CN106574531B - 包括用于捕获催化器毒素的构件的排气后处理系统和车辆 - Google Patents

包括用于捕获催化器毒素的构件的排气后处理系统和车辆 Download PDF

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Abstract

一种用于车辆(100)的排气后处理系统(1)，所述排气后处理系统包括排气后处理装置(3)以及设置在车辆的燃式发动机(2)与排气后处理装置之间的排气通道(4)。至少一个细长元件(9)设置在排气通道中，以便捕获化学毒素，否则所述化学毒素可以钝化排气后处理装置中的催化器。

Description

包括用于捕获催化器毒素的构件的排气后处理系统和车辆
技术领域
本发明涉及一种用于来自燃式发动机的排气的排气后处理系统，这样的排气后处理系统包括具有适于净化排气的至少一个催化器的排气后处理装置，例如具有至少一个柴油氧化催化器(DOC)和一个选择性催化还原催化器(SCR)的排气后处理装置。本发明还涉及一种包括燃式发动机和排气后处理系统的车辆。
背景技术
燃式发动机燃烧空气和燃料的混合物以便产生驱动转矩。燃烧过程产生排气，所述排气从燃式发动机排出。这些排气经由排气导管引导到设置在排气导管的下游端部处的排气出口，排气从所述排气出口排出到环境中。来自燃式发动机的排气包含氮氧化物(NOX)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)和颗粒物等。NOX是用于描述主要包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)的氮氧化物的公认通用名称。在排气气体经由排气导管的排气出口排出到环境中之前，排气气体会强制穿过设置在排气导管中的排气后处理装置，所述后处理装置通常包括一个或多个催化器、用于净化排气的一个或多个颗粒过滤器以及潜在的消音器，所述消音器抑制由排气引起的噪声。排气从燃式发动机经由排气通道引导到排气后处理装置。
排气后处理装置通常包括柴油氧化催化器(DOC催化器)，所述柴油氧化催化器主要适于氧化碳氢化合物，但也适于氧化一氧化碳和一氧化氮。此外，排气处理系统通常包括选择性催化还原催化器(SCR催化器)，在所述选择性催化还原催化器中，还原剂和NOX可以发生反应并且转化为氮气和水，从而减少排出到大气中的NOX的量。还原剂通常是基于尿素的溶液(诸如)，并且喷射到SCR催化器上游的排气导管中。排气后处理装置通常还包括一个或多个柴油颗粒过滤器(例如催化涂层烟尘过滤器CSF)，以捕获并且氧化例如烟尘颗粒物。也可以在排气后处理装置中使用其他类型的催化器(诸如氨逃逸催化器ASC)。
排气后处理装置的各个部件设置在组合式外壳内部，所述组合式外壳除了设置在外壳中的一个排气入口、一个排气出口以及潜在的连接件之外是气密的，来自燃式发动机的排气通道连接到所述排气入口，已净化的排气被允许从所述排气出口经由排气导管出口进一步引导到周围大气中，所述连接件用于供给和移除在各个部件中使用的化合物(诸如用于SCR的基于尿素的溶液)。
柴油氧化催化器通常设置在SCR催化器上游，从而在碳氢化合物、一氧化碳和一氧化氮到达SCR催化器之前将这些氧化，因为否则它们可能影响SCR催化器的效率。柴油氧化催化器事实上通常是排气后处理装置中的第一部件。柴油氧化催化器从而通常暴露于可以引起柴油氧化催化器中毒和钝化的大量物质和化合物。在柴油氧化催化器不是装置中的第一催化器的排气后处理装置中，暴露于排气的第一催化器将自然是暴露于排气中的最大量化学毒素的催化器。
柴油氧化催化器的硫中毒是技术领域内的已知问题。对这个问题的解决方案通常是临时地增加排气的温度，以使得硫涂层溶解或解体。现有技术还提供通过将用于所述目的的适当部件设置在排气后处理装置中来试图在硫到达柴油氧化催化器之前将其捕获。
US 2009/0107121A1描述一种排气后处理系统，所述排气后处理系统包括用作如SOX阱、氧化催化器、颗粒物过滤器和NOXSCR催化器的催化器。用作如SOX阱的催化器由具有沿催化器的轴向方向延伸的多个通路的蜂巢结构组成。此外，所述催化器具有包括例如碱金属的涂层，贵金属设置在所述涂层上。存在用作如SOX阱的这样的催化器可能增加排气后处理系统中的压降的风险。增加的排气背压增加发动机上的负载，这继而导致燃料消耗增加。
US 3429656描述一种用于车辆的排气处理系统，其中离开发动机的排气引导到包括穿孔内管的腔室中，所述穿孔内管分配排气并且将排气沿径向方向引导穿过能够从排气中捕获二氧化硫的材料。然而，这样的解决方案也增加排气后处理系统中的排气压降。
除硫之外，还会出现可以累积在排气后处理装置中的第一催化器中的其他物质，所述其他物质无法借助于升高温度而移除。显然，在现有技术的排气后处理系统中，磷特别是有问题的，因为含磷化合物毒害和/或钝化柴油氧化催化器。磷例如存在于特定燃料(诸如生物燃料)中，或用作特定机油中的添加剂，并且可以因此还存在于来自燃式发动机的排气中。在生物燃料已用于燃式发动机的情况下，对于柴油氧化催化器的事后分析指示出大量的毒素(诸如磷)已累积在柴油氧化催化器中。
柴油氧化催化器中毒和/或钝化导致柴油氧化催化器的效率降低，并且在较长时间中还影响排气后处理系统中的后续部件。
由于不同催化器通常在接头单元中装有附加部件，即如上所述的排气后处理装置，因此不容易从车辆中单独地取出个别催化器以便将其清洁、再生或更换。更换整个排气后处理装置也需要巨大成本。在允许更换的排气后处理装置中更换催化器(例如柴油氧化催化器)也需要巨大成本，因为这样的催化器是昂贵的。因此期望最小化催化器的中毒或至少基本上延迟催化器的中毒，特别是在排气后处理装置中的沿排气流动方向设置成第一个的催化器中。
除此之外，目前在某些州、州盟或其他形式的地区中还存在法律要求，要求排气后处理装置具有表示为在不超过排放要求的情况下用于车辆的时间段和/或累积驾驶距离(诸如7年或700000千米)的最小寿命。这意味着用于车辆的排气后处理系统必须以这样的方式建造，使得所述排气后处理系统具有这样的寿命，或可以将其容易地再生，以使得排气后处理装置无需在法定的时间段/驾驶距离内更换为新的。
发明内容
本发明的一个目的是减少或替代地延迟排气后处理系统中的催化器(诸如柴油氧化催化器)钝化的风险，而基本上不影响排气后处理系统中的排气压力。
所述目的利用依照下文的排气后处理系统实现。示例性实施方式通过下文限定。
根据本发明的排气后处理系统使得可以毒害或钝化排气后处理系统内部的催化器、特别是在排气后处理装置中设置成第一个的催化器(诸如柴油氧化催化器)的化学毒素可以在其到达排气后处理装置中的催化器之前被捕获。通过这种方式，累积在催化器中的化学毒素的量减少，并且催化器和整个排气后处理装置的寿命在其需要将其再生或更换之前显著延长。通过将意在捕获化学毒素的细长元件设置在燃式发动机与排气后处理装置之间延伸的排气通道中，可以容易地将细长元件从车辆中的排气后处理系统中取出，并且将其更换或再生，而无须将排气后处理装置从车辆中取出并且拆卸。此外，所述元件不会显著影响排气通道中的压降，并且因此不会影响发动机中的燃烧条件并且也不会减少后续排气后处理装置的效率。另外，细长元件形成排气的更好混合并且防止排气后处理装置上游的排气通道中的层流。湍流以及从而改进的排气混合减少质量输送并且增加排气的总反应速度，这导致残余燃料的改进的燃烧并且减少烟尘的形成。
根据本发明的用于处理来自燃式发动机的排气的排气后处理系统包括排气后处理装置和排气通道，所述排气通道适于设置在燃式发动机中的排气出口与排气后处理装置中的排气入口之间。排气后处理装置包括适于净化排气的至少一个催化器。优选地，排气后处理装置包括至少一个柴油氧化催化器、一个颗粒物过滤器(诸如催化性涂覆的颗粒物过滤器)、和选择性催化还原催化器。适于捕获可以钝化排气后处理装置中的催化器(诸如柴油氧化催化器)的至少一种物质或化合物的构件设置在排气通道中。所述构件构成细长元件，所述细长元件具有第一端以及沿所述元件的纵向方向的相反第二端，所述第一端和第二端均设置成接附在排气通道的壁中。细长元件从而以这样的方式设置，使得排气可以在除了设置成接附在排气通道中的其第一端和第二端之外的其所有侧面上流动。
细长元件在沿排气流动方向的排气通道的径向横截面中的横截面面积适当地占排气通道的所述径向横截面中的排气通道内部容积的横截面面积的低于10％，优选地低于5％。这确保细长元件不会以这样的方式影响排气压力，使得燃式发动机上的负载或排气后处理装置的效率受到不利影响。
优选地，细长元件以这样的方式设置，使得其不仅防止层流，而且使得其在排气流中形成增加的湍流。这改进对于可以毒害和钝化排气后处理装置中的催化器的物质或污染物的吸附。
细长元件适当地可拆卸地接附在排气通道中，以使得可以在需要时更换细长元件，或替代地将所述细长元件从排气通道中取出以便将其清洁或再生，并且随后将所述细长元件重新插入到排气通道中。这可以通过排气通道中的壁实现，所述壁包括穿过壁的至少一个开口，优选地基本上径向开口，细长元件可以通过所述至少一个开口插入到排气通道中或从排气通道中取出。替代地，排气通道可以包括多个排气通道区段，其中所述元件设置在第一排气通道区段内部，所述第一排气通道区段相对于邻近所述第一排气通道区段的至少一个第二排气通道区段可拆卸地设置。然而，还可以想到，细长元件可以并非可拆卸地设置在排气通道内部，而是整个排气通道分别从排气后处理装置并且从燃式发动机释放，以将其更换、再生或清洁。
细长元件的纵向方向可以适当地设置成基本上与排气通道的径向方向平行，或替代地以这样的方式沿排气通道的径向方向设置，使得径向元件的纵向方向设置成相对于穿过排气通道的排气流动基本上成直角。亦即，细长元件的纵向方向可以适当地设置在排气通道的径向横截面中，所述径向横截面相对于排气通道的中心轴线成直角。
所述细长元件可以替代地设置成使得所述元件的纵向方向设置在相对于排气通道的轴向横截面成第一角度并且相对于排气通道的径向横截面成第二角度的平面中，以使得所述第一和第二角度中的每个不同于0°并且不同于90°。由此，细长元件设置成使得其相对于沿排气通道的中心轴的排气主要流动方向成角度。以这样的方式，可以增加细长元件的表面积，以便从而进一步改进对于来自排气的构成用于催化器的化学毒素的物质或化合物的吸附。
细长元件可以例如设计为杆并且具有相对于其纵向方向成直角的基本上圆形、椭圆形或正方形的横截面。以这样的方式，细长元件不在排气通道中占据这样大的体积，并且从而不对于排气通道中的排气压力造成实质性影响。
替代地，细长元件可以由板组成，其中板在排气通道的轴向平面中或在与排气通道的轴向平面平行的平面中具有第一延伸部。第一延伸部大于设置成由排气流首先撞击的所述元件的表面积，这意味着第一延伸部大于相对于板的纵向方向成直角的第二延伸部。以这样的方式，细长元件的面积可以增加，并且从而实现从排气中更多地拦截化学毒素，而基本上不影响排气通道中的排气压力。
根据一个实施方式，适于捕获可以钝化排气后处理装置中的催化器的至少一种物质或一种化合物的多个细长元件在排气通道中设置成彼此相距一定距离，并且沿从燃式发动机穿过排气通道到排气后处理装置的排气主要流动方向前后设置。以这样的方式，进一步改进从排气中拦截化学毒素。多个细长元件以其各自的纵向方向可以但不是必须相对于排气通道的轴向平面相对于彼此旋转，并且从而进一步增加排气中的湍流，以使得进一步改进从排气中拦截化学毒素。这意味着所述多个细长元件中的第一个以这样的方式设置，使得其纵向方向设置成相对于排气通道的轴向平面成第一角度，并且所述多个细长元件中的第二个以这样的方式设置，使得其纵向方向设置成相对于排气通道的轴向平面成第二角度。例如，各个细长元件的的纵向方向可以围绕排气通道的中心轴线相对于彼此旋转30°、45°或60°。
所述细长元件可以适当地包括适于捕获磷或含磷化合物的材料，因为这些类型的化学毒素难以利用常规方法从排气后处理装置中去除以将排气后处理装置的不同部件再生。
如上所述，细长元件优选地以这样的方式设置，使得其引起排气通道中的排气流中的湍流增加，其中所述细长元件可以具有例如与现有技术的用于捕获SOX的蜂巢结构相比相对更小的表面积以捕获排气中的化学毒素。
所述元件可以例如涂覆有现有技术的材料以捕获排气后处理系统中的化学毒素。由于细长元件相对较小，因此需要与现有技术的解决方案相比更少量的催化性材料，以使得所述元件构成与排气后处理装置中的催化器的中毒和钝化有关的问题的成本有效的解决方案。
本发明还涉及一种包括燃式发动机以及如上所述的排气后处理系统的车辆。车辆可以例如是卡车、公交车或乘用轿车。车辆也可以是两栖车辆或越野车辆。
附图说明
图1a示出包括燃式发动机和排气后处理装置的车辆的示意性侧视图。
图1b示出包括排气后处理装置和排气通道的排气后处理系统的立体图。
图1c示意性地示出排气后处理装置的实施例。
图2示出依照本发明的示例性实施方式的排气后处理系统中的排气通道的径向横截面图。
图3示出依照本发明的另一个示例性实施方式的排气后处理系统中的排气通道的径向横截面图。
图4示出依照本发明的另一个示例性实施方式的排气后处理系统中的排气通道的径向横截面图。
图5示出依照本发明的另一个示例性实施方式的排气后处理系统中的排气通道的轴向横截面图。
图6示出依照本发明的另一个示例性实施方式的排气后处理系统中的排气通道的轴向横截面图。
图7示出依照本发明的另一个示例性实施方式的排气后处理系统中的排气通道的轴向横截面图。
图8示出依照本发明的另一个示例性实施方式的排气后处理系统中的排气通道的径向横截面图。
图9示出依照本发明的另一个示例性实施方式的排气后处理系统中的排气通道的一部分的立体图。
具体实施方式
在下文中，参照附图更详细地描述本发明。本发明不限于在附图中描述和显示的实施方式，而是可以在所附权利要求的框架内进行修改。此外，附图不应被认为是按比例绘制的，因为特定特征可以被夸大以便进一步展示本发明。
本发明意在克服由排气中的化学毒素引起的问题。毒素在本文中是指可以毒害或钝化排气后处理装置中的至少一个催化器、特别是排气后处理装置中的柴油氧化催化器的元素或其化合物。这样的毒素可以以气体形式存在、以颗粒物形式存在或在某些情况下甚至以液体形式存在，而不脱离本发明。这样的催化器的中毒通常通过毒素累积在催化器中并且导致催化器的催化性表面上所谓的结垢(涂层)而发生。毒素也可以经由选择性吸附在催化器的催化性表面上而累积在催化器中。以这样的方式，毒素可以最终钝化催化器，因为催化性反应被防止或至少显著恶化。毒素的实施例是硫、磷、锌、钙、镁或碱金属、或包括这些元素中的一种或多种的化合物。
依照本发明，用于捕获来自燃式发动机的排气中的物质或化合物的构件设置在排气通道中、设置在燃式发动机中的排气出口与排气后处理装置的进口之间，所述排气后处理装置包括设置成用于净化排气的一个或多个催化器。以这样的方式，所述构件捕获可以毒害或钝化排气后处理装置中的部件、特别是在柴油氧化催化器设置成排气后处理装置中的第一催化器的情况下毒害或钝化排气后处理装置中的柴油氧化催化器的至少一种物质或化合物。排气通道通常构成排气后处理系统的未使用部分并且主要用作从燃式发动机(更具体地从燃式发动机的涡轮增压器中的涡轮)到排气后处理装置的排气输送距离。通过设置用于捕获可以毒害或钝化所述排气通道中的柴油氧化催化器的一种或多种物质或化合物的构件，排气通道得以有效地利用。另外，排气后处理系统中的排气后处理装置的寿命得以延长，因为所述排气后处理装置可以在需要将其更换或以其他方式再生之前使用更长一段时间。此外，所述构件设置在排气通道中而非在排气后处理装置中的事实意味着所述构件可以例如在车辆的普通维护中容易地更换，而无需将排气后处理装置从车辆中取出并且拆卸。本发明的另一个优点在于，排气后处理装置无需重建以协助实现本发明的优点，而仅排气通道需要进行适配。以这样的方式，现有车辆也可以通过仅将排气通道更换为适于包含用于捕获所述物质和化合物的构件的排气通道而利用本发明的优点。
排气通道构成可以包括多个弯曲部或类似物的管状元件，并且从而可以具有非笔直的中心轴线。排气通道可以分为多个排气通道区段。至少一个排气通道区段可以以常规方式适配以允许吸收排气通道中的振动，以便从而最小化排气通道上的机械应力。排气通道的径向横截面相对于排气通道的中心轴线成直角。排气通道的轴向横截面相对于其径向横截面成直角，其中这些横截面彼此切割，并且沿中心轴线延伸。这意味着排气通道的轴向横截面可以依照中心轴线的弯曲而弯曲。此外，排气通道不必围绕其中心轴线具有旋转对称设计，即使这是优选的。如果期望，则排气通道也可以具有沿其轴向延伸部改变的内径和外径。
排气后处理装置包括意在净化来自燃式发动机的排气的至少一个催化器。通常，排气后处理装置包括多个不同催化器(诸如DOC、SCR、ASC、和/或CSF)。所述排气后处理装置还可以包括其他类型的过滤器和/或静音构件。排气后处理装置包括外壳，所述排气后处理装置的各个部件作为一个结合的整体设置在所述外壳中。外壳包括排气入口和出口，所述排气入口连接到从燃式发动机延伸到排气后处理装置的排气通道，被净化的排气可以从所述出口被进一步引导到周围大气。排气后处理装置以这样的方式构造，使得排气不被允许以除了通过出口以外的其他方式离开排气后处理装置。
依照本发明，用于捕获可以毒害或钝化柴油氧化催化器的一种或多种物质或化合物的所述构件由至少一个细长元件组成。所述元件具有适于接附到排气通道中的壁的第一端，以及沿所述元件的纵向方向的相反第二端，所述第二端也适于接附在排气通道的壁中。从而，所述元件以这样的方式在排气通道上延伸，使得流动穿过排气通道的排气在所述元件的细长侧上经过所述元件。
与现有技术的毒素阱(诸如用于捕获含硫化合物蜂巢结构)相反，细长元件相对较狭窄。因此，对于排气通道中的排气压力没有实质影响，这继而能够影响燃式发动机上的负载和/或排气后处理装置中的后续部件的效率。
细长元件可以具有沿排气通道的轴向方向的延伸部，所述延伸部大于所述细长元件的沿排气通道的径向方向的延伸部，所述径向方向相对于细长元件的纵向方向成直角。以这样的方式，可以增加的细长元件的表面，而基本上不影响排气通道中的排气压力。这样的细长元件的一个实施例是呈板或盘形式的元件，或具有椭圆形或矩形的横截面的细长元件。
通过设置细长元件以使得其相对于穿过排气通道的排气流横跨或成角度地延伸，细长元件还会增加排气中的湍流。这是优点，因为有助于较大体积的排气将会与细长元件接触，并且从而增加可以由细长元件捕获的物质或化合物的量。
细长元件可以由在技术领域内的现有技术的材料制成，以便捕获由排气中的毒素组成的预期的物质或化合物。例如，细长元件可以由具有至少一个催化性涂层的负载载体组成。由于已示出可以通过临时地增加排气温度而将含硫化合物从柴油氧化催化器中去除，或从排气后处理装置中的另一个催化器中去除，因此细长元件无需主要适于捕获硫或含硫化合物。然而，显然，磷是难以从催化器中去除的物质，以使得细长元件优选地至少适于捕获磷和/或含磷污染物。
优选地在需要时将细长元件以这样的方式更换，或替代地将其从排气后处理系统中取出，使得可以将其再生或以其他方式清洁。这可以以各种方式实现。一个替代方案是将细长元件设置在排气通道的一个区段中，所述区段可以与排气通道的其余部分分离用于清洁或再生，或替代地可以更换所述区段。另一个替代方案是，以这样的方式设置细长元件，使得其可以经由通孔(例如排气通道的壁中的基本上径向通孔)插入到排气通道中，并且通过同一通孔从排气通道中取出。在这种情况下重要的是确保在插入所述元件时将排气通道完全密封，以使得来自排气通道内部的排气无法穿过所述开口流出。此外，关键的是所述元件在发动机操作期间固定地锚固，并且从而不存在其可能例如由于发动机、排气通道或车辆本身的振动的结果而松脱的风险。这可以以常规方式进行，诸如通过将细长元件设置在排气通道中的适于接收和锚固细长元件的座上，或通过将细长元件旋拧到排气通道中的具有适于这个目的的构件的壁。
图1a示出呈卡车形式的车辆100的示意性侧视图。车辆100配备有燃式发动机2，所述燃式发动机设置成经由变速箱和万向轴(未示出)操作车辆的驱动轮17。燃式发动机2由燃料操作，所述燃料借助于包括燃料箱16的燃料系统供给到燃式发动机。来自燃式发动机2的排气经由排气通道4输送到排气后处理装置3。
图1b示出排气后处理系统1的立体图，所述排气后处理系统包括排气后处理装置3和排气通道4。排气通道4设置在燃式发动机2(仅示意性地示出)的排气出口5与排气后处理装置3的进口6之间。排气通道从而设置成用于将排气从燃式发动机输送到排气后处理装置。
图1c示意性地示出示例性的排气后处理装置3，所述排气后处理装置包括柴油氧化催化器(DOC)7、设置在DOC下游的选择性催化还原催化器(SCR)8、以及设置在SCR催化器下游的颗粒物过滤器13。排气后处理装置的不同部件可以以不同方式设置并且可以存在附加部件。例如，如果期望，则排气后处理装置还可以包括静音构件、附加颗粒过滤器、和附加催化器。根据本发明，任何排气后处理装置均可以使用，只要其包括至少一个催化器。优选地，排气后处理装置包括至少一个柴油氧化催化器和一个SCR催化器，并且潜在地包括催化性地涂覆的颗粒物过滤器，然而不必按照图1c中示出的顺序设置。
图2示出根据本发明的一个示例性实施方式的横跨排气的主要流动方向的排气通道4的横截面图，即径向横截面图。细长元件9以这样的方式设置在排气通道4中，使得所述元件的第一端10以及沿所述元件的纵向方向的相反第二端11均接附到排气通道的壁12。以这样的方式，细长元件9横跨排气通道延伸。排气通道中的排气从而可以围绕细长元件沿其细长侧流动。根据示出的示例性实施方式，细长元件的纵向方向设置在排气通道的径向横截面中。在所示的实施方式中，所述元件的纵向方向还与排气通道的径向方向重合。
尽管图中未示出，但可以适当地借助于接附构件将细长元件接附在排气通道的壁中，例如以便从而确保不存在当排气处理系统在操作中时细长元件移动的风险。
细长元件可以例如成形为具有基本上圆形、椭圆形、正方形或矩形的横截面的杆。
图3示出与图2中示例的实施方式不同的横截面图，因为，除了第一细长元件9a之外，附加的细长元件9b设置在排气通道4中。每个细长元件包括第一端10a，10b，和第二端11a，11b，所述第一端和第二端中的每个接附在排气通道的壁12中。附加的细长元件9b沿排气穿过排气通道的流动方向设置在距第一细长元件9a一定距离处。此外，附加的细长元件9b以这样的方式设置，使得其纵向方向相对于第一细长元件的9a的纵向方向旋转90°，并且从而至少一个细长元件以这样的方式设置，使得其纵向方向相对于排气通道的轴向平面旋转。以这样的方式，细长元件9a，9b将会有助于额外增加穿过排气通道的排气流中的湍流。这意味着，与如图2所示的包括单一细长元件9的示例性实施方式相比，根据图3中的示例性实施方式，两个细长元件结合地实现用于从排气中捕获化学毒素的更大表面并且此外还增加湍流，这也有助于改进从排气中拦截化学毒素。
当然可以在排气通道中设置两个以上的细长元件。这些细长元件可以适当地设置成沿穿过排气通道的排气流动方向彼此相隔一定距离。图4示出包括四个细长元件9a，9b，9c，9d的这样的示例性实施方式的实施例，所述四个细长元件沿排气流动方向彼此前后设置，并且以这样的方式设置，使得其各自的纵向方向相对于彼此旋转。还可以以这样的方式设置多个细长元件，使得细长元件中的至少两个具有基本上平行于彼此的纵向方向。
依照本发明，细长元件的数量可以适合于期望获得的化学毒素的拦截量，但适当地在一个至十个细长元件之间。如果过多的细长元件设置在排气通道中，则可能影响排气压力，而这是不期望发生的。然而，细长元件的可能数量取决于其尺寸、其朝向以及其在排气通道中的布置，并且取决于排气通道的构造和尺寸，并且因此需要针对每种特定情况确定。
细长元件可以沿排气通道的轴向延伸部设置在任何地方。然而，所述细长元件优选地设置成更靠近排气后处理装置而非更靠近燃式发动机，因为排气通道可能经历的振动靠近燃式发动机。
图5示出根据本发明的一个示例性实施方式的排气通道的一部分的轴向横截面图。穿过排气通道的排气主要流动F利用箭头示出。多个细长元件9a，9b设置沿穿过排气通道的排气主要流动方向前后设置，即沿排气通道的中心轴线A彼此相隔一定距离。第一组细长元件9a以这样的方式设置，使得其各自的纵向方向基本上彼此平行，并且相对于第二组细长元件中的细长元件9b的纵向方向旋转90°。图5从而对应于根据图3的示例性实施方式，但具有多个第一细长元件9a和多个第二细长元件9b。
图6示出依照另一个示例性实施方式的排气通道的轴向横截面图。除了设置成使得其纵向方向基本上与排气通道的径向方向重合的第一细长元件9之外，附加的细长元件9e以这样的方式设置在排气通道中，使得其纵向方向设置在相对于排气通道的径向横截面沿第一方向成角度的平面中。第三细长元件9f以这样的方式设置，使得其纵向方向设置在相对于排气通道的径向横截面沿第二方向成角度的平面中。如用于细长元件9e和9f的图中所示，通过以这样的方式设置细长元件使得其相对于排气通道的径向方向成角度，可以增加细长元件的表面，因此所述细长元件与一个元件以这样的方式设置使得其纵向方向与排气通道的径向方向重合或基本上平行相比可以捕获更多的化学毒素。即使图中未示出，但相对于排气通道的径向方向成角度的细长元件也自然可以以这样的方式设置使得其各自的纵向方向基本上彼此平行。此外，排气通道无需包括纵向方向与排气通道的径向方向重合的细长元件，而细长元件仅需要以这样的方式设置，使得其各自沿纵向方向的端部10，11接附在排气通道12的壁中即可。
图7示出依照另一个示例性实施方式的轴向横截面图。在这种情况下，由板9g组成的细长元件以这样的方式设置，使得其纵向方向基本上沿排气通道的径向方向延伸，并且其各自的端部10，11设置成用于接附在排气通道的壁中。板9g还具有沿排气通道的轴向方向的延伸部，所述延伸部大于板的宽度(亦即相对于呈板形式的所述元件的纵向方向成直角、但基本上与排气通道的径向方向平行延伸的表面)。呈板9h形式的另一个细长元件可以设置在具有第一板9g一定距离处，并且以这样的方式相对于所述第一板旋转，使得板的各自的纵向方向相对于彼此成90°。
图8示出依照另一个示例性实施方式的排气通道的径向截面图。依照这一点，两个细长元件9i，9j以这样的方式设置在排气通道中，使得其各自的纵向方向基本上彼此平行，并且与排气通道的半径平行。在这种情况下，细长元件沿排气通道的轴向方向设置在同一轴向位置处。然而，也可以想到如果期望，则两个元件沿流动方向(即在排气通道的轴向延伸部中)设置成彼此相距一定距离。
图9示出依照另一个示例性实施方式的排气通道的一部分的立体图。示出三个细长元件9，其各自的纵向方向围绕排气通道的中心轴线A相对于彼此旋转。细长元件沿排气通道的中心轴线(即沿穿过排气通道的排气主要流动方向)设置成彼此相距一定距离。此外，示出的实施方式中的细长元件相对于相应细长元件9的纵向轴线具有基本上椭圆形的横截面，并且以这样的方式设置，使得其沿排气通道的轴向方向的延伸部大于其沿排气通道的径向方向的延伸部、相对于相应细长元件的纵向轴成直角。如图所示，排气通道在排气通道的壁12中具有多个开口14，细长元件可以分别穿过所述多个开口插入到排气通道中和从排气通道中取出。细长元件可拆卸地设置在排气通道中并且利用用于这个目的的适当构件(未示出)接附在所述排气通道中。如上所述，本发明不限于在图中示出和在上文中描述的实施方式。如果期望，则在上文中描述的细长元件9和9a-9j中的每个可以以任何组合方式彼此组合。
在上文中描述的每个实施例中，细长元件的纵向方向均涉及细长元件的延伸部、特别是中心轴线，所述中心轴线基本上与意在由穿过排气通道的排气流撞击的细长元件的表面平行。此外，根据本发明的车辆不限于图1a中示出的卡车，因为车辆可以是包括如上所述的燃式发动机和排气后处理系统的任何车辆。

Claims (16)

1.一种用于处理来自燃式发动机(2)的排气的排气后处理系统(1)，所述排气后处理系统包括排气后处理装置(3)和排气通道(4)，所述排气通道设置在燃式发动机中的排气出口(5)与排气后处理装置中的排气入口(6)之间，其中排气后处理装置包括适于净化排气的至少一个催化器，其特征在于，至少一个构件设置在排气通道中，所述构件适于捕获能够钝化排气后处理装置中的催化器的至少一种物质或化合物，其中所述构件包括细长元件(9，9a-9j)，所述细长元件具有第一端(10)以及沿所述元件的纵向方向的相反第二端(11)，所述第一端和第二端均设置成接附在排气通道中的壁(12)中。
2.根据权利要求1所述的排气后处理系统，其中排气通道(4)的径向横截面中的所述元件(9，9a-9j)的横截面面积占排气通道的所述径向横截面中的排气通道的内部容积的横截面面积的低于10％。
3.根据权利要求2所述的排气后处理系统，其中排气通道(4)的径向横截面中的所述元件(9，9a-9j)的横截面面积占排气通道的所述径向横截面中的排气通道的内部容积的横截面面积的低于5％。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的排气后处理系统，其中所述元件(9，9a-9j)以这样的方式设置，使得其在排气流中形成增加的湍流。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的排气后处理系统，其中所述元件(9，9a-9j)可拆卸地接附在排气通道(4)中。
6.根据权利要求5所述的排气后处理系统，其中排气通道中的壁(12)包括穿过所述壁的至少一个通孔(14)，细长元件(9，9a-9j)能够分别通过所述通孔插入排气通道和从排气通道中取出。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的排气后处理系统，其中排气通道(4)包括多个排气通道区段，细长元件(9，9a-9j)设置在第一排气通道区段内部，所述第一排气通道区段相对于邻近所述第一排气通道区段的至少一个第二排气通道区段可拆卸地设置。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的排气后处理系统，其中细长元件的纵向方向设置成基本上与排气通道的径向方向平行，或替代地沿排气通道的径向方向设置。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的排气后处理系统，其中细长元件(9e，9f)以这样的方式设置在排气通道(4)中，使得所述细长元件的纵向方向设置在相对于排气通道的轴向横截面成第一角度、并且相对于排气通道的径向横截面成第二角度的平面中，以使得所述第一和第二角度中的每个不同于0°和90°。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的排气后处理系统，其中所述元件具有基本上圆形、椭圆形或正方形的横截面。
11.根据权利要求1-3中任一项所述的排气后处理系统，其中细长元件(9g，9h)由板组成，其中板在排气通道的轴向平面中、或在与排气通道的轴向平面平行的平面中具有第一延伸部，所述第一延伸部大于板的第二延伸部，所述第二延伸部相对于板的方向成直角。
12.根据权利要求1-3中任一项所述的排气后处理系统，其中适于捕获能够钝化排气后处理装置中的催化器的至少一种物质或一种化合物的多个细长元件(9，9a-9j)在排气通道中沿从燃式发动机穿过排气通道到排气后处理装置的排气主要流动方向设置成彼此相距一定距离。
13.根据权利要求12所述的排气后处理系统，其中所述多个细长元件(9，9a-9j)中的第一细长元件以这样的方式设置，使得所述第一细长元件的纵向方向设置成相对于排气通道的轴向平面成第一角度，并且所述多个细长元件中的第二细长元件以这样的方式设置，使得所述第二细长元件的纵向方向设置成相对于排气通道的轴向平面成第二角度。
14.根据权利要求1-3中任一项所述的排气后处理系统，其中所述元件(9，9a-9j)包括适于捕获磷或含磷化合物的材料。
15.一种包括燃式发动机(2)和根据权利要求1-14中任一项所述的排气后处理系统(1)的车辆(100)，所述排气后处理系统适于对于来自燃式发动机的排气进行后处理。
16.根据权利要求15所述的车辆，其中机动车辆是卡车、公交车或轿车。
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