CN111255547A - 废气后处理系统和对内燃机进行废气后处理的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的废气后处理系统，其包括具有排气通道的排气装置，在排气通道中布置有至少两个用于选择性催化还原氮氧化物的废气后处理部件，其中，在第一废气后处理部件的下游且在第二废气后处理部件的上游设置有燃烧器，废气在进入第二废气后处理部件之前可用该燃烧器加热，其中，在用于选择性催化还原氮氧化物的第二废气后处理部件的下游布置有用于转化未燃烧的碳氢化合物的氧化催化器。本发明还涉及一种借助于这种废气后处理系统对内燃机进行废气后处理的方法，其中，用燃烧器加热内燃机的废气，以便将用于选择性催化还原氮氧化物的沿废气通过排气装置(20)的流动方向的第二废气后处理部件加热至其工作温度。

Description

废气后处理系统和对内燃机进行废气后处理的方法
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机、尤其柴油机的废气后处理系统和一种对这种内燃机进行废气后处理的方法。
背景技术
当前和将来日益严格的排放法规对发动机的原始排放和内燃机的废气后处理提出了高要求。对进一步降低的油耗的需求和关于允许的氮氧化物排放更加严格的排放标准对发动机开发者是一个挑战。在汽油发动机中，废气净化以已知方式通过三元催化器和相对于该三元催化器前置或后置的另外的催化器实现。当前在柴油发动机中使用这样的废气后处理系统，该废气后处理系统具有氧化催化器、用于选择性催化还原氮氧化物的催化器(简称SCR催化器)和用于分离碳烟颗粒的颗粒过滤器以及必要时的其它催化器。在此优选使用氨作为还原剂。因为纯氨的使用耗费较大，因此在车辆中通常使用合成的尿素水溶液，该尿素水溶液在前置于SCR催化器的混合装置中与热的废气流混合。通过这种混合加热尿素水溶液，其中，尿素水溶液在排气通道中释放氨。商业上常用的尿素水溶液一般由32.5％的尿素和67.5％的水组成。
未来的排放法规要求在柴油发动机中使用多级的对氮氧化物排放进行后处理的部件。为了在所有的温度范围内实现有害物质的充分转化需要多级的废气后处理。因此，废气后处理系统具有例如NOx存储催化器、带有用于选择性催化还原氮氧化物的涂层的颗粒过滤器和在机动车的底部位置中的另外的SCR催化器。为了消除可能的氨穿通SCR催化器并且氧化氨，可以在最后的SCR催化器的下游设置氨锁定催化器(或称为氨逃逸催化器)。在这种情况下，需要将相应的废气后处理部件加热到工作温度，以便与发动机运行点和废气后处理部件与内燃机的距离无关地在内燃机冷启动后迅速达到被限制的废气成分的充分转化的温度。此外，颗粒过滤器需要间歇地再生，为此需要相应高的废气温度，以便氧化拦截在颗粒过滤器中的碳烟颗粒。
由专利文献DE 10 2008 032 601 A1已知一种用于内燃机的废气后处理系统，在该废气后处理系统中沿废气的流动方向依次布置有氧化催化器、NOx存储催化器、SCR催化器以及颗粒过滤器。其中，在SCR催化器的下游且在颗粒过滤器的上游设有用于废气燃烧器的高温废气的引入点，以便将颗粒过滤器加热至其再生温度。
专利文献DE 10 2016 205 182 A1公开了一种用于内燃机的废气后处理系统，其具有带有起催化作用的涂层的颗粒过滤器和NOx存储催化器，其中，在NOx存储催化器的上游设有废气燃烧器，该废气燃烧器以低于化学计量的燃烧用空气比运行，以便可以加热废气并且同时利用来自燃烧器废气中的未燃烧的碳氢化合物使NOx存储催化器再生。
专利文献EP 1 469 173 B1公开了一种用于内燃机的废气后处理系统，其中，沿废气通过废气后处理系统的流动方向依次布置有氧化催化器、SCR催化器和颗粒过滤器。其中，在氧化催化器的下游且在SCR催化器的上游设有用于冷却废气流的热交换器，并且在SCR催化器的下游且在颗粒过滤器的上游设有加热元件，以便在废气流进入颗粒过滤器之前将其加热到颗粒过滤器的再生温度。
但已知的解决方案的缺点是，在SCR催化器处于远离发动机的位置、尤其在机动车的底部位置中的情况下，需要外部的加热措施将SCR催化器在内燃机冷启动之后迅速加热至其工作温度。在这种情况下，电加热元件的加热功率受到电池功率的限制，电池的功率在较低的外界温度、尤其低于0℃的温度下也受到限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，能够实现在内燃机的冷启动后对至少一个SCR催化器的迅速加热，并且因此能够实现在冷启动之后马上进行氮氧化物的有效率的转化。
按照本发明，所述技术问题通过一种用于内燃机的废气后处理系统解决，所述废气后处理系统包括具有排气通道的排气装置，在所述排气通道中布置有至少两个用于选择性地催化还原氮氧化物的废气后处理部件。在此，用于选择性催化还原氮氧化物的第一废气后处理部件布置在紧邻内燃机的废气涡轮增压器的涡轮机的下游。在用于选择性催化还原氮氧化物的第一废气后处理部件的下游且在用于选择性催化还原氮氧化物的第二废气后处理部件的上游设有以内燃机的燃料运行的燃烧器，废气在进入用于选择性催化还原氮氧化物的第二废气后处理部件之前能够用所述燃烧器加热。在用于选择性催化还原氮氧化物的第二废气后处理部件的下游设有氧化催化器，以便将未燃烧的碳氢化合物和一氧化碳转化为二氧化碳和水蒸气。通过废气燃烧器可以基本上不依赖于内燃机的废气流量和废气温度地加热用于选择性地催化还原氮氧化物的废气后处理部件，从而在内燃机冷启动后尤其立即可以明显更快地将废气后处理部件加热到其工作温度。因此，选择性地催化还原内燃机的废气中的氮氧化物就可以在冷启动后马上进行，由此可以减少氮氧化物的排放。尤其也可以加热处于远离发动机的位置、例如机动车的底部位置中的废气后处理部件，由此额外获得在排气装置的设计中的自由度。在此优选地，用于选择性催化还原氮氧化物的第一废气后处理部件布置在靠近发动机的位置，并且用于选择性催化还原的第二废气后处理部件布置在远离发动机的位置。与之关联地，靠近发动机的位置应当理解为排气装置中的这样的位置，在该位置中，废气后处理部件的入口侧的端面自内燃机的排气口具有小于80、优选小于50cm的废气行程。与之关联地，远离发动机的位置应当理解为自内燃机的排气口起的废气行程为大于100cm、优选大于150cm的位置。由于用于选择性催化还原氮氧化物的两个废气后处理部件之间的空间距离，在内燃机正常运行时，这两个废气后处理部件由于排气通道上的余热损失达到不同的工作温度。由此可以扩大内燃机的运行范围，在该工作范围内，用于选择性地催化还原氮氧化物的两个废气后处理部件中的至少一个在为了还原氮氧化物所需的温度范围内运行。此外，氧化催化器可以与其在排气装置中的安装位置无关地在冷启动后被迅速加热到其工作温度。通过废气燃烧器可以省去靠近发动机的氧化催化器，由此得到排气装置的设计中的额外的自由度。这尤其在狭窄的发动机舱中是有利的，因为通过前置的废气燃烧器也可以将氧化催化器布置在机动车的底部位置中。
在本发明的优选的设计方案中规定，所述用于选择性催化还原氮氧化物的废气后处理部件中的一个废气后处理部件设计为具有用于选择性催化还原氮氧化物的涂层的颗粒过滤器，并且相应的另外的废气后处理部件设计为SCR催化器。通过具有用于选择性催化还原氮氧化物的涂层的颗粒过滤器可以将颗粒过滤器的功能与SCR催化器的功能相结合。但与SCR催化器相比，这样的颗粒过滤器的制造昂贵并且还具有较高的流动阻力。因此，由带涂层的颗粒过滤器和SCR催化器构成的组合是关于废气后处理、成本和流动阻力的最好的折衷方案。
在本发明的优选的实施方式中规定，所述氧化催化器包括氨锁定催化器。通过锁定催化器可以防止未使用的还原剂、尤其氨被排放到环境中。因此可以避免由用于定量加入尿素水溶液的计量元件引起的二次排放。
在本发明的优选的实施方式中规定，用于选择性催化还原氮氧化物的第一废气后处理部件配有用于定量加入还原剂、尤其尿素溶液的第一计量元件。补充地，用于选择性催化还原氮氧化物的第二废气后处理部件配有用于将还原剂定量加入排气通道中的第二计量元件。通过两个独立的计量元件可以总是在用于选择性催化还原氮氧化物的这样的废气后处理部件前定量加入还原剂，在这些废气后处理部件中，可期待在内燃机的当前运行点上氮氧化物的有效率的转化。替代地可行的是，在两个计量元件处同时定量加入还原剂，以便利用用于选择性催化还原氮氧化物的两个废气后处理部件的起催化作用的容积。
在此特别优选的是，在相应的计量元件和相应的用于选择性催化还原氮氧化物的废气后处理部件之间分别布置有废气混合器。通过废气混合器可以改善废气流与还原剂的混合均匀，由此可以缩短计量元件与进入相应的用于选择性催化还原氮氧化物的废气后处理部件的入口之间的混合段。通过废气和还原剂的更好的混合均匀实现更均匀的废气，由此可以改善废气后处理部件的转化性能。
在本发明的优选的实施方式中规定，所述燃烧器布置在相应的混合段的上游并且必要时也布置在相应的计量元件的上游，以便也加热这些组分，这不仅改善了尿素水溶液的蒸发还改善了与废气的混合均匀。在通过燃烧器的加热阶段中有意义的可能是，一旦通过燃烧器加热的废气温度导致还原剂的自发的燃烧，则暂时或全部地调节尿素水溶液的计量。但在这种情况下优选降低燃烧器的加热功率，以便不超过450℃、优选400℃、特别优选350℃的废气温度。
在本发明的优选的实施方式中规定，所述燃烧器具有至少8千瓦、优选8至20千瓦之间、特别优选10至15千瓦之间的功率。废气燃烧器的显著优点是与电加热元件相比具有更高的功率。电加热元件的功率尤其在12V车载电源的情况下而且也在48V车载电源的情况下受到电池电流的限制，并且尤其在低于0℃的较低的外界温度下，电池的功率明显受限，而燃烧器可以基本上与外界温度和内燃机的运行无关地产生较高的余热功率，利用该余热功率可以加热废气或布置在用于燃烧器的废气的引入点下游的排气通道中的废气后处理部件。
特别优选的是，燃烧器使用与内燃机相同的燃料并且尤其从共同的油箱被供给燃料。由此可以省去用于燃烧器的额外的燃料箱以及在某些情况下也可以省去用于燃烧器的燃料供给的额外的供给泵。因此，燃烧器可以相对简单且低成本地被连接到现有的燃料供给系统上。
在所述废气后处理系统的优选的实施方式中规定，用于选择性催化还原氮氧化物的沿废气通过排气通道的流动方向的第一废气后处理部件设计为具有用于选择性催化还原氮氧化物的涂层的颗粒过滤器，并且布置在用于选择性催化还原氮氧化物的第一废气后处理部件的下游的用于选择性催化还原氮氧化物的第二废气后处理部件设计为SCR催化器。在这种情况下，燃烧器仅用于加热SCR催化器，因此不对其它废气后处理部件进行加热，并且燃烧器的余热除了较少的损失外用于加热SCR催化器。在这种情况下，高温的燃烧气体的引入点优选设置在第二计量元件的上游，以便促进还原剂、尤其尿素水溶液的蒸发并且有利于从尿素水溶液中获得的氨的释放。在通过燃烧器的加热阶段中有意义的可能是，一旦通过燃烧器加热的废气温度导致还原剂的自发的燃烧，则暂时或全部地调节尿素水溶液的计量。但在这种情况下优选降低燃烧器的加热功率，以便不超过450℃、优选400℃、特别优选350℃的废气温度。
替代地规定，用于选择性催化还原氮氧化物的沿废气通过排气通道的流动方向的第一废气后处理部件设计为SCR催化器，并且布置在第一废气后处理部件下游的用于选择性催化还原氮氧化物的第二废气后处理部件设计为具有用于选择性催化还原氮氧化物的涂层的颗粒过滤器。在这种情况下，燃烧器还可以用于将颗粒过滤器加热到其再生温度。因此可以不依赖于内燃机的运行状态地开始实施颗粒过滤器的再生，在这种情况下可以省去用于提高废气温度的发动机内的措施。由此可以最佳地设计燃烧过程，并且可以减少内燃机的燃料消耗和/或原始排放，由此可以实现颗粒过滤器的基本上零排放的再生。此外还可以在不影响内燃机的功率输出的情况下实施再生，从而可以在不影响驾驶员的舒适度或没有功率损失的情况下实施颗粒过滤器的再生。
在此优选的是，在所述颗粒过滤器的下游的分支点处从排气通道分支出低压废气再循环装置，该低压废气再循环装置将排气通道与内燃机的位于废气涡轮增压器的压气机上游的进气道连接。通过位于颗粒过滤器下游的废气再循环装置确保经由低压废气再循环装置送回的废气基本上不含颗粒和污染物。由此可以确保，送回的废气不会导致废气涡轮增压器的压气机上或内燃机的燃烧室中的损伤。
在此优选的是，所述燃烧器布置在所述颗粒过滤器的下游且在用于低压废气再循环装置的分支点的下游和第二SCR催化器的上游。由此防止燃烧器的一部分余热通过低压废气再循环装置损失并且不能用于加热SCR催化器。
在所述废气后处理系统的有利的改进方案中，在排气装置中设置至少一个温度传感器、NOx传感器和/或压力传感器。通过温度传感器可以调节通过燃烧器的热量输入，从而将正好为达到废气后处理部件的工作温度所需的能量引入废气流中。此外，当超出该温度时可以关闭燃烧器。因此可以使燃烧器的额外消耗最小化。通过NOx传感器可以调节定量加入的还原剂的量，以便确保尽可能有效率地使用还原剂。
按照本发明建议一种借助于按照本发明的废气后处理系统对内燃机进行废气后处理的方法，其中，检测排气装置中的温度，尤其检测通过燃烧器加热的用于选择性催化还原氮氧化物的废气后处理部件的下游的废气温度或废气后处理部件、尤其用于选择性催化还原氮氧化物的废气后处理部件的温度，并且将该温度与阈值温度进行比较。在此，当检测到的温度低于阈值温度时，激活燃烧器。通过所建议的方法可以在内燃机冷启动之后立即加热至少一个SCR催化器，其中，由于比电加热元件更高的加热功率，明显更快地达到SCR催化器的工作温度。由此可以减少尤其冷启动阶段中而且在更长时间的怠速阶段或低负荷阶段之后的NOx排放，此外，在怠速阶段或低负荷阶段中，SCR催化器会降低到其工作温度以下。
在所述方法的另外的改进中规定，当检测到的温度高于第二阈值温度时，再关闭燃烧器。其中，第一阈值温度和第二阈值温度可以相同。但优选地，第二阈值温度高于第一阈值温度、优选比第一阈值温度高50℃至150℃、特别优选高100℃至150℃。通过在高于第二阈值温度时关闭燃烧器可以减少燃烧器的额外消耗。在这种情况下，燃烧器优选保持激活，直到燃烧器下游的SCR催化器达到实现氮氧化物的最大效率的转化的温度。
在所述方法的进一步改进中有利地规定，在定义的时间间隔后，降低燃烧器的功率或关闭燃烧器。由此可以防止由于热量不受控制地和过量地输入排气装置中引起对传感器和/或废气后处理部件的热损伤。
本发明的在本申请中提到的各种实施方式如果未单独地另作说明能够有利地相互结合。
附图说明
以下在实施例中根据附图阐述本发明。在此，相同的部件或具有相同功能的部件在不同的附图中用相同的附图标记表示。在附图中：
图1是内燃机的示意图，该内燃机以其排气口与排气装置连接并且以其进气口与空气供给系统连接；
图2是内燃机的另外的示意图，该内燃机具有空气供给系统和按照本发明的废气后处理系统；和
图3示出用于实施按照本发明的对内燃机进行废气后处理的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出了具有空气供给系统60和排气装置20的内燃机10的示意图。在该实施例中，内燃机10是直喷式柴油发动机并且具有多个燃烧室12。在多个燃烧室12处分别布置有用于将燃料喷入相应的燃烧室12中的燃料喷射器14。内燃机10以其进气口62与空气供给系统60连接并且以其排气口16与排气装置20连接。内燃发动机10可以具有未示出的带有高压废气再循环阀的高压废气再循环装置，通过该高压废气再循环阀可以将内燃机10的废气从排气口16送回进气口62。在燃烧室12处布置有进气门和排气门，通过进气门和排气门可以打开或关闭空气供给系统60相对于燃烧室12的流体连接或燃烧室12相对于排气装置20的流体连接。
空气供给系统60包括进气通道64，在进气通道64中，沿新鲜空气通过进气通道64的流动方向布置有空气过滤器66，在该空气过滤器66的下游布置有空气量测量计68、尤其热膜空气量测量计，在空气量测量计68的下游布置有废气涡轮增压器18的压气机70，并且在较远的下游布置有增压空气冷却器72。在此，空气量测量计68也可以布置在空气过滤器66的过滤器壳体中，从而空气过滤器66和空气量测量计68形成一个组件。在空气过滤器68的下游且在压气机70的上游设有通入口74，在该通入口74处，低压废气再循环装置56的废气再循环管路76通入进气通道64中。
排气装置20包括排气通道22，在该排气通道22中，沿内燃机10的废气通过排气通道22的流动方向布置有废气涡轮增压器18的涡轮机24，涡轮机24通过轴驱动空气供给系统60中的压气机70。废气涡轮增压器18优选设计为具有可变几何形状涡轮的废气涡轮增压器18。为此，在涡轮机24的涡轮机叶轮的前方连接有可调节的导向叶片，通过这些导向叶片可以改变废气在涡轮机24的叶片上的入流。在涡轮机24的下游布置有多个废气后处理部件26、30、32、34、36、38。其中，在紧邻涡轮机24的下游布置有作为废气后处理的第一部件的用于选择性催化还原的第一废气后处理部件30。该第一废气后处理部件30设计为具有用于选择性催化还原氮氧化物的涂层34(SCR涂层)的颗粒过滤器32。在该第一废气后处理部件30的下游设有第二SCR催化器36，并且在更远的下游设有用于转化未燃烧的碳氢化合物和一氧化碳的氧化催化器26。该氧化催化器还可以包括氨锁定催化器38，该氨锁定催化器38防止未消耗的氨泄漏。在涡轮机24的下游且在颗粒过滤器32的上游设置有第一计量元件40，利用该第一计量元件40可以将还原剂52、尤其尿素水溶液定量加入内燃机10的排气通道22中。在第一计量元件40的下游且在颗粒过滤器32的上游，可以布置有第一废气混合器，以便改善还原剂52与内燃机10的废气流在进入颗粒过滤器32之前的混合。
在颗粒过滤器32的下游且在第二SCR催化器38的上游的排气通道22处设有分支点54，在该分支点54处从排气通道22分支出低压废气再循环装置56，并且该低压废气再循环装置56与压气机70上游的进气通道64连接。该低压废气再循环装置56除了废气再循环管路76外还包括废气再循环冷却器78和废气再循环阀80，通过该废气再循环阀80可以控制通过废气再循环管路76的废气再循环。在低压废气再循环装置56的废气再循环管路76上可以设置温度传感器48，通过该温度传感器可以检测低压废气再循环装置56中的废气温度，以便一旦废气再循环装置56中的废气温度超出定义的阈值就激活废气再循环装置56。因此可以防止水蒸气或废气中包含的用于选择性催化还原氮氧化物的还原剂52、尤其尿素溶液冷凝并且在低压废气再循环装置56或空气供给系统60中导致损伤或沉积。
在排气装置20中，在分支点54的下游设置有燃烧器58，内燃机10的废气流在进入第二SCR催化器38之前可以通过该燃烧器58加热。在燃烧器58的下游且在第二SCR催化器的上游设有用于定量加入还原剂52的第二计量元件42，在该第二计量元件42后方可以连接有第二废气混合器46。此外可以在排气通道22中布置温度传感器48和/或NOx传感器50，以便检测内燃机10的废气温度或废气中的氮氧化物浓度并且根据需要通过计量元件40、42中的至少一个计量元件定量加入还原剂。此外，在排气装置20中还设有压差传感器82，以便确定颗粒过滤器32上的压差。以此方式可以检测颗粒过滤器32的负荷状态，并且当超出定义的负荷水平时可以开始颗粒过滤器32的再生。
内燃机10与发动机控制器90连接，该发动机控制器90通过未示出的信号线与温度传感器48、NOx传感器50、压差传感器82、发动机10的燃料喷射器14以及计量元件40、42和燃烧器58连接。
燃料喷入内燃机10的燃烧室12中的喷射量和喷射时刻以及用于选择性催化还原氮氧化物的还原剂52定量加入排气通道22中的计量通过该发动机控制器90控制。此外，当废气温度或用于选择性催化还原氮氧化物的废气后处理部件30、32、34、36的构件温度低于阈值温度TS时，激活燃烧器58。通过氧化催化器26可以将未燃烧的碳氢化合物和一氧化碳转化为二氧化碳和水蒸气。在尿素水溶液由计量元件40、42中的一个计量元件被过量加入的情况下，锁定催化器38阻止氨的排出，以便减少排放。
在图2中示出用于内燃机10的废气后处理系统的备选的实施例。由于该实施例具有与图1的实施方式基本相同的结构，因此以下仅讨论与图1所示的实施方式的不同之处。在排气装置20中，在废气涡轮增压器18的涡轮机24的下游设置作为用于选择性催化还原的第一废气后处理部件30的SCR催化器30。在SCR催化器30的下游布置有作为用于选择性催化还原的第二废气后处理部件36的具有用于选择性催化还原氮氧化物的涂层34的颗粒过滤器32。在这种情况下，燃烧器58布置在SCR催化器30的下游且在第二计量元件42的上游，第二计量元件42用于定量加入用于在涂层的颗粒过滤器32上选择性催化还原氮氧化物的还原剂52。在该实施例中，低压废气再循环装置56在用于选择性催化还原氮氧化物的第二废气后处理部件36后方、即在具有选择性催化还原涂层34的颗粒过滤器32的下游且在锁定催化器38的上游才从排气通道22分支出。在这种情况下，燃烧器58的可能出现的碳烟排放可以由颗粒过滤器32净化，从而燃烧器58的运行不会导致碳烟排放的增加。通过废气燃烧器58可以尤其在内燃机10冷启动之后迅速将氧化催化器26加热到其工作温度。因此，氧化催化器26几乎可以布置在排气装置20中的任意位置。此外，通过将燃烧器58布置在颗粒过滤器32的上游可以与内燃机10的运行点无关地通过燃烧器58开始实施颗粒过滤器32的再生、即拦截在颗粒过滤器32中的碳烟颗粒的氧化。由于颗粒过滤器32的再生温度高于可以通过选择性催化还原有效率地转化氮氧化物的温度范围，所以在该实施变型中，燃烧器58应具有更高的功率、尤其15千瓦至25千瓦之间的功率。
在图3中示出用于实施按照本发明的用于内燃机10的废气后处理的方法的流程图。其中，在第一方法步骤<100>中检测内燃机10的排气装置20中的温度TEG。在此可以检测内燃机10的废气温度或废气后处理部件26、30、32、34、36、38的温度、尤其用于选择性催化还原氮氧化物的废气后处理部件30、32、34、36的温度。在第二方法步骤<110>中，将检测到的温度TEG与阈值温度TS进行比较。如果温度TEG低于阈值温度TS，则在方法步骤<120>中激活燃烧器58并且通过燃烧器58加热内燃机10的废气流。以此方式加热的废气进入用于选择性催化还原的沿流动方向的第二废气后处理部件36，从而该第二废气后处理部件36迅速达到其工作温度。如果达到该工作温度，则在方法步骤<130>中通过第二计量元件42将还原剂52定量加入排气通道22中，其中，氮氧化物通过还原剂52还原为氮气。由于内燃机10的运行，排气通道22中的所有废气后处理部件26、30、32、34、36、38被加热。如果用于选择性催化还原氮氧化物的沿内燃机10的废气的流动方向的第一废气后处理部件30已达到其工作温度，则可以在方法步骤<140>中关闭燃烧器58，并且在方法步骤<150>中将还原剂52的定量加入切换为通过第一计量元件40进行。替代地，燃烧器58也可以以时间控制的方式运行，并且当经过定义的时间间隔时，降低燃烧器58的功率或关闭燃烧器58。
通过按照本发明的废气后处理系统可以减少尤其在内燃机10的冷启动之后或在怠速阶段或低负荷阶段中运行之后被加热的氮氧化物排放。在这种情况下，可以基本上不依赖于内燃机10的运行点地实施氮氧化物的选择性催化还原。如此实现了氮氧化物的不取决于内燃机10的运行点和排气装置20中的位置的转化的高效率。由此可以将SCR催化器30、36布置在排气装置中的几乎任意位置。
附图标记列表
10 内燃机
12 燃烧室
14 燃料喷射器
16 排气口
18 废气涡轮增压器
20 排气装置
22 排气通道
24 涡轮机
26 氧化催化器
30 第一SCR催化器
32 颗粒过滤器
34 SCR涂层
36 第二SCR催化器
38 锁定催化器
40 第一计量元件
42 第二计量元件
44 第一废气混合器
46 第二废气混合器
48 温度传感器
50 NOx传感器
52 还原剂
54 分支点
56 低压废气再循环装置
58 燃烧器
60 空气供给系统
62 进气口
64 进气通道
66 空气过滤器
68 空气量测量计
70 压气机
72 增压空气冷却器
74 通入口
76 废气再循环管路
78 废气再循环冷却器
80 废气再循环阀
82 压差传感器
90 发动机控制器

Claims (10)

1.一种用于内燃机(10)的废气后处理系统，包括具有排气通道(22)的排气装置(20)，在所述排气通道(22)中布置有至少两个用于选择性催化还原氮氧化物的废气后处理部件(30、34、36)，其中，用于选择性催化还原氮氧化物的第一废气后处理部件(30、34、36)布置在紧邻废气涡轮增压器(18)的涡轮机(24)的下游，并且在用于选择性催化还原氮氧化物的第一废气后处理部件(30、34、36)的下游且在用于选择性催化还原氮氧化物的第二废气后处理部件(30、34、36)的上游设有燃烧器(58)，废气在进入第二废气后处理部件(30、34、36)之前能够通过所述燃烧器(58)加热，其中，在用于选择性催化还原氮氧化物的第二废气后处理部件(30、34、36)的下游布置有用于转化未燃烧的碳氢化合物的氧化催化器(26)。
2.根据权利要求1所述的废气后处理系统，其特征在于，所述废气后处理部件(30、34、36)中的一个废气后处理部件设计为具有用于选择性催化还原氮氧化物的涂层(34)的颗粒过滤器(32)，并且相应的另外的废气后处理部件(30、24、36)设计为选择性催化还原催化器(30、36)。
3.根据权利要求1或2所述的废气后处理系统，其特征在于，所述氧化催化器(26)包括氨锁定催化器(38)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的废气后处理系统，其特征在于，所述第一废气后处理部件(30、34、36)配有用于将还原剂定量加入排气通道(22)中的第一计量元件(40)，并且所述第二废气后处理部件(30、34、36)配有用于将还原剂定量加入排气通道(22)中的第二计量元件(42)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的废气后处理系统，其特征在于，所述燃烧器(58)具有至少8千瓦的功率。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的废气后处理系统，其中，用于选择性催化还原氮氧化物的第一废气后处理部件(30、34、36)设计为具有用于选择性催化还原氮氧化物的涂层(34)的颗粒过滤器(32)，并且第二废气后处理部件(30、34、36)是选择性催化还原催化器。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的废气后处理系统，其特征在于，用于选择性催化还原氮氧化物的第一废气后处理部件(30、34、36)是选择性催化还原催化器(30)，并且第二废气后处理部件(30、34、36)是具有用于选择性催化还原氮氧化物的涂层的颗粒过滤器(32)。
8.根据权利要求6或7所述的废气后处理系统，其特征在于，在所述颗粒过滤器(32)的下游的分支点(54)处从所述排气通道(22)分支出低压废气再循环装置(56)。
9.根据权利要求8所述的废气后处理系统，其特征在于，所述燃烧器(58)布置在所述颗粒过滤器(32)的下游且在所述分支点(54)的下游和所述第二选择性催化还原催化器(36)的上游。
10.一种借助于根据权利要求1至9中任一项所述的废气后处理系统对内燃机(10)进行废气后处理的方法，其特征在于，检测所述排气装置(20)中的温度(TEG)，将检测到的温度(TEG)与阈值温度(TS)进行比较，并且如果检测到的温度(TEG)低于阈值温度(TS)，则激活燃烧器(58)。
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