CN111386388B - 用于运行尤其是机动车的排气设备的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行可被内燃机排气流过的排气设备(10)的方法,具有:第一SCR催化器(14)、设于第一SCR催化器(14)下游的第二SCR催化器(16)、借此能在至少一个设于第一SCR催化器(14)上游的第一输入部位(E1)将还原剂输入排气中的第一按量配给件(20)、借此能在至少一个设于第一SCR催化器(14)下游且设于第二SCR催化器(16)上游的第二输入部位(E2)将还原剂输入排气中的第二按量配给件(22),其中,依据第一SCR催化器(14)的至少第一温度调节借助相应按量配给件(20,22)将要输入至排气中的相应还原剂量,其中,在第一温度高于可预定的第一阈值、并且第二SCR催化器(16)的至少一个第二温度高于可预定的比第一阈值低的第二阈值的期间内,仅通过第二按量配给件(22)进行与按量配给件(20,22)相关的至排气中的还原剂输入,从而在所述期间里停止借助第一按量配给件(20)实现将还原剂输入排气。

Description

用于运行尤其是机动车的排气设备的方法
技术领域
本发明涉及一种用于运行尤其是机动车的排气设备的方法。
背景技术
作为已知方案,例如已从DE 10 2015 000 955 A1中得知这种用于运行可被尤其是机动车的内燃机的排气流过的排气设备的方法。排气设备具有第一SCR催化器和第二SCR催化器,第二SCR催化器在流过排气设备的排气的流动方向上布置在第一SCR催化器下游。相应SCR催化器具有至少一个对选择性催化还原(SCR)起到催化作用的涂层,从而相应SCR催化器催化支持或实现选择性催化还原(SCR)。就是说,SCR可以在相应SCR催化器中进行,在SCR范围内排气可能所含的氮氧化物(NOx)与氨——其源自已被加入或将被加入至排气中的还原剂——反应而生成氮气和水。由此,排气可能所含的氮氧化物至少部分从排气中被除去,这也被称为排气除氮。
排气设备还包括第一按量配给件,借此可以在至少一个第一输入部位将还原剂输入排气中。第一输入部位此时布置在第一SCR催化器的上游且因此也布置在第二SCR催化器的上游。此外,排气设备包括第二按量配给件,借此可以在第二输入部位将还原剂输入排气。第二输入部位此时布置在第一SCR催化器的下游和在第二SCR催化器的上游。
另外,WO 2013/178435 A1公开了一种用于运行内燃发动机的SCR催化器系统的还原剂按量配给装置的方法。WO 2016/008758 A1也公开了一种用于运行SCR催化器系统的还原剂按量配给装置的方法。另外,由DE 10 2010 032 544 A1公开了一种用于控制车辆污染物限制系统的方法,其具有第一SCR区和布置在第一SCR区下游的第二SCR区。
发明内容
本发明的任务是如此改进如前所述类型的方法,即,可实现排放少的运行。
该任务通过一种具有本发明的特征的方法完成。在一些实施方式中说明了具有合适的发明改进方案的有利设计。
为了如此改进如前所述类型的方法,即,可以实现排放很少的运行,本发明规定,依据第一SCR催化器的至少第一温度来调整借助相应按量配给件将要输入至排气中的相应还原剂量。第一温度例如是尤其是流过SCR催化器的排气的、存在于该SCR催化器中的温度。在所述方法中,在第一温度高于可预定的或预定的第一阈值、并且第二SCR催化器的至少一个第二温度高于可预定的或预定的比第一阈值低的第二阈值期间内,仅通过第二按量配给件进行与按量配给件相关的至排气中的还原剂输入,从而在此期间内停止借助第一按量配给件实现将还原剂输入排气。就是说,在此期间内将还原剂输入排气,在这里,还原剂借助第二按量配给件而没有借助第一按量配给件被输入排气。
“将还原剂输入排气的期间”尤其是指给排气供应还原剂,在这里,该期间例如包含多个在时间上相互间隔且前后相继的输入过程,在所述输入过程中或期间,还原剂实际上被输入、尤其是喷入排气中。在输入过程之间例如有时间间隔,在时间间隔中停止将还原剂输入或喷入排气,但在这里,该时间间隔属于该期间。
在相应的输入过程中,总体上将可预定的或预定的还原剂总量输入排气,但在这里,在该期间内如此将在相应的输入过程中输入至排气中的相应总量如此分配或分散给按量配给件,即,该总量与按量配给件相关地只借助第二按量配给件而不借助第一按量配给件被输入排气。在相应的输入过程中借助第二按量配给件输入至排气中的量因此对应于总量,而同时停止由第一按量配给件实现将还原剂输入排气,或者说在相应的输入过程中输入至排气的还原剂量为0。此时总量大于0。
本发明基于如下概念,即,例如规定了按量配给件和进而例如SCR催化器的交替运行,以便由此例如在输入过程中要输入至排气的还原剂总量分配给所述按量配给件,同时尤其根据温度以及或许根据排气质量流改变对按量配给件的这种总量分配。例如根据温度以及或许排气质量流,例如只采用第一按量配给件、只采用第二按量配给件或者采用两个按量配给件,以将还原剂输入排气中并因此将排气除氮,为此例如根据需要使用SCR催化器。在高温下或在所述期间内,主要或完全通过第二按量配给件将还原剂送入排气中。在比之更低的温度下,例如通过两个按量配给件或仅通过第一按量配给件将还原剂输入排气中。由此一来,可以利用对于排气除氮有利的相应温度窗口区间。将总量分配给按量配给件可以依据不同因素例如像相应SCR催化器的老化、至少一个或多个温度、排气质量流、负载范围、工作模式等来执行。第一SCR催化器例如是靠近发动机的催化器,其在流过排气设备的排气的流动方向上比第二SCR催化器更靠近内燃机布置。在包括内燃机和排气设备的、且例如呈汽车尤其是轿车形式的机动车的制造完成状态中,例如该内燃机和第一SCR催化器共同布置在发动机舱内。因为第一SCR催化器很靠近内燃机布置,故SCR催化器可以很快速地被加热并由此很有利地到达如下温度范围,在该温度范围内,SCR催化器可以很有利地将排气除氮。
第二SCR催化器例如是所谓的下置式催化器,其例如布置在机动车底板区域内或其下方。机动车底板例如由尤其呈自承载车身形式的机动车结构构成。本发明在此尤其基于以下认识:为了尽量快速地、即例如在内燃机冷起动后的短时间内获得在排气设备内的充分的氮氧化物转化和进而足够的排气除氮,尝试着尽量靠近发动机地定位第一SCR催化器。
在本发明范围内,“SCR催化器”或“相应的SCR催化器”是指该SCR催化器具有至少一个催化性或起催化作用的涂层,涂层对于选择性催化还原(SCR)起催化作用。因此,相应的SCR催化器可以催化实现或支持该SCR,从而例如在相应的SCR催化器中可以进行或发生选择性催化还原。在选择性催化还原(SCR)的范围内,排气可能所含的氮氧化物与源自将输入或已输入至排气中的还原剂的氨一同转换成氮气和水。换言之,排气可能所含的氮氧化物在SCR范围内与来自还原剂的氨反应而生成氮气和水,从而排气可能所含的氮氧化物至少部分从排气中被除去。这也被称为排气除氮。第一SCR催化器可以是例如具有对于SCR起催化作用的涂层的颗粒过滤器尤其是柴油颗粒过滤器(DPF),或者通过这种颗粒过滤器形成。
但是,靠近发动机布置第一SCR催化器可能就以下情况而言是不利的,即,在尤其是排气或者第一SCR催化器的很高温度下可能出现第一SCR催化器的氮氧化物转换特性减弱,尤其与比之更低的温度相比。为了部分补偿氮氧化物转换特性的减弱,例如可以将过量还原剂输入排气中。这种“过量还原剂”是指比排气除氮所需的更多的还原剂量被输入排气中。但是,一方面,还原剂耗量由此很显著增加,另一方面无法获得完全的氮氧化物转化。此外,SCR的选择性在例如高于400摄氏度的较高温度下变差,并且更多地形成氧化亚氮(N2O)以及NOx。在NOx粗排放量很高的情况下,需要逐渐增大的还原剂量。可能很难通过仅一个也称为按量配给位置的输入部位来保证大量还原剂的制备。“还原剂的制备”是指还原剂气化或转化为氨,由此提供氨。结果,因此必须在这种情况下降低NOx粗排放。但这意味着更高的内燃机油耗和更高的颗粒排放。就此而言,在对保持很小的氮氧化物排放的期望与对将燃料耗量和颗粒排放保持在很小的范围内的期望之间存在目标冲突。
对靠近发动机的SCR催化器的另一项挑战是预期运行具有尽量高的排气循环率(AGR率),尤其是在低压排气循环中。通过高的排气循环率、尤其是高的低压排气循环率,还原剂逃逸量通过排气循环段被回输入内燃机、尤其是至少一个例如呈气缸状的内燃机燃烧室的概率或危险被提高。“还原剂逃逸量”是指氨逃逸(NH3逃逸)。换言之,逃逸量表示流过相应SCR催化器但未参与SCR、即未耗用的还原剂。未耗用还原剂如此循环到内燃机,增加了相关部件的腐蚀危险,并且未耗用的还原剂被至少部分转化为氮氧化物和/或氧化亚氮。此外,空间速度在靠近发动机的位置上在高排气循环率下提高,并且氮氧化物转化变弱。
前述的问题和缺点可以通过使用第二SCR催化器和第二输入部位或第二按量配给件被抑制。此时被证明有利的是,在内燃机的额定功率点之处或之中,第一温度和第二温度之差至少为50摄氏度,优选至少为100摄氏度。由此例如在借助第一SCR催化器无法实现或仅实现轻微的氮氧化物转化时,可以至少基本最佳地运行第二SCR催化器,或者可以借助第二SCR催化器保证至少近似最佳的氮氧化物转化或氮氧化物转换,从而总体可以保持很低的氮氧化物排放。在所述差异情况下,第二SCR催化器可以与氮氧化物转换相关地具有最佳温度条件,而靠近发动机的SCR催化器对于氮氧化物转化本身太热。
在此情况下,使用第二按量配给件的优点是,尤其当第一SCR催化器无法实现或只能轻微实现氮氧化物转化时,第二SCR催化器可尤其有利地通过第二按量配给件被供以很有利的或足够的还原剂量,尤其是绕过了第一SCR催化器。“绕过第一SCR催化器”尤其是指,在第二输入部位借助第二按量配给件被输入、尤其被喷入至排气中的还原剂在其流过第二SCR催化器之前未流过第一SCR催化器。通过尤其与相应优化的工作策略相结合地使用两个SCR催化器和两个按量配给件,可以总是在还原剂耗用最少且N2O排放减少的同时展现至少近似最佳的氮氧化物转换。换言之,可以保持很低的氧化亚氮排放,很有利地将排气除氮,同时保持很少的还原剂耗用。
将总量分配至按量配给件例如始终取决于各自存在的条件。它包括例如SCR催化器的相应温度、容纳在设计用于储存还原剂的罐内的且也称为料位的还原剂量、空间速度和/或关于要制备的还原剂量的生产能力。
在本发明的有利设计中,在所述期间内,第二温度低于第一阈值。通过用于将还原剂输入排气的所述条件,可以保证很有利的氮氧化物转化。
被证明特别有利的是第一阈值为450摄氏度。
还被证明特别有利的是,第二阈值为250摄氏度。所述设计尤其基于以下认识,即,很有利的氮氧化物转化在含250摄氏度至含450摄氏度的温度范围内。进一步的认识是,还原剂的耗用在第二SCR催化器处在排气循环率高时因为排气质量流较少而较小,尤其在氮氧化物浓度一样时。
还可以想到,SCR催化器基于不同的催化器技术或采用不同的催化器技术。在此,例如第一SCR催化器具有较低的启动温度且尤其是比第二SCR催化器低的启动温度。另外,例如第一SCR催化器具有比第二SCR催化器更高的耐热性。第一SCR催化器例如耐热可达900摄氏度。第二SCR催化器例如耐热可达650摄氏度。还可以想到第二SCR催化器在含300摄氏度至含600摄氏度的温度范围内具有关于氮氧化物转化的最高功率能力。
还被证明特别有利的是,将还原剂输入排气且尤其是将总量分配给按量配给件依据所述排气、尤其是其质量流进行。作为其它条件被证明有利的是,在该期间内该排气质量流低于可预定的第三阈值。
为了例如能实现排放很少的运行,在本发明的其它设计中规定,在第一温度高于第一阈值、第二温度高于第二阈值但排气质量流高于第三阈值的第二期间内,将还原剂输入排气通过两个按量配给件进行。换言之,优选规定,当排气质量流高于第三阈值时,与SCR催化器的温度无关地通过两个也称为按量配给装置的按量配给件将还原剂输入排气中,尤其当该SCR催化器的温度大于第五阈值时。第五阈值例如为200摄氏度。
在本发明的其它设计中,在第一温度高于可预定的比第一阈值低的第四阈值且低于第一阈值、并且第二温度低于第二阈值的第三期间内,通过两个按量配给件将还原剂输入排气中。第四阈值例如为400摄氏度。
此时被证明很有利的是,在第三期间里,借助第一按量配给件输入至排气中的量大于借助第二按量配给件输入至排气中的量。就是说,虽然在两个输入部位将还原剂输入排气中,但尤其是在一过渡区中,在第一输入部位比在第二输入部位输入更多的还原剂量,尤其在相应的输入过程中。
为了在此能实现排放很少的运行,借助第一按量配给件输入至排气中的量与借助第二按量配给件输入至排气中的量之比例如介于含70/30或7/3至含80/20或8/2的范围内。
最后被证明很有利的是,在第一温度低于第一阈值尤其是第四阈值并且第二温度高于第二阈值的第四期间内,将还原剂输入排气通过两个按量配给件进行,其中,在第四期间里,借助第一按量配给件输入至排气中的量小于借助第二按量配给件输入至排气中的量。在此情况下,借助第二按量配给件输入至排气中的量与借助第一按量配给件输入至排气中的量之比尤其在过渡区中例如介于含7/3至含8/2的范围内。
另外,可以想到用于部件保护的按量配给要求,在这里,该按量配给要求与相应工作模式无关地可被启用。在这种按量配给要求中,例如还原剂被输入该排气中,以便借助输入至排气中的还原剂冷却排气设备的部件尤其是输入装置本身。
在各个期间内,该排气设备按照相应的工作模式运行。换言之,各个期间对应于相应排气设备的相应一个工作模式。因为例如设置至少所述四个期间,故排气设备可以按照相应的四个工作模式运行。
第五工作模式例如在第五期间内出现,在第五期间内,第一温度低于第一阈值、尤其是第四阈值并且第二温度低于第二阈值。在第五期间内或者在第五工作模式期间或者在第五工作模式中,例如仅通过第一按量配给件进行与按量配给件相关的至排气中的还原剂输入。
因为由此设置了不同的工作模式,故可以在相应的运行策略范围内在工作模式之间切换,因此从其中一个工作模式过渡到其中另一个不同的工作模式。这种从其中一个工作模式到另一个工作模式的过渡优选通过斜坡或以数字方式进行。为了例如避免相应的SCR催化器的过温,至少在其中一个所述SCR催化器或两个SCR催化器之前设置换热器。或者,至少其中一个SCR催化器或者两个SCR催化器可以设计成换热器。“呈换热器形式的SCR催化器”在本发明范围内应该是指如下换热器,其配设有SCR涂层。换热器和进而相应的SCR催化器此时尤其可以被空气流流过且由此将被冷却以避免过温。
还被证明很有利的是,该排气设备具有至少一个氨逃逸催化器(ASC),其中,氨逃逸催化器也被称为氨闭锁催化器。氨逃逸催化器(ASC)在流过排气设备的排气的流动方向上布置在第二SCR催化器的下游且因此在第一SCR催化器的下游,并且就像SCR催化器那样可被排气流过。借助氨逃逸催化器,例如流过这些SCR催化器或者至少其中一个SCR催化器但未参与SCR的未耗用的还原剂可被转换,即转化,确切说转化为氮气和水。由此可以避免未耗用的还原剂的过多排放。
在此被证明特别有利的是,尤其是关于排气流动方向在第二SCR催化器(尤其是第二SCR催化器的出口或输出面)与氨逃逸催化器(尤其是氨逃逸催化器的入口或输入面)之间的距离大于30厘米、尤其大于50厘米。在此例如规定,第二SCR催化器、尤其是其对SCR起催化作用的涂层结束在所述输出面或者出口处。还例如规定,氨逃逸催化器、尤其是对未耗用的还原剂的转化起催化作用的氨逃逸催化器涂层尤其关于排气流动方向在入口或输入面处开始。
与此相关,本发明还基于以下认识:按照期望将未耗用且因此过量的还原剂或氨通过ASC转化为氮气和水只在很有限的温度范围内发生,该温度范围例如为150摄氏度到200摄氏度,此时最佳为200摄氏度到250摄氏度。在与之相比较高的温度下发生形成氮氧化物的氧化。因此有意义的是使ASC在比最终造成还原剂逃逸或氨逃逸的第二SCR催化器更低的温度水平下运行。作为所述第二SCR催化器与ASC之间的差异或温差,至少50摄氏度、尤其至少100摄氏度在此是有利的,尤其在前述的额定功率点。换言之,优选规定,尤其在额定功率点在第二SCR催化器的第二温度与氨逃逸催化器的第三温度之间的差异为至少50摄氏度、优选至少100摄氏度。尤其可以想到的是,氨逃逸催化器被集成到排气设备的尾端消声器中,以由此将氨逃逸催化器与内燃机间隔很远地布置。
为了能使氨逃逸催化器在比第二SCR催化器或第二温度低至少50度、尤其是至少100度的温度水平下运行而有意义的是,力求尽量远地定位该氨逃逸催化器。此时,在ASC与第二SCR催化器之间的距离最好是至少30厘米、优选至少50厘米。通过所述布置,可以在ASC处出现比第二SCR催化器低的温度水平。由此可以将不希望的、在ASC处将氨氧化成氮氧化物的危险保持在很低水平。替代地或附加地,可以通过至少一个尤其是可开关的冷却装置来冷却ASC。ASC的冷却装置和进而氨逃逸催化器例如可被冷却介质尤其是冷却液流过,由此可有利地调节ASC处的例如温度水平。例如可通过尤其是可开关的阀瓣或百叶窗有目的地使空气流在ASC旁流过,从而可根据需要向ASC施加所述空气流。由此冷却ASC,这尤其在ASC处的温度超过300摄氏度情况下是有利的。
例如总体上规定,根据存在的SCR催化器温度,尤其在考虑排气循环率情况下,与当前氮氧化物粗排放相应地将排气除氮所需要的还原剂总量如此分配给所述按量配给件以及进而输入部位和SCR催化器,即,在最少还原剂耗用量情况下发生最佳的排放减少。替代地或附加地,可以通过可开关的冷却措施来最佳调节第二SCR催化器的温度。例如可以根据需要且有目的地通过可开关的阀瓣或百叶窗向第二SCR催化器施加空气流,以冷却第二SCR催化器。这尤其在第二SCR催化器处的温度超过400摄氏度时是有利的。
应该采用以下例子来进一步说明:例如当靠近发动机的第一SCR催化器处的平均温度高于400摄氏度、优选高于450摄氏度时,可以切换至第二SCR催化器,即切换至与之对应的第二按量配给件,尤其当第二SCR催化器的平均温度高于250摄氏度时。所述“切换”是指属于第一期间的第一工作模式,在第一工作模式中,总量只借助第二按量配给件而没有借助第一按量配给件被输入排气中。所述切换例如能以数字或线性方式进行,例如借助温度相关的斜坡。在就像例如在达到内燃机满载60%以上时出现的大的排气质量流情况下,还可以借助第一按量配给件将还原剂输入排气中,尤其当排气除氮所需的还原剂总量因为氮氧化物粗排放多而很高,以致仅经过第二按量配给件无法再在足够短的时间内将其输入排气中。
从以下对优选实施例的说明中以及结合附图得到本发明的其它优点、特征和细节。之前在说明书中提到的特征和特征组合以及以下在附图说明中提到的和/或如唯一的图所单独示出的特征和特征组合不仅可以在各自所指出的组合中使用、也可以在其它组合中或单独地使用,而没有超出本发明范围。
附图说明
附图以唯一的图示出了设计用于执行本发明方法的尤其是机动车的排气设备的示意图。
具体实施方式
唯一的图以示意图示出用于机动车、尤其是汽车的排气设备10。在其制造完成状态中,机动车包括排气设备10和也被称为内燃发动机的、可借此驱动机动车的内燃机。在内燃机点火运行期间,内燃机提供排气,排气如在附图中由箭头12表示的那样可以流入排气设备10并且流过排气设备10。排气设备10包含用于实现或支持选择性催化还原(SCR)的第一SCR催化器14。另外,排气设备包括第二SCR催化器16,第二SCR催化器在流过排气设备10的排气的流动方向上布置在第一SCR催化器14的下游。借助第二SCR催化器16,也可以催化支持或实现SCR。为了催化实现或支持SCR,相应SCR催化器14或16具有至少一个对于SCR起催化作用的涂层,从而在相应SCR催化器14或16中可以发生或进行SCR。在SCR范围内,排气可能所含的氮氧化物(NOx)与氨(NH3)——其源自将输入或已输入至排气中的还原剂——反应生成氮气和水,从而排气所含的氮氧化物至少部分从排气中被除去。这也被称为排气除氮。
排气设备10包括总体用18表示的按量配给系统,借此例如在相应的输入过程的范围内将或者可将对排气除氮有利的或尤其至少所需的还原剂量输入排气中。为此,按量配给系统18包括第一按量配给件20,借此可以尤其在相应的输入过程中在至少一个第一输入部位E1将还原剂输入排气中。将还原剂输入排气也被称为按量配给或计量配给。按量配给系统18还包括例如布置在第一按量配给件20下游的第二按量配给件22。借助第二按量配给件22,还原剂在第二输入部位E2可被输入、尤其是可被喷入排气中。如图所示,第一输入部位E1布置在SCR催化器14的上游,其中,第二输入部位E2布置在SCR催化器14的下游和SCR催化器16的上游。
在如图所示的实施例中,排气设备10还包含颗粒过滤器24,其尤其在内燃机设计成柴油发动机时被设计成柴油颗粒过滤器(DPF)。颗粒过滤器24布置在SCR催化器14的上游。尤其是,例如颗粒过滤器24具有对SCR起到催化作用的涂层,从而例如颗粒过滤器24被设计成SCR颗粒过滤器、尤其是SCR柴油颗粒过滤器(SDPF)。因此,例如颗粒过滤器24也是SCR催化器或对SCR起催化作用的催化器元件。输入部位E1在此也布置在颗粒过滤器24的上游。
排气设备10还包括排气再处理部件26,其布置在输入部位E1的上游且因而在SCR催化器14的上游和颗粒过滤器24的上游。排气再处理部件26例如设计成氧化催化器或者包括这种氧化催化器,其中,该氧化催化器尤其在内燃机设计成柴油发动机时被设计成柴油氧化催化器(DOC)。替代地或附加地,排气再处理部件26例如被设计成氮氧化物储存催化器(NSK)或被动式氮氧化物吸附器(PNA),或包含这种氮氧化物储存催化器或被动式氮氧化物吸附器。尤其可以借助氮氧化物储存催化器或被动式氮氧化物吸附器来拦截和储存来自排气的氮氧化物。
排气设备10也具有排气循环装置28,借此可以执行低压排气循环(ND-AGR)。借助排气循环装置28,至少一部分流过排气设备10或排气设备10的排气管30的排气可以从排气设备10或者排气管30被分流出并且回输至内燃机。借助排气循环装置28,至少一部分排气可以在分支部位A从排气管30分流出,其中,该分支部位A布置在SCR催化器14的下游和SCR催化器16的上游,同时与距离SCR催化器16相比更靠近SCR催化器14布置。排气循环装置28此时包括例如呈阀瓣状的阀件32,借此可以调节待循环排气量和进而所谓的排气循环率(AGR率)。
排气设备10还包括氨逃逸催化器34,其也被称为ASC或氨闭锁催化器。ASC布置在第二SCR催化器16的下游。在附图中,箭头36表示所谓的氨逃逸或还原剂逃逸,其也被称为逃逸量。还原剂逃逸或氨逃逸通过未耗用的还原剂形成或由将输入或已输入至排气中的还原剂导致的未耗用的氨形成,未耗用的还原剂或氨虽然流过至少其中一个SCR催化器14、16,但没有参与SCR,因此未被耗用。换言之,也简称为逃逸的还原剂逃逸或氨逃逸包含未耗用的还原剂或未耗用的氨,其虽然流过至少其中一个SCR催化器14、16,但未参与SCR。
为了此时避免未耗用的还原剂或氨的过多排放,还原剂逃逸或氨逃逸、即形成逃逸的还原剂或形成逃逸的氨在ASC中或借助ASC被转化为氮气和水。以下,结合唯一的图来描述借此运行排气设备10且可以实现排放很少的运行的方法。
在该方法中,例如尤其在相应的输入过程中借助按量配给系统18将要输入至流过排气设备10的排气中的、且为排气除氮所需要的或对其有利的还原剂总量被分配给按量配给件20、22以及进而输入部位E1、E2,从而尤其借助附图未示出的电子计算装置调节或改变借助按量配给件20、22将要输入至排气中的相应还原剂量,其中,所述量之和得到总量并且例如在相应的输入过程范围内借助按量配给件20和22将被输入或被输入排气中。
在该方法中规定,依据第一SCR催化器14的至少第一温度调节借助相应的按量配给件20或22尤其在相应的输入过程中将要输入至排气中的相应还原剂量。第一温度例如借助至少一个在图中未被示出的第一温度传感器来测量和/或借助计算模型来计算。
还在该方法中规定,在第一温度高于可预定的第一阈值、并且第二SCR催化器16的至少一个第二温度高于可预定的比第一阈值低的第二阈值并且例如低于第一阈值的期间内,仅通过第二按量配给件22进行与按量配给件20、22相关的至排气中的还原剂或还原剂总量输入,从而在该期间内停止借助第一按量配给件20实现将还原剂或总量或总量的一部分输入排气。第二温度例如借助至少一个第二温度传感器来测量和/或借助计算模型来计算。
换言之,当第一温度高于可预定的或已预定的第一阈值、并且第二温度大于可预定的或已预定的第二阈值且例如低于第一阈值时,仅通过第二按量配给件22将还原剂输入排气。由此例如可以借助第二SCR催化器16补偿可借助第一SCR催化器14实现且例如因第一温度高于第一阈值而导致的、未发生或很不充分的氮氧化物转化,从而排气能尤其有利地被除氮。同时,还原剂耗用量可被保持在很低的范围内。
第一SCR催化器14例如是靠近发动机的SCR催化器,其与第二SCR催化器16相比布置得明显更靠近内燃机。这是有利的,因为第一SCR催化器14于是能很快速地被置于对氮氧化物转化有利的温度。但可能出现过高的SCR催化器14温度,结果,它可能在这种高温下造成很不充分的氮氧化物转化。但因为随即如此将总量分配至按量配给件20和22,即,总量在相应的输入过程中仅借助按量配给件22而没有借助按量配给件20被输入排气中,故可以保证借助SCR催化器16的充分氮氧化物转化,从而能避免过多的氮氧化物排放。
为了避免过度的还原剂逃逸或氨逃逸而优选规定,与SCR催化器16之间、尤其与其出口之间的距离B大于30厘米,尤其大于50厘米。因此,例如在内燃机额定功率点之处或之中,ASC的第二温度和第三温度之差至少为50度、尤其是至少100度,由此能很有利地避免过度的氨逃逸。
附图标记列表
10 排气设备
12 箭头
14 第一SCR催化器
16 第二SCR催化器
18 按量配给系统
20 第一按量配给件
22 第二按量配给件
24 颗粒过滤器
26 排气再处理部件
28 排气循环装置
30 排气管
32 阀件
34 氨逃逸催化器
36 箭头
A 分支部位
B 距离
E1 第一输入部位
E2 第二输入部位

Claims (7)

1.一种用于运行能被内燃机的排气流过的排气设备(10)的方法,具有:
靠近发动机的第一SCR催化器(14);
布置在第一SCR催化器(14)下游的第二SCR催化器(16);
第一按量配给件(20),借助第一按量配给件能在至少一个设于第一SCR催化器(14)上游的第一输入部位(E1)将还原剂输入排气中;和
第二按量配给件(22),借助第二按量配给件能在至少一个设于第一SCR催化器(14)下游和第二SCR催化器(16)上游的第二输入部位(E2)将所述还原剂输入排气中,
其特征是,依据第一SCR催化器(14)的至少第一温度调节将要借助相应的按量配给件(20,22)输入至排气中的相应还原剂量,其中,在第一温度高于可预定的第一阈值、并且第二SCR催化器(16)的至少第二温度高于可预定的比第一阈值低的第二阈值的期间内,仅通过第二按量配给件(22)进行与所述按量配给件(20,22)相关的至排气中的还原剂输入,从而在所述期间里停止借助第一按量配给件(20)实现将还原剂输入排气,其中,当靠近发动机的第一SCR催化器处的平均第一温度超过400摄氏度时,切换至第二SCR催化器、即切换至配属于第二SCR催化器的第二按量配给件,并且在所述期间内,第二温度低于第一阈值,第一阈值为450摄氏度,第二阈值为250摄氏度,以及
在第一温度高于可预定的比第一阈值低的第四阈值且低于第一阈值、并且第二温度低于第二阈值的第三期间内,通过两个按量配给件(20,22)将还原剂输入排气。
2.根据权利要求1的方法,其特征是,在所述期间内排气质量流低于可预定的第三阈值。
3.根据权利要求2的方法,其特征是,在第一温度高于第一阈值、第二温度高于第二阈值并且排气质量流高于第三阈值的第二期间内,通过两个按量配给件(20,22)将还原剂输入排气。
4.根据权利要求1至3之一的方法,其特征是,在所述第三期间内,借助第一按量配给件(20)输入至排气中的量大于借助第二按量配给件(22)输入至排气中的量。
5.根据权利要求4的方法,其特征是,借助第一按量配给件(20)输入至排气中的量与借助第二按量配给件(22)输入至排气中的量之比在含7/3至含8/2的范围内。
6.根据权利要求1至3之一的方法,其特征是,在第一温度低于第一阈值且第二温度高于第二阈值的第四期间内,通过两个按量配给件(20,22)将还原剂输入排气中,其中,在所述第四期间中,借助第一按量配给件(20)输入至排气中的量低于借助第二按量配给件(22)输入至排气中的量。
7.根据权利要求6的方法,其特征是,在所述第四期间,第一温度低于第四阈值且第二温度高于第二阈值。
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