CN101809254A - 具有多个排气处理装置的废气系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于具有多个燃烧室的发动机的废气系统。所述废气系统包括一个第一排气处理装置,其与所述燃烧室中的至少一个流体连通,以便接收来自所述燃烧室的废气。所述废气系统还包括一个第二排气处理装置,其与所述燃烧室中的至少另一个流体连通,以便接收来自所述燃烧室的废气。所述第二排气处理装置还与所述第一排气处理装置的一个下游端流体连通,以便接收来自所述第一排气处理装置的废气。

Description

具有多个排气处理装置的废气系统
发明领域
本公开文本涉及一种废气系统(exhaust system),更具体而言,涉及一种具有多个排气处理装置(emission treatment device)的废气系统。
背景技术
本部分中的陈述仅提供与本公开文本相关的背景信息,并不构成现有技术。
众所周知,发动机设有具有排气处理装置的废气系统。例如,一个发动机包括一个配备有一个柴油颗粒过滤器(“DPF”)、一个柴油氧化催化器(“DOC”)、一个选择性催化还原(“SCR”)装置、和/或一个三元催化转化器(“TWC”)的废气系统。这些排气处理装置减少了随废气一起流动的不合要求的材料的量。
更具体来说,柴油颗粒过滤器通常接收流自发动机的燃烧室的废气并收集其中所含的煤烟(soot)。周期性地,所述柴油颗粒过滤器经历一个叫做再生(regeneration)的过程,以减少并去除所收集的煤烟。所述再生过程能够被动地(通过被添加至过滤器的催化剂)或主动地(通过控制发动机使提高废气温度、使用燃料燃烧器以提高废气温度、向废气流中喷射燃料,等等)执行。
通常,所述发动机包括多个燃烧室,并且来自每个室的废气流入一个歧管,所述歧管引导所述的混合的废气流入单个废气处理装置。但是,在这种构造中,为了提高废气温度需要相当大量的输入能量。并且,需要一个相对大型的废气处理装置,这样,很难在汽车中为所述废气处理装置提供充分的空间。
在另一种构造中,所述废气系统包括多个废气处理装置。每个废气处理装置与一个分立的燃烧室流体地接合。这样,来自每个燃烧室的废气分立地流入不同的废气处理装置。但是,此种系统相对复杂,包括相当大量的组件,并且相对昂贵。
发明内容
一种用于具有多个燃烧室的发动机的废气系统,其包括一个第一排气处理装置,其与燃烧室中的至少一个流体连通,以便接收来自所述燃烧室的废气。所述废气系统还包括一个第二排气处理装置,其与燃烧室中的至少另一个流体连通,以便接收来自所述燃烧室的废气。所述第二排气处理装置还与所述第一排气处理装置的下游端流体连通,以便接收来自所述第一排放装置的废气。
以及,一种用于具有多个燃烧室的发动机的废气系统,其包括一个第一排气处理装置,其具有一个上游端和一个下游端。此外,所述废气系统包括一个第二排气处理装置,其具有一个上游端和一个下游端。此外,所述废气系统包括一个第一废气通道,其与燃烧室中的至少一个以及所述第一排气处理装置的上游端流体连通。此外,所述废气系统包括一个第二废气通道,其与燃烧室中的至少另一个以及所述第二排气处理装置的上游端流体连通。一个中间通道与所述第一排气处理装置的下游端以及所述第二排气处理装置的上游端流体连通,以便所述第二排气处理装置接收来自所述第一排气处理装置以及所述的所述燃烧室中的至少另一个的废气。
还有一种用于具有多个燃烧室的发动机废气系统,所述多个燃烧室被布置为第一组和第二组,该废气系统包括第一组排气处理装置,该第一组排气处理装置具有一个第一排气处理装置,该第一排气处理装置与所述第一组的燃烧室中的至少一个流体连通,以便接收来自所述燃烧室的废气;该第一组排气处理装置还具有一个第二排气处理装置,该第二排气处理装置与所述第一组的燃烧室中的至少另一个流体连通,以便接收来自所述燃烧室的废气。所述第二排气处理装置还与所述第一排气处理装置的一个下游端流体连通,以便接收来自所述第一排气处理装置的废气。所述废气系统还包括第二组排气处理装置,该第二组排气处理装置具有一个第三排气处理装置,该第三排气处理装置与所述第二组的燃烧室中的至少一个流体连通,以便接收来自所述燃烧室的废气;该第二组排气处理装置还包括一个第四排气处理装置,其与所述第二组的燃烧室中的至少另一个流体连通,以便接收来自所述燃烧室的废气。所述第四排气处理装置还与所述第三排气处理装置的一个下游端流体连通,以便接收来自所述第三排气处理装置的废气。
通过这里所提供的描述,可以明白更多的适用领域。应当理解,描述和具体实施例仅出于举例说明的目的,并不意在限制本公开文本的范围。
附图说明
这里所描述的附图仅用于举例说明,并不以任何方式限制本公开文本的范围。
图1是废气系统的一个实施方案的示意图;
图2是图1的废气系统的废气处理装置的横截面示意图;
图3是所述废气系统的另一个实施方案的示意图;以及
图4是所述废气系统的再一个实施方案的示意图。
具体实施方式
以下描述在本质上仅为示例性的,并不意在限制本公开文本、用途或使用方法。应当理解,在所有附图中,相应的参照数字指示相同或相应的部件和特征。
首先参照图1,示出了一种用于发动机12的废气系统10。所述废气系统10和发动机12安装在汽车中。所述发动机12产生转矩以移动汽车。如将在下文中更详细地进行描述,所述废气系统10接收来自所述发动机12的废气并且在所述废气流入外部大气(图1中表示为“ATM”)之前对其进行处理。
所述发动机12包括多个燃烧室14a、14b、14c。在所示实施方案中,所述发动机12包括一个第一燃烧室14a、一个第二燃烧室14b以及一个第三燃烧室14c。但是,将意识到,在不不背离本公开文本的范围的前提下所述发动机12可包括任意数量的燃烧室14a、14b、14c。
在一个实施方案中,所述发动机12为柴油发动机;但是将意识到,在不背离本公开文本的范围的前提下所述发动机12可为任意合适的类型。在运行中,燃料/空气混合物被引入燃烧室14a、14b、14c,并且燃料/空气混合物点燃,从而驱动活塞(未示出)并因此而驱动输出轴。输出轴的旋转最终驱动一个或多个车轮(未示出)从而使汽车移动。废气、煤烟、颗粒以及其他物质(共同称为“废气”)是燃烧室14a、14b、14c中的燃烧产物,并且所述废气流过所述废气系统10,所述废气系统在所述废气流入外部大气之前对其进行处理。
如图1所示,所述废气系统10包括多个废气处理装置16a、16b、16c(下面称为“ETD”)。在所示实施方案中,所述废气系统10包括一个第一ETD 16a、一个第二ETD 16b以及一个第三ETD 16c。
将认识到,所述第一、第二和第三ETD 16a、16b、16c可包括任何可以在废气流入外部大气之前减少废气中不合要求的物质的合适的装置。例如,在一个实施方案中,所述ETD 16a、16b、16c包括一个柴油颗粒过滤器(下面称为“DPF”)、一个柴油氧化催化器(下面称为“DOC”)、一个选择性催化还原装置(下面称为“SCR”)、一个三元催化转化器(下面称为“TWC”)、以及一个点火喷嘴。在所示实施方案中,例如,所述第一ETD 16a包括一个DPF 18a和一个DOC 20。所述第一ETD 16a的DPF 18a在所述废气流过所述DPF 18a时收集煤烟,并且所述DPF 18a经历再生以便减少煤烟。所述第一ETD 16a的DOC 20是一个可用于激活所述DPF 18a再生的催化剂。此外,所述第二ETD 16b包括一个DPF
18b,所述第三ETD 16c包括一个DPF 18c。
通常,所述第一ETD 16a与燃烧室14a、14b、14c中的至少一个流体连通,从而接收来自所述燃烧室的废气。同样,所述第二ETD 16a与燃烧室14a、14b、14c中的至少另一个流体连通,从而接收来自所述燃烧室的废气,并且所述第二ETD 16b还与所述第一ETD 16b流体连通,从而接收来自所述第一ETD 16b的废气。此外,所述第三ETD 16c与燃烧室14、14b、14c中的至少另一个流体连通,从而接收来自所述燃烧室的废气,所述第三ETD 16c与所述第二ETD 16b和所述第一ETD 16a流体连通,从而接收来自所述第二和第三ETD中的每一个的废气。这样,所述废气系统10更加高效,所述废气系统10没有现有系统那么复杂,所述废气系统10比现有系统更为便宜,并且所述废气系统10的组件在汽车内部的安置比现有系统更加多变。
更具体来说,每个ETD 16a、16b、16c包括一个上游端22和一个下游端24。所述废气系统10还包括一个第一废气通道26a,其与所述燃烧室14a、14b、14c中的至少一个以及所述第一ETD 16a的上游端22流体连通。此外,所述废气系统10包括一个第二废气通道26b,其与所述燃烧室14a、14b、14c中的至少另一个以及所述第二ETD 16b的上游端22流体连通。此外,所述废气系统10还包括一个第三废气通道26c,其与所述燃烧室14a、14b、14c中的至少另一个以及所述第三ETD 16c的上游端22流体连通。在所示实施方案中,例如,所述第一废气通道26a与所述第一燃烧室14a以及所述第一ETD 16a的上游端22流体连通,所述第二废气通道26b与所述第二燃烧室14b以及所述第二ETD 16b的上游端22流体连通,以及所述第三废气通道26c与所述第三燃烧室14c以及所述第三ETD 16c的上游端22流体连通。
此外,所述废气系统10包括一个第一中间通道28a,其与所述第一ETD 16a的下游端24以及所述第二ETD 16b的上游端流体连通。所述废气系统10另外还包括一个第二中间通道28b,其与所述第二ETD 16b的下游端24以及所述第三ETD 16c的上游端流体连通。此外,所述废气系统10包括一个尾管30,其与所述第三ETD 16c的下游端24流体连通。
将意识到,所述第一中间通道28a和所述第二废气通道26b可以以任何适当的方式流体地接合至所述第二ETD 16b。例如,所述第一中间通道28a和第二废气通道26b可分立地接合至所述第二ETD 16b。在另一个实施方案中,所述中间通道28a和第二废气通道26b接合至一个歧管,所述歧管将各自的废气流合并引导整个流流入所述第二ETD 16b。同样地,所述第二中间通道28b以及第三废气通道26b经由一个歧管或以其他方式分立地、流体地接合至所述第三ETD 16c。
图2还举例说明了所述废气系统10的组件之间的互连。具体来说,图2示出了所述第一废气通道26a、第一ETD 16a以及第一中间通道28a的一部分;但是,应意识到,所述废气系统10的其他组件基本相似。在所示实施方案中,所述第一废气通道26a、第一ETD 16a以及第一中间通道28a都具有一个公共轴线A;然而,将意识到,这些组件的公共轴线A可弯曲。
如图所示,所述第一废气通道26a包括一个管32和一个过渡构件34,所述过渡构件流体地接合所述管32和所述第一ETD 16a的上游端22。在一个实施方案中,所述管32和所述过渡构件34在与所述轴线A垂直的横截面上为圆形。所述管32具有大致恒定的横截面积。所述过渡构件34具有截头圆锥的形状,当从所述管32过渡至所述第一ETD 16a时所述过渡构件34的横截面积增大。此外,所述第一中间通道包括一个管36和一个过渡构件38,所述过渡构件流体地接合所述第一ETD 16a的下游端24和所述管36。在一个实施方案中,所述管36和所述过渡构件38在与所述第一中间通道28a的轴线A垂直的横截面上为圆形。所述管36具有大致恒定的横截面积。所述过渡构件38具有截头圆锥的形状,当从所述第一ETD 16a过渡至所述管36时所述过渡构件38的横截面积减小。
此外,所述第一ETD 16a在基本与所述第一ETD 16a的轴线A垂直的平面上限定了一个横截面积SA1。在所示实施方案中,所述第一ETD16a的横截面积SA1沿所述第一ETD 16a的轴向长度基本恒定。如图1所示,所述第二和第三ETD 16b、16c也分别限定了横截面积SA2、SA3。
在运行所述发动机12的过程中,废气从所述第一燃烧室14a流过所述第一废气通道26a、第一ETD 16a、第一中间通道28a、第二ETD 16b、第二中间通道28b、第三ETD 16c以及尾管30流入外部大气。此外,来自所述第二燃烧室14b的废气流过所述第二废气通道26b、第二ETD 16b、第二中间通道28b、第三ETD 16c以及尾管30流入外部大气。同样地,废气从所述第三燃烧室14c流过所述第三废气通道26c、第三ETD 16c以及尾管30流入外部大气。
在所示实施方案中,所述第二ETD 16b的横截面积SA2大于所述第一ETD 16a的横截面积SA1,所述第三ETD 16c的横截面积SA3大于所述第二ETD 16b的横截面积SA2(即,SA3>SA2>SA1)。因此,每个所述ETD 16a、16b、16c上的压力降大致相等。更具体来说,尽管从所述第一和第二燃烧室14a、14b接收废气,但是由于所述第二ETD 16b与所述第一ETD 16a相比具有更大的横截面积,所以所述第二ETD 16b上的压力降与所述第一ETD 16a上的压力降大致相等。同样地,尽管从所述第一、第二和第三燃烧室14a、14b、14c的每一个中接收废气,但是由于所述第三ETD 16c与所述第一和第二ETD 16a、16b相比具有更大的横截面积,所以所述第三ETD 16b与其它ETD 16a、16b上的压力降大致相等。这样,通过所述废气系统10的流基本均匀。
如此,来自所述燃烧室14a、14b、14c的废气被所述ETD 16a、16b、16c处理,使得不合要求的燃烧产物在被引入外部大气之前减少了。同样,由于所述废气系统10的新颖性配置,用于所述第一ETD 16a再生的能量(例如,热能)传递至所述第二ETD 16b和第三ETD 16c用来使所述第二和第三ETD 16b、16c再生,并且用于所述第二ETD 16b再生的能量传递至所述第三ETD 16c,用来使所述第三ETD 16c再生。换言之,用于使所述第一ETD16a(即上游ETD)再生的能量输出被用来激活所述第二和第三ETD 16b、16c(即下游ETD 16b、16c)的再生,并且用于使所述第二ETD 16b(即上游ETD)再生的能量被用于激活所述第三ETD 16c(即下游ETD)的再生。因此,所述废气系统10与现有技术的废气系统相比实现了更加高效的所述ETD 16a、16b、16c的再生。
此外,与现有技术中具有单个大型的ETD的废气系统相比,将所述废气系统10的组件放置在汽车中更为容易,因为单独的ETD 16a、16b、16c是更小的、分立的组件。并且,所述废气系统10中的具有用于控制所述ETD 16a、16b、16c再生的控制逻辑的组件制造起来相对简单且相对便宜。
在一个实施方案中,每个燃烧室14a、14b、14c具有大约12升的容积并且在1000rpm下具有2峰值的吸气比,导致每个燃烧室14a、14b、14c以大约900kg/hr的质量流率输出废气。所述废气系统10的管32的直径为大约6英寸。过渡构件34为圆锥形并且大约4英寸长。所述ETD 16a、16b、16c包括200cpsi的碳化硅砖(SiC brick)。所述第一ETD 16a的直径大约为8英寸,长度大约为10英寸,容积大约为8.2升,所述第二ETD 16b的直径为大约10英寸,长度为大约12英寸,容积大约为12.5升,所述第三ETD 16c的直径大约为12英寸,长度大约为12英寸,容积大约为22.2升。此外,所述废气具有的温度大约为150℃。这样,当所述ETD基本无煤烟时,所述第一ETD 16a上的压力降为大约3.4kPa,所述第二ETD 16b上的压力降为大约5.4kPa,所述第三ETD 16c上的压力降为大约6.5kPa。同样,所述ETD 16a、16b、16c每个、每小时收集大约66克煤烟并且每小时再生一次。这样,当所述ETD 16a、16b、16c具有煤烟时,所述第一ETD 16a上的压力降为大约18.8kPa,所述第二ETD 16b上的压力降为大约16.4kPa,所述第三ETD16c上的压力降为大约15.7kPa。因此,在发动机12运行过程中每个ETD16a、16b、16c上的压力降保持大致相等。
现在参照图3,示出了所述废气系统的另一个实施方案。所述废气系统110的组件大致与图1中的实施方案的组件相似,除了下文注明的之外。图3的实施方案中的组件通过在相应的参考数字上增加100来标识。
在图3的实施方案中,与图1中只有第一ETD 16a包括一个DOC 120和一个DPF 118的实施方案不同,所述第一、第二和第三ETD 116a、116b、116c均包括一个DOC 120和一个DPF 118。这样,在图3的实施方案中,所述废气在每个ETD 116a、116b、116c中都被一个DOC 120和一个DPF  118处理。
现在参照图4,其示出了另一个实施方案。所述废气系统210的组件大致与图1的实施方案的组件相似,除了下文注明的之外。图4实施例的构件通过在对应数字基础上增加200来识别。
在图4的实施方案中,所述发动机212包括十二个燃烧室214a-214l。由于燃烧室214a-214l的数量增加,所述发动机212能够用于重载汽车,如机车。但是,应注意到,在不背离本公开文本的范围前提下,所述发动机212可用于任意合适的汽车。
所述燃烧室214a-214l被布置在多个组中,包括第一组215a、第二组215b、第三组215c以及第四组215d。在所示实施方案中,所述第一组215a包括三个燃烧室214a、214b、214c以及一个图1和3中所示类型的废气系统210a。所述第二组215b包括三个燃烧室214d、214e、214f以及一个图1和3中所示类型的废气系统210b。所述第三组215c包括三个燃烧室214g、214h、214i以及一个图1和3中所示类型的废气系统210c。此外,所述第四组215d包括三个燃烧室214j、214k、214l以及一个图1和3中所示类型的废气系统210d。
这样,在所述第一废气系统210a中,来自所述燃烧室214a的废气在被释放至大气之前流经一个第一ETD 216a、一个第二ETD 216b以及一个第三ETD 216c。来自所述燃烧室214b的废气在被释放至大气之前流经所述第二ETD 216b和第三ETD 216c。此外,来自所述燃烧室214c的废气在被释放至大气之前流经所述第三ETD 216c。因此,与图1和3中的实施方案相似地,所述废气系统210a实现了更高效的再生以及减少了废气中的不合要求的材料,特别是与包括单个的大型ETD——其从所有燃烧室接收废气——的废气系统相比较而言。
同样地,在所述废气系统210b中,来自所述燃烧室214d的废气在被释放至大气之前流经一个第一ETD 216d、一个第二ETD 216e以及一个第三ETD 216f。来自所述燃烧室214e的废气在被释放至大气之前流经所述第二ETD 216e和第三ETD 216f。来自所述燃烧室214f的废气在被释放至大气之前流经所述第三ETD 216f。
在所述废气系统210c中,来自所述燃烧室214g的废气在被释放至大气之前流经一个第一ETD 216g、一个第二ETD 216h以及一个第三ETD216i。来自所述燃烧室214h的废气在被释放至大气之前流经所述第二ETD 216h和第三ETD 216i。来自所述燃烧室214i的废气在被释放至大气之前流经所述第三ETD 216i。
此外,在所述废气系统210d中,来自所述燃烧室214j的废气在被释放至大气之前流经一个第一ETD 216j、一个第二ETD 216k以及一个第三ETD 216l。来自所述燃烧室214k的废气在被释放至大气之前流经所述第二ETD 216k和第三ETD 216l。来自所述燃烧室214l的废气在被释放至大气之前流经所述第三ETD 216l。
应意识到,在不背离本公开文本的范围的前提下,所述ETD216a-216l可与一个或多个燃烧室214a-214l以任意合适方式流体地接合。还将意识到,在不背离本公开文本的范围的前提下,所述废气系统210a-210d可包括任意合适数量的ETD 216a-216l。
此外,前面的讨论仅公开和描述了本发明的示例性实施方案。本领域技术人员从该讨论和附图以及权利要求容易认识到,在不背离下述权利要求所限定的公开文本的主旨和范围的前提下,可对其进行各种改变、修改和变型。

Claims (15)

1.一种用于具有多个燃烧室的发动机的废气系统,包括:
一个第一排气处理装置,其与所述燃烧室中的至少一个流体连通,以便接收来自所述燃烧室的废气;以及
一个第二排气处理装置,其与所述燃烧室中的至少另一个流体连通,以便接收来自所述燃烧室的废气,所述第二排气处理装置还与所述第一排气处理装置的一个下游端流体连通,以便接收来自所述第一排气处理装置的废气。
2.根据权利要求1所述的废气系统,其中所述第一和第二排气处理装置限定了一个横截面积,并且所述第二排气处理装置的所述横截面积比所述第一排气处理装置的所述横截面积大。
3.根据权利要求1所述的废气系统,其中所述第一和第二排气处理装置包括至少一个柴油颗粒过滤器、一个柴油氧化催化器、一个选择性催化还原装置、一个三元催化转化器以及一个点火喷嘴。
4.根据权利要求1所述的废气系统,其中所述第一和第二排气处理装置均包括一个柴油氧化催化器和一个柴油颗粒过滤器。
5.根据权利要求1所述的废气系统,其中所述第一排气处理装置同时包括一个柴油氧化催化器和一个柴油颗粒过滤器,以及其中所述第二排气处理装置仅包括一个柴油颗粒过滤器。
6.一种用于具有多个燃烧室的发动机的废气系统,包括:
一个第一排气处理装置,其具有一个上游端和一个下游端;
一个第二排气处理装置,其具有一个上游端和一个下游端;
一个第一废气通道,其与所述燃烧室中的至少一个以及所述第一排气处理装置的上游端流体连通;
一个第二废气通道,其与所述燃烧室中的至少另一个以及所述第二排气处理装置的上游端流体连通;以及
一个中间通道,其与所述第一排气处理装置的下游端以及所述第二排气处理装置的上游端流体连通,以使所述第二排气处理装置接收来自所述第一排气处理装置以及所述的所述燃烧室中的至少另一个排出的废气。
7.根据权利要求6所述的废气系统,其中所述第一和第二排气处理装置限定了一个横截面积,并且所述第二排气处理装置的所述横截面积比所述第一排气处理装置的所述横截面积大。
8.根据权利要求6所述的废气系统,其中所述第一和第二排气处理装置包括至少一个柴油颗粒过滤器、一个柴油氧化催化器、一个选择性催化还原装置、一个三元催化转化器以及一个点火喷嘴。
9.根据权利要求6所述的废气系统,其中所述第一和第二排气处理装置均包括一个柴油氧化催化器和一个柴油颗粒过滤器。
10.根据权利要求6所述的废气系统,其中所述第一排气处理装置同时包括一个柴油氧化催化器和一个柴油颗粒过滤器,以及其中所述第二排气处理装置仅包括一个柴油颗粒过滤器。
11.一种用于具有多个燃烧室的发动机的废气系统,所述多个燃烧室被布置为第一组和第二组,该废气系统包括:
第一组排气处理装置,其包括:
一个第一排气处理装置,其与所述第一组的燃烧室中的至少一个流体连通,以便接收来自所述燃烧室的废气;以及
一个第二排气处理装置,其与所述第一组的燃烧室中的至少另一个流体连通,以便接收来自所述燃烧室的废气,所述第二排气处理装置还与所述第一排气处理装置的一个下游端流体连通,以便接收来自所述第一排气处理装置的废气;
第二组排气处理装置,其包括:
一个第三排气处理装置,其与所述第二组的燃烧室中的至少一个流体连通,以便接收来自所述燃烧室的废气;以及
一个第四排气处理装置,其与所述第二组的燃烧室中的至少另一个流体连通,以便接收来自所述燃烧室的废气,所述第四排气处理装置还与所述第三排气处理装置的一个下游端流体连通,从而接收来自所述第三排气处理装置的废气。
12.根据权利要求11所述的废气系统,其中所述第一、第二、第三和第四排气处理装置限定了一个横截面积,其中所述第二排气处理装置的横截面积大于所述第一排气处理装置的横截面积,并且所述第四排气处理装置的横截面积大于所述第三排气处理装置的横截面积。
13.根据权利要求11所述的废气系统,其中所述第一、第二、第三和第四排气处理装置包括至少一个柴油颗粒过滤器、一个柴油氧化催化器、一个选择性催化还原装置、一个三元催化转化器以及一个点火喷嘴。
14.根据权利要求11所述的废气系统,其中所述第一、第二、第三和第四排气处理装置均包括一个柴油氧化催化器和一个柴油颗粒过滤器。
15.根据权利要求11所述的废气系统,其中所述第一排气处理装置同时包括一个柴油氧化催化器和一个柴油颗粒过滤器,所述第二排气处理装置仅包括一个柴油颗粒过滤器,其中所述第三排气处理装置同时包括一个柴油氧化催化器和一个柴油颗粒过滤器,以及其中所述第四排气处理装置仅包括一个柴油颗粒过滤器。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107110500A (zh) * 2015-01-21 2017-08-29 大阳日酸株式会社 废气处理方法及废气处理装置
CN110630353A (zh) * 2019-09-06 2019-12-31 济南天业工程机械有限公司 一种颗粒物处理装置及再生方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100300078A1 (en) * 2009-05-27 2010-12-02 Gm Global Technology Operations, Inc. Exhaust After Treatment System
US8656708B2 (en) 2011-01-31 2014-02-25 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Coaxial inlet and outlet exhaust treatment device

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3791144A (en) * 1972-03-31 1974-02-12 Exxon Research Engineering Co Reactor assembly to reduce automotive emissions from an internal combustion engine
US4215541A (en) * 1977-07-06 1980-08-05 Toyo Kogyo Co., Ltd. Dual-catalyst exhaust gas purifying apparatus for multi-cylinder engine
JPS5874841A (ja) * 1981-10-28 1983-05-06 Nissan Motor Co Ltd 気筒数制御エンジン
JPH0623535B2 (ja) * 1985-10-28 1994-03-30 日産自動車株式会社 内燃機関の排気微粒子処理装置
JP3075756B2 (ja) * 1991-03-20 2000-08-14 マツダ株式会社 エンジンの排気装置
JP3219157B2 (ja) * 1992-01-31 2001-10-15 マツダ株式会社 エンジンの排気構造
JP3702544B2 (ja) * 1996-03-22 2005-10-05 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP3713831B2 (ja) * 1996-04-19 2005-11-09 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
TW359743B (en) 1997-01-06 1999-06-01 Nippon Furnace Kogyo Kk Apparatus and method for heating a gaseous fluid flow, method for preheating a gaseous fluid flow
US5950423A (en) * 1997-06-27 1999-09-14 Corning Incorporated In-line exhaust system for a transverse mounted v-engine
JP3518338B2 (ja) * 1998-05-29 2004-04-12 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP3680611B2 (ja) * 1999-02-03 2005-08-10 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP3598894B2 (ja) * 1999-07-28 2004-12-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US6976353B2 (en) 2002-01-25 2005-12-20 Arvin Technologies, Inc. Apparatus and method for operating a fuel reformer to provide reformate gas to both a fuel cell and an emission abatement device
ITTO20020667A1 (it) * 2002-07-26 2004-01-26 Fiat Ricerche Microvelivolo vtol
EP1594594B1 (en) 2003-02-12 2012-05-23 Delphi Technologies, Inc. SYSTEM FOR NOx ABATEMENT
JP2005315109A (ja) * 2004-04-27 2005-11-10 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化システム
JP2006006988A (ja) * 2004-06-21 2006-01-12 Ooden:Kk 金属フィルタ及び該金属フィルタを用いた排出ガス浄化装置
JP4367327B2 (ja) * 2004-12-03 2009-11-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
WO2006101987A2 (en) 2005-03-17 2006-09-28 Southwest Research Institute Use of recirculated exhaust gas in a burner-based exhaust generation system for reduced fuel consumption and for cooling
US7371353B2 (en) * 2005-08-31 2008-05-13 Caterpillar Inc. Exhaust purification with on-board ammonia production
US7485272B2 (en) * 2005-11-30 2009-02-03 Caterpillar Inc. Multi-stage system for selective catalytic reduction
US7478528B2 (en) * 2006-10-10 2009-01-20 Gm Global Technology Operations, Inc. Oxygen based particulate filter regeneration strategy

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107110500A (zh) * 2015-01-21 2017-08-29 大阳日酸株式会社 废气处理方法及废气处理装置
CN107110500B (zh) * 2015-01-21 2019-07-12 大阳日酸株式会社 废气处理方法及废气处理装置
US10502417B2 (en) 2015-01-21 2019-12-10 Taiyo Nippon Sanso Corporation Exhaust gas treatment method and exhaust gas treatment device
CN110630353A (zh) * 2019-09-06 2019-12-31 济南天业工程机械有限公司 一种颗粒物处理装置及再生方法

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