Strömungseigenschaften |
| US6397588B1 (en) * | 1999-09-14 | 2002-06-04 | Emitec Gesellschaft Fur Emissionstechnologie Mbh | Catalytic converter for cleaning exhaust gas and exhaust gas purification assembly with a catalytic converter |
| JP2003041930A (ja) * | 2001-08-01 | 2003-02-13 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP2003090212A (ja) * | 2001-09-18 | 2003-03-28 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| DE10203309A1 (de) * | 2002-01-29 | 2003-07-31 | Daimler Chrysler Ag | Luftverdichtende, selbstzündende Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader |
| FR2835566A1 (fr) * | 2002-01-28 | 2003-08-08 | Toyota Motor Co Ltd | Procede et appareil de maitrise des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5934033A (ja) | 1982-08-16 | 1984-02-24 | Akebono Brake Ind Co Ltd | デイスクブレ−キ用ピストン |
| JP3116628B2 (ja) * | 1993-01-21 | 2000-12-11 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 吸着装置 |
| JP3391587B2 (ja) * | 1994-11-18 | 2003-03-31 | 株式会社小松製作所 | ディーゼルエンジンの排気脱硝装置 |
| AU2434597A (en) * | 1996-04-02 | 1997-10-22 | Clean Diesel Technologies, Inc. | Method and apparatus for reducing harmful emissions from a diesel engine by urea injection scr |
| US6109018A (en) * | 1996-07-26 | 2000-08-29 | Catalytica, Inc. | Electrically-heated combustion catalyst structure and method for start-up of a gas turbine using same |
-
2003
- 2003-12-25 JP JP2003430922A patent/JP4161903B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2004
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- 2004-12-22 CN CNB2004800055672A patent/CN100374692C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3775971A (en) * | 1971-04-05 | 1973-12-04 | Saab Scania Ab | System for controlling the supply of air to an internal combustion engine |
| JPS57206718A (en) * | 1981-06-15 | 1982-12-18 | Fuji Heavy Ind Ltd | Exhaust gas purifier for engine with supercharger |
| CN1212744A (zh) * | 1996-03-05 | 1999-03-31 | 斯威萨托工程股份有限公司 | 带有压力波增压器的火花点火发动机 |
| JP2001065333A (ja) * | 1999-06-23 | 2001-03-13 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| US6397588B1 (en) * | 1999-09-14 | 2002-06-04 | Emitec Gesellschaft Fur Emissionstechnologie Mbh | Catalytic converter for cleaning exhaust gas and exhaust gas purification assembly with a catalytic converter |
| JP2003041930A (ja) * | 2001-08-01 | 2003-02-13 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP2003090212A (ja) * | 2001-09-18 | 2003-03-28 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| DE20117873U1 (de) * | 2001-11-06 | 2002-02-14 | Emitec Emissionstechnologie | Offener Filterkörper mit verbesserten Strömungseigenschaften |
| FR2835566A1 (fr) * | 2002-01-28 | 2003-08-08 | Toyota Motor Co Ltd | Procede et appareil de maitrise des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne |
| DE10203309A1 (de) * | 2002-01-29 | 2003-07-31 | Daimler Chrysler Ag | Luftverdichtende, selbstzündende Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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