CN102444450B - 用于内燃机的排气系统 - Google Patents

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Abstract

说明书提供一种内燃机(2)的排气系统，其具有排气管路(10)和至少一个废气后处理装置(17)，所述废气后处理装置布置在所述排气管路(10)中并且具有至少一个SCR催化转化器和/或NOx储存催化转化器，其中所述排气管路(10)至少部分地被分成在所述废气后处理装置(17)的上游的至少两个独立的排气歧管(12，13)，至少一个排气歧管(13)能够用作热源并且至少一个其他的排气歧管(12)能够用作散热器，并且能够借助于至少一个流动控制装置(15)控制通过所述相应的独立的排气歧管(12，13)的废气流量。

Description

用于内燃机的排气系统
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的排气系统。
背景技术
借助于布置在排气管道中的废气后处理装置来处理来自内燃机(例如，火花点燃式发动机或柴油发动机)的废气以便减小污染物排放是众所周知的惯例。在该情况下，废气后处理装置的效率或效能在很大程度上受到废气后处理装置中的主导温度水平并且受到用于内燃机中的燃烧的空燃比影响。
在火花点燃式发动机的情况下，现有技术包括使用例如催化反应器，所述反应器使用增加某些反应的速度的催化材料以即使在低温度下也保证碳氢化合物(HC)和(CO)的氧化。如果目的还包括还原氮氧化物(NOX)，则这可以通过使用三元催化转化器实现，但是这需要在窄范围内的火花点燃式发动机的理想配比操作(λ≈1)。在该情况下，借助于可用的未氧化废气组分(即，一氧化碳和未燃烧的碳氢化合物)还原氮氧化物，同时氧化这些废气组分。
在使用过量空气的内燃机的情况下，也就是说，例如使用稀薄混合物的火花点燃式发动机和尤其直接喷射柴油发动机以及直接喷射火花点燃式发动机，由于所涉及的原理(即，缺少还原剂)而不能还原废气中的氮氧化物。
为了氧化未燃烧的碳氢化合物和一氧化碳，氧化催化转化器特别地设在废气流中。为了实现充分转化，需要一定的操作温度。“起燃温度”可以为120℃或250℃。
通过在被称为“SCR催化转化器”(SCR：选择性催化还原)的选择性作用催化转化器上使用包含氨的还原剂以提供二氧化氮(NO2)和水(H2O)，有可能减少来自使用过量空气的内燃机(尤其柴油发动机)的氮氧化物排放量。气态氨(NH3)、氨的水溶液或尿素的水溶液被用作还原剂。如果尿素被用作还原剂，则尿素在水解催化转化器的上游被直接喷射到排气管道中并且借助于水解在那里被转化为氨。然后，在内燃机中的燃烧期间产生的氮氧化物借助于暂时储存在SCR催化转化器中的氨被选择性地还原为水和氮。特别地，SCR催化转化器可以在低温度下储存氨直到达到一定的储存容量，该氨在高温度下再次被解吸附。
除了氨和尿素以外，未燃烧的碳氢化合物也被用作还原剂。后者也被称为HC浓集，其中未燃烧的碳氢化合物直接被引入到排气管道中或者通过发动机内的措施被供应，即，在实际燃烧过程之后通过附加燃料二次喷射到燃烧室中。在这里，所喷射的附加燃料不假定在燃烧室中通过正在进行的主燃烧过程或通过在主燃烧过程完成之后仍然高的燃烧气体温度被点燃，而是假定在排气和再充过程期间被引入排气管道中。
原则上，也有可能借助于被称为氮氧化物或NOx储存催化转化器(LNT：稀薄NOx捕集器)的装置减少氮氧化物排放量。在这里，氮氧化物初始在内燃机的稀薄燃烧操作期间被吸附(即，收集和储存)在催化转化器中，然后在再生阶段期间例如在缺氧的条件下借助于内燃机的亚理想配比操作(例如，λ＜0.95)被还原。
用于实现内燃机的浓混合物(即，亚理想配比)操作的发动机内的另外选择是废气再循环(AGR)和在柴油发动机的情况下的进气管道中的节气。如果例如通过喷射附加燃料将还原剂直接引入排气管道中则有可能免除发动机内的措施。在再生阶段期间，氮氧化物被释放并且大致被转化为二氧化氮(NO2)、二氧化碳(CO2)和水(H2O)。再生阶段的频率由氮氧化物的总排放量和NOX储存催化转化器(LNT)的储存容量确定。
储存催化转化器(LNT)的温度应当优选地在200℃至450℃之间的温度窗口中，因此在一方面保证氮氧化物的快速还原，并且在另一方面保证在不转化氮氧化物的情况下不发生解吸附，所述氮氧化物再次被释放，有时可能由过高温度触发。
在使用中并且尤其在NOx储存催化转化器布置在排气管道中的一个困难由包含在废气中的硫产生，硫类似地吸附在NOx储存催化转化器中并且不得不作为“脱硫”(即，硫的去除)的一部分定期被去除。为了该目的，NOx储存催化转化器必须被加热到通常在600℃至700℃之间的高温度，并且被供应还原剂，又有可能借助于到内燃机的浓混合物操作的过渡实现该目的。NOx储存催化转化器的温度越高，脱硫过程越有效，但是不应当超过容许最大温度，原因是在那样的情况下，NOx储存催化转化器的脱硫由于过高温度而显著地导致催化转化器的热老化。因此，临近NOx储存催化转化器的寿命的结束对氮氧化物的期望转化有负面影响，并且储存容量特别地由于热老化而减小。
为了最小化碳烟微粒的排放量，现有技术使用被称为再生微粒过滤器的装置，所述过滤器滤除并且储存来自废气的碳烟微粒，这些碳烟微粒通常在大约550℃左右的高温度下作为过滤器的再生的一部分间歇地被燃烧。由于过滤器中的微粒的质量增加而引起过滤器的流阻增加，所以再生间隔尤其由废气背压确定。
由于来自火花点燃式发动机的废气和来自柴油发动机的废气两者都包含未燃烧的碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物和碳烟微粒，但是量不同并且特性不同，因此现有技术通常使用包括上述的催化转化器和/或过滤器中的一个或多个的组合式废气后处理装置。
在用于借助于SCR催化转化器和/或NOx储存催化转化器(LNT)减少氮氧化物排放量的上述方法中，通常存在的问题是氨从SCR催化转化器(被称为“氨滑脱”)和氮氧化物从NOx储存催化转化器(被称为“氮氧化物滑脱”)的不受控(热)解吸附。特别地，如果在排气系统中存在温度的快速和突然上升则发生该热解吸附，例如这会在由于使用者突然需要动力(换低档)而使内燃机上的负荷跃变之后发生。因此，在一方面来自内燃机的未处理的NOx排放量和在另一方面废气温度有突然的增加。同时，SCR催化转化器和/或NOx储存催化转化器的吸附容量随着废气的温度的增加以及传播通过排气系统和相应的催化转化器的温度的上升而降低。
由于SCR催化转化器和NOx储存催化转化器单元的时间常数通常不足够大，因此储存在SCR催化转化器中的氨的解吸附大于氮氧化物排放物的转化期间的正常消耗。如果存在温度的过快上升，即使没有再生阶段正在发生，例如如先前所述在缺氧的条件下借助于内燃机的亚理想配比操作或者通过将还原剂(例如，燃料)附加地喷射到排气管道中，储存在NOx储存催化转化器中的氮氧化物也类似地被解吸附。
排气系统中的废气温度的突然上升也可以例如发生在如先前作为开头描述的在高温度下执行的微粒过滤器的再生阶段的开始时或NOx储存催化转化器的脱硫的开始时。特别地，在待再生的微粒过滤器或NOx储存催化转化器的下游布置在废气后处理装置中的催化转化器和/或过滤器受到这样的温度上升影响。
发明内容
考虑倒该情形，本发明的目的是提出一种用于内燃机的排气系统，与现有技术的排气系统相比，在内燃机的非稳态操作期间，例如在由于内燃机上的负荷跃变而引起的废气温度突然变化的情况下，所述排气系统具有在SCR催化转化器或NOx储存催化转化器中显著减少的氨和/或氮氧化物滑脱或基本上完全无滑脱，并且因此在废气净化或转化性能方面允许排气系统和/或废气后处理装置的最佳和有效操作。
该目的由具有权利要求1的特征的一种用于内燃机的排气系统实现。此外，本发明的特别有利的实施例由各个从属权利要求公开。
应当指出的是，单独呈现在权利要求中的特征可以以任何技术上可行的方式组合并且产生本发明的另外实施例。说明书尤其结合附图进一步表征和详述本发明。
根据本发明的一种用于内燃机的排气系统具有排气管路和布置在所述排气管路中的至少一个废气后处理装置。废气后处理装置具有至少一个SCR催化转化器和/或NOx储存催化转化器，特别是LNT。根据本发明，排气管路至少部分地被分成在废气后处理装置的上游的至少两个独立的排气歧管，至少一个排气歧管具有热源并且至少一个其他的排气歧管具有散热器，因此使得有可能使一个排气歧管用作热源并且使另一个排气歧管用作散热器。此外，可以借助于至少一个流动控制装置控制通过相应独立的排气歧管的废气流量。
在本发明的意义上使用的术语“散热器”表示具有高热容量并且因此能够在吸收大量的热的同时保持实际稳态温度条件的热力学环境或传热体。与之相比，在本文的意义上使用的热源可以在实际稳态温度条件下连续地释放热。
将排气管路分成至少两个独立的排气歧管(其中至少一个排气歧管能够用作热源并且至少一个其他的排气歧管能够用作散热器)使得有可能对流动通过相应排气歧管的废气的废气温度施加特定预期影响。特别地，根据本发明提供的流动控制装置能够精确地计量流动通过相应排气歧管的废气流量并且因此控制在独立排气歧管的下游(也就是说，在排气歧管再进入排气管路之后)的废气温度。特别地，这保证了具有SCR催化转化器和/或NOx储存催化转化器的下游废气后处理装置的最佳操作，原因是，即使在内燃机的非稳态操作中，也就是说，例如在由于内燃机上的负荷跃变而引起废气温度突然变化的情况下，废气后处理装置的入口处的废气温度也可以实际上保持恒定或者至少废气后处理装置的入口处的温度变化以显著的延迟、以显著较小的幅度并且此外在显著较长的时期上发生。在所有情况下，根据本发明的排气系统防止废气后处理装置的入口处的温度的突然变化。
如先前所述，废气温度的突然上升在SCR催化转化器或NOx储存催化转化器中导致储存在SCR催化转化器中的氨的不受控热解吸附(氨滑脱)和吸附在NOx储存催化转化器中的氮氧化物的不受控热解吸附(氮氧化物滑脱)。用根据本发明的排气系统有效地防止了该氨或氮氧化物滑脱，原因是排气系统内的温度变化的传播速度和温度变化的幅度两者借助于能够分别用作热源和散热器的排气歧管显著地被衰减或减小。
如果内燃机的废气温度现在由于例如由使用者的突然加速过程(换低档)而产生的对来自内燃机的动力的突然需求而急剧上升，则流动控制装置在情况下用于将废气至少部分地并且优选完全地引导通过能够用作散热器的排气歧管。为了实现该目的，流动控制装置优选地设计成部分地至完全地闭合能够用作热源的排气歧管和/或能够用作散热器的排气歧管。
穿过能够用作散热器的排气歧管的废气根据散热器的功能被冷却，因此能够以特定预期方式控制布置在排气歧管的下游的废气后处理装置的入口处的废气温度，废气该废气后处理装置特别地具有SCR催化转化器和/或NOx储存催化转化器。避免了由于温度的突然上升导致的储存在SCR催化转化器中的氨或储存在NOx储存催化转化器中的氮氧化物的不受控解吸附。储存在SCR催化转化器中的氨仅仅作为氮氧化物排放物的正常转化的一部分以受控方式被消耗。储存在NOx储存催化转化器中的氮氧化物类似地不以不受控方式被释放，特别是在再生阶段之外。根据本发明的排气系统因此允许SCR催化转化器和/或NOx储存催化转化器的最佳操作，而与内燃机的瞬时操作条件无关。
如果来自内燃机的动力的需要被逆反，并且因此内燃机的废气温度减小，则流动控制装置用于将废气至少部分地并且优选完全地引导通过能够用作热源的排气歧管。流动通过该排气歧管的废气的温度水平由此保持恒定或升高，因此保证布置在排气歧管的下游的SCR催化转化器或NOx储存催化转化器的操作在任何时候处于最佳温度窗口，类似地与来自内燃机的动力的瞬时需要无关。
为了实现尤其在独立排气歧管的下游的排气系统内的废气温度的尽可能精确和精细分级控制，可以有利地借助于流动控制装置根据至少内燃机的废气温度和/或废气质量流和/或储存在SCR催化转化器中的氨与SCR催化转化器的氨储存容量的比率和/或储存在NOx储存催化转化器中的氮氧化物与NOx储存催化转化器的氮氧化物储存容量的比率控制通过相应排气歧管的废气流量。因此，可以以最佳方式根据本发明的排气系统的当前操作条件控制流动控制装置。特别地，有可能以该方式确定流动控制装置的最佳位置，流动控制装置部分地至完全地闭合或打开能够用作热源的排气歧管和/或能够用作散热器的排气歧管，并且因此允许在独立排气歧管的下游的废气温度的精确和精细分级控制。
在根据本发明的排气系统的有利实施例中，热交换器设在能够用作热源的排气歧管和能够用作散热器的排气歧管之间。这允许相应排气歧管之间的热传递，因此能够使能够用作散热器的排气歧管所吸收的热可用于能够用作热源的排气歧管。因此有可能免除用于能够用作热源的排气歧管的附加热生成源，并且根据本发明，这允许排气系统可以以特别节能的方式操作。
此外热交换器也可以被设计成使得它吸收可以不仅从能够用作散热器的排气歧管而且从在内燃机的操作期间可用的其他附加热源释放到能够用作热源的排气歧管的热能。
在根据本发明的排气系统的另一个有利实施例中，能够用作散热器的排气歧管具有用于延迟热传递的废气动力学特性。特别地，有可能通过独立排气歧管的尺寸或容量的适当配置实现关于排气歧管中的压力和吸入波的期望废气动力学特性，使得被引入排气歧管中的废气以一定的时间延迟流动通过排气歧管，换句话说，使得废气的空间速度通过以该方式设计的排气歧管被显著地且有利地减小。为此，在特别简单的实施例中，例如能够用作散热器的排气歧管具有比能够用作热源的排气歧管显著更大的容量。
以该方式设计的排气歧管的入口处的废气温度的跃变因此以延迟方式通过歧管。例如，废气的更长停留时间或更低空间速度可以用于将更多的热释放到环境或热交换器。此外，由排气歧管引起的废气的更低空间速度随后也导致在废气后处理装置(特别是SCR催化转化器或NOx储存催化转化器)的下游的废气的更长停留时间，由此使得有可能总体上实现更有效的转化和改善的净化性能。
在根据本发明的排气系统的另一个、特别简单的实施例中，能够用作热源的排气歧管基本上是由常规排气管形成的排气歧管，但是具有比能够用作散热器的排气歧管显著更短的设计。在该情况下，特别简单的是，能够用作散热器的排气歧管也是由常规排气管形成的排气歧管，但是该排气歧管具有比能够用作热源的排气歧管显著更大的长度。
此外，能够用作热源的排气歧管可以有利地具有热绝缘以便将热储存在排气歧管中。与之相比，能够用作散热器的排气歧管例如可以具有冷却肋，以便允许到环境的尽可能快的热传递。此外，能够用作散热器的排气歧管可以有利地由允许例如通过高导热性特别良好地热传递到例如环境或热交换器的材料产生。以该方式，能够用作散热器的排气歧管能够为下游的废气后处理装置，特别是为SCR催化转化器和/或NOx储存催化转化器在相当大的程度上衰减排气歧管的入口处的废气温度的跃变。关于由于温度的跃变引起的在排气系统中传播的热波，能够用作散热器的排气歧管因此表示低通滤波器。
一般而言，使废气穿过能够用作散热器的排气歧管使得在排气歧管的下游的废气温度的减小，原因是热从排气歧管中的废气被去除，如上所述。根据本发明的排气系统因此类似地允许布置在排气歧管的下游的NOx储存催化转化器的储存容量增加。众所周知，这取决于NOx储存催化转化器的操作温度并且随着高于某个值的温度增加而连续减小。NOx储存催化转化器的大储存容量是特别有利的，原因是，例如在由于对动力的突然需求而产生的内燃烧机上的负荷跃变的情况下，不仅废气温度而且内燃机的未处理的NOx排放物急剧增加，并且这些然后可以由NOx储存催化转化器吸附，也就是说储存。考虑到NOx储存催化转化器的更大储存容量，还有可能增加NOx储存催化转化器的再生阶段之间的时间间隔。因此可以仅仅在对动力的需求逆反之后例如在缺氧的条件下借助于内燃机的亚理想配比操作或通过将还原剂(例如，燃料)附加地喷射到排气管道中而启动再生，以便转化被吸附的氮氧化物并且为新的储存循环准备NOx储存催化转化器。
在根据本发明的排气系统的另一个、有利实施例中，附加的废气后处理装置在至少两个独立排气歧管的上游布置在排气管路中。例如，该废气后处理装置可以具有至少一个氧化催化转化器、微粒过滤器、SCR催化转化器和/或NOx储存催化转化器以及它们的各种组合。因此，类似地有可能例如更靠近内燃机的出口布置在一方面可以在比较高的温度范围内最佳地操作并且在另一方面对温度波动比较敏感的转化器或过滤器，并且在公共排气系统中使它们与在比较低的温度窗口中实现最佳净化或转化性能并且为了高效操作借助于本文中的发明特别地避免温度的突然变化的催化转化器或过滤器组合。
借助于根据本发明的排气系统，类似地有可能减轻或避免例如由于微粒过滤器或NOx储存催化转化器的高温再生所产生的温度的急剧变化对布置在排气管路中的下游的催化转化器和/或过滤器的影响。这为催化转化器和/或过滤器在排气系统内的布置或顺序产生更大的自由度。
在下面参考图中所示的示例性实施例更详细地解释本发明的另外有利细节和效果。
附图说明
图1显示了根据本发明的用于内燃机的排气系统的示例性实施例的示意图。
具体实施方式
在图1中，示意性地显示了根据本发明的用于内燃机2的排气系统1的示例性实施例。一般而言，内燃机2经由空气过滤器3吸入空气以用于内燃机2的燃烧室(未显示)中的燃料/空气混合物的燃烧。在图1中所示的内燃机2的情况下，空气借助于内燃机2的排气管道6中的涡轮增压器4(特别是压缩机5)被压缩。为此，涡轮增压器4以已知的方式通过由轴8连接到压缩机5的涡轮机7，由燃烧之后离开内燃机2的废气流9驱动。
在所示的示例性实施例中，第一(可选的)废气后处理装置11在涡轮增压器4的涡轮机7的下游布置在排气管路10中。例如，第一废气后处理装置11可以具有至少一个氧化催化转化器、微粒过滤器、SCR催化转化器和/或NOx储存催化转化器(特别是LNT)或它们的任何组合。第一废气后处理装置11用于初始废气净化过程。
在第一废气后处理装置11的下游，图1中所示的示例性实施例的排气管路10分成两个独立的排气歧管12和13，有可能排气歧管12用作散热器并且排气歧管13用作热源。此外从图1可以看到，流动控制装置15(例如，流动控制片或切换阀)在上游分支点14的区域中布置在排气管路10中。在这里所述的示例性实施例中，流动控制装置15被设计成使得它可以部分地至完全地闭合或打开排气歧管12或排气歧管13。因此仅仅需要一个流动控制装置15，借助于所述流动控制装置能够完全控制通过两个排气歧管12、13的废气流。多个流动控制装置15(例如，分配给每个独立排气歧管12、13的流动控制装置15)的布置当然也是可能的。
因此，取决于流动控制装置15的位置，在排气管路10中运载的废气流可以完全经由能够用作散热器的排气歧管12通过，也就是说流动控制装置15完全闭合能够用作热源的排气歧管13，或者废气流可以完全经由能够用作热源的排气歧管13通过，也就是说流动控制装置15完全闭合能够用作散热器的排气歧管12。在图1所示的示例性实施例中，废气流还可以类似地借助于上述端部位置之间的流动控制装置15的任何期望中间位置同时经由一个排气歧管12且经由另一个排气歧管13通过。因此在下游分支点16之后，也就是说在两个排气歧管12和13进入排气管路10之后的废气温度的特别精确和精细分级控制是可能的。然而，在根据本发明的排气系统的更简单实施例中，也有可能使用可以完全地闭合或打开仅仅一个排气歧管12或另一个排气歧管13并且因此不允许任何中间位置的流动控制装置。
第二废气后处理装置17在独立排气歧管12和13的下游，也就是说在两个排气歧管12和13在下游分支点16处再进入排气管路10之后布置在排气管路10中。该废气后处理装置17具有至少一个SCR催化转化器和/或至少一个NOx储存催化转化器。为了为第二废气后处理装置17中的SCR催化转化器供应还原剂，例如氨或尿素的水溶液，用于将还原剂喷射到排气管路10中的还原剂喷射装置18设在第二废气后处理装置17的上游。
流动控制装置15(特别是流动控制装置15的位置)优选地由控制装置(未在图1中显示)控制。用于确定流动控制装置15的最佳位置的输入参数特别地是内燃机2的废气温度和/或废气质量流和/或储存在布置在排气歧管12和13的下游的SCR催化转化器中的氨与SCR催化转化器的氨储存容量的比率和/或储存在布置在排气歧管12和13的下游的NOx储存催化转化器中的氮氧化物与NOx储存催化转化器的氮氧化物储存容量的比率和它们的任何预期组合。
上述参数可以借助于合适的传感器以已知的方式进行测量，或者需要时，也可以从排气系统1和/或内燃机2的其他操作参数的已经可用的测得值进行计算。因此，在任何时候保证最佳地匹配排气系统1的当前操作条件的流动控制装置15的控制或定位。为此，可以电气地或机械地控制流动控制装置15。
如果内燃机2的废气温度急剧上升，例如在当例如使用者突然需要动力时发生的内燃机2上的负荷跃变的情况下，废气流将在穿过第一废气后处理装置11之后借助于流动控制装置15至少部分地或完全地被引导通过能够用作散热器的排气歧管12，在所述第一废气后处理装置中废气例如借助于氧化催化转化器和/或微粒过滤器受到初始净化或转化。在排气歧管12中，热从废气被去除并且例如经由布置在排气歧管12上的冷却肋(未在图1中显示)释放到环境。代替冷却肋或除了冷却肋以外，热交换器19(仅仅在图1中指示)可以布置在排气歧管12上，借助于所述热交换器19，从排气歧管12去除的热可以被传递到能够用作热源的排气歧管13并且然后可用于加热流动通过排气歧管13的废气。
使废气穿过排气歧管12具有的效果是，上游分支点14处的废气温度的急剧上升不传播或至少以显著的延迟和以显著衰减的幅度以及在显著更长的时期内传播到下游分支点16，由此能够以特定预期方式控制第二废气后处理装置17的入口处，特别是包括在其中的SCR催化转化器和/或NOx储存催化转化器的入口处的废气温度。由此避免储存在SCR催化转化器中的氨的不受控热解吸附或氨滑脱，并且仅仅消耗氮氧化物排放物的正常转化所需的氨。类似地，防止由于储存在废气后处理装置17的NOx储存催化转化器中的氮氧化物的不受控热解吸附而引起的氮氧化物滑脱。此外，废气后处理装置17或NOx储存催化转化器处的较低入口温度显著地增加它的氮氧化物储存容量，因此能够以更长的时间间隔执行NOx储存催化转化器的再生阶段。
如果内燃机2的废气温度下降，例如在来自内燃机2的动力的需要逆反之后，废气流在穿过第一废气后处理装置11之后借助于流动控制装置15至少部分地或完全地被引导通过能够用作热源的排气歧管13。在排气歧管13中，热例如经由热交换器19被供应到废气。为此，热交换器19可以布置在能够用作散热器的排气歧管12和排气歧管13之间，结果是它吸收由排气歧管12发出的热并且将它传递到排气歧管13。作为热交换器19的替代或附加，排气歧管13可以设有热绝缘件(未在图1中显示)。
使废气穿过能够用作热源的排气歧管13具有的效果是，在上游分支点14和下游分支点16之间的废气温度水平可以基本保持或升高，但是内燃机2的废气温度下降，因此可以以特定预期方式控制第二废气后处理装置17的入口处，具体是包括在其中的SCR催化转化器和/或NOx储存催化转化器的入口处的废气温度。因此，使用根据本发明的排气系统，有可能在任何时候为SCR催化转化器或NOx储存催化转化器的操作保证最佳温度窗口，特别地与内燃机2的瞬时操作条件无关，并且因此也在内燃机2的非稳态操作期间保证最佳温度窗口。
当然，根据本发明的排气系统不限于本文中所述和图中所示的示例性实施例。因此，特别地，本发明不专门限于在独立排气歧管的下游布置的废气后处理装置中使用SCR催化转化器或NOx储存催化转化器。此外有可能在该废气后处理装置中使用附加的催化转化器和/或过滤器，尤其是对于根据本发明的温度控制特别有利的那些。
而且，根据本发明的排气系统不专门限于图1中所示的两个独立排气歧管。例如，也有可能将第三、热中立排气歧管布置在根据本发明的排气系统中，借助于适当设计的流动控制装置而允许独立排气歧管的下游的更加精确和精细的温度控制。
独立排气歧管的分支点(图1中所示)的布置类似地应当被理解为纯示例性的。它们可以布置在沿着排气系统的排气管路的任何点。特别地，类似地本发明不必使独立排气歧管均从排气管路分叉并且在公共分支点再进入后者。
在优选实施例中，根据本发明的排气系统用于内燃机，特别地用于机动车辆的火花点燃式发动机或柴油发动机，并且包括布置在内燃机的下游的排气管路中并且具有氧化催化转化器和/或微粒过滤器的第一废气后处理装置，并且还具有第一废气后处理装置的下游的排气管路所分成的至少两个独立的排气歧管，其中一个排气歧管能够用作热源并且另一个排气歧管能够用作散热器，并且来自内燃机的废气流可以借助于流动控制装置部分地至完全地被引导通过一个排气歧管和/或通过另一个排气歧管，以及布置在独立排气歧管的下游的排气管路中并且具有至少一个SCR催化转化器和/或至少一个NOx储存催化转化器的第二废气后处理装置。
附图标记列表：
1排气系统
2内燃机
3空气过滤器
4涡轮增压器
5压缩机
6进气管道
7涡轮机
8轴
9废气流
10排气管路
11第一废气后处理装置
12能够用作散热器的独立排气歧管
13能够用作热源的独立排气歧管
14上游分支点
15流动控制装置
16下游分支点
17第二废气后处理装置
18还原剂喷射装置
19热交换器。

Claims (9)

1.一种用于内燃机(2)的排气系统，其具有排气管路(10)和至少一个废气后处理装置(17)，所述废气后处理装置布置在所述排气管路(10)中并且具有至少一个SCR催化转化器和/或NOx储存催化转化器，其中所述排气管路(10)至少部分地被分成在所述废气后处理装置(17)的上游的至少两个独立的排气歧管(12，13)，至少一个排气歧管(13)具有热源并且至少一个其他的排气歧管(12)具有散热器，热交换器被布置在所述排气歧管(12)和所述排气歧管(13)之间并且能够借助于至少一个流动控制装置(15)控制通过所述相应的独立的排气歧管(12，13)的废气流量。
2.根据权利要求1所述的排气系统，其中能够借助于所述流动控制装置(15)根据所述内燃机(2)的废气温度和/或废气质量流和/或储存在所述SCR催化转化器中的氨与所述SCR催化转化器的氨储存容量的比率和/或储存在所述NOx储存催化转化器中的氮氧化物与所述NOx储存催化转化器的氮氧化物储存容量的比率，来控制通过相应的所述排气歧管(12，13)的废气流量。
3.根据权利要求1或2所述的排气系统，其中能够借助于所述流动控制装置(15)部分地至完全地打开和闭合能够用作热源的所述排气歧管(13)和/或能够用作散热器的所述排气歧管(12)。
4.根据前述权利要求之一所述的排气系统，其中能够用作散热器的所述排气歧管(12)具有用于延迟热传递的废气动力学特性。
5.根据前述权利要求之一所述的排气系统，其中能够用作热源的所述排气歧管(13)比能够用作散热器的所述排气歧管(12)短。
6.根据前述权利要求之一所述的排气系统，其中能够用作散热器的所述排气歧管(12)的容量比能够用作热源的所述排气歧管(13)大。
7.根据前述权利要求之一所述的排气系统，其中能够用作热源的所述排气歧管(13)具有热绝缘件。
8.根据前述权利要求之一所述的排气系统，其中能够用作散热器的所述排气歧管(12)具有冷却肋。
9.根据前述权利要求之一所述的排气系统，其中具有至少一个氧化催化转化器和/或至少一个微粒过滤器和/或至少一个NOx储存催化转化器和/或至少一个SCR催化转化器的附加的废气后处理装置(11)在所述至少两个独立的排气歧管(12，13)的上游布置在所述排气管路(10)中。
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