CN112805457A - 具有改进的scr系统的汽油发动机总成和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行汽油发动机总成的方法和一种汽油发动机总成,其中,该汽油发动机总成包括汽油发动机(1)和废气处理设备(2),其中,该废气处理设备(2)包括主催化器(3)和设于主催化器(3)下游的SCR催化器(15),并且其中,在正常运行阶段中动力燃料和空气在该汽油发动机(1)中反应生成废气,其中,在SCR催化器(15)的还原运行中通过通入废气处理设备(2)的供应管线(14)来给SCR催化器(15)供应氧气且尤其是空气,用以氮氧化物还原,其中,在还原运行中流过主催化器(3)的废气氧含量低于5体积%或者基本上为零,和/或其中,在还原运行中流过主催化器(3)的废气氧气量被保持低到如下程度,即,不影响主催化器(3)的效率。

Description

具有改进的SCR系统的汽油发动机总成和方法
技术领域
本发明涉及一种根据独立权利要求的前序部分的方法和一种汽油发动机总成。
背景技术
从现有技术中知道了不同的内燃机运行方法。
例如知道了以下方法,其中,由柴油发动机排出的氮氧化物在SCR催化器之处或之内被选择性还原。这种SCR催化器能够由二氧化钛、五氧化二钒、二氧化钨、沸石且尤其是含铜沸石和含铁沸石或者活性炭构成。
柴油发动机的超化学当量的正常运行需要这种稀燃式废气处理,其功能是在通常对于柴油发动机而言比汽油发动机低的废气温度范围内出现的。一般规定,通过计量装置给SCR催化器供应反应所需的还原剂尤其是氨NH3
还原剂或许至少暂时可存储和/或存储在SCR催化器中。或许,氨积聚在SCR催化器的活性中心。至少暂时存储的还原剂且尤其是氨NH3可以随后还原氮氧化物NOx如尤其是一氧化氮NO和二氧化氮NO2。但是,由按化学当量的汽油发动机正常运行引起的贫氧以及高的废气温度水平被证明对于按照现有技术在汽油发动机情景中的反应是不利的。
此外,知道了用于运行柴油发动机或汽油发动机的如下方法,其中,含有颗粒的废气在穿过废气过滤器的多孔过滤器壁时被过滤。在过滤过程期间,颗粒被废气过滤器的过滤介质拦截并沉积在其上。
废气过滤器的过滤器壁可以由不同的多孔材料构成并且例如由纤维或粉末构成。纤维或粉末本身尤其由陶瓷材料或金属构成。典型的陶瓷材料是莫来石、堇青石、碳化硅(SiC)和钛酸铝。
颗粒沉积在过滤器壁表面或内部,从而形成影响过滤的颗粒层、即所谓的滤饼,这一方面导致优选在事先无负载的情况下尽量最佳的过滤效率还被进一步改善,另一方面造成流动阻力增大,进而由废气体积流在废气过滤器处产生的压差也增大。
在汽油发动机总成中,如已经从常见的柴油发动机总成中知道地,在相应高的碳黑装载量情况下也需要废气过滤器的再生,以便能够减少或防止在颗粒过滤器内碳黑燃尽情况下的过高背压或不希望有的危害部件的温度峰值。因为汽油发动机总成相比于柴油发动机总成具有明显更低的未处理颗粒排放水平(颗粒质量)以及明显更高的废气温度水平,故在汽油发动机总成中很少需要再生。
以下描述对汽油发动机与柴油发动机之间协同增效的利用。不同于柴油发动机,在汽油发动机中在颗粒过滤器(在此是汽油机颗粒过滤器)内不存在作为再生剂的NO2。虽然柴油发动机中的常见用语“利用氧气的再生”指称主动再生,而“利用NO2的再生”指称被动再生,所述术语在本发明范围内如下所提及地被用于汽油发动机:“利用氧气的再生”在本发明范围内均被称为主动再生,即便此时不必规定主动发动机干预以减少碳黑颗粒。进而,“利用NO2的再生”也与汽油发动机相关地被称为被动再生。
在常见的汽油发动机总成中,相比于常见的柴油发动机总成,一方面废气温度较高,由此可以更简单实现汽油发动机颗粒过滤器的热氧化再生(所谓的主动再生),即通过输入氧气而使碳氧化。另一方面,相比于常见的柴油发动机总成,在常见的汽油发动机总成中因按化学当量的正常运行而出现更少的氧气,由此明显更少的氧气可供汽油发动机颗粒过滤器主动再生所用。
发明内容
本发明的任务是克服现有技术的缺点。本发明的任务尤其是提供一种用于运行汽油发动机总成的方法和一种这样的汽油发动机总成,以便进一步最大限度地减少或降低在所述至少一个主催化器尤其是三元催化器之后已经低的氮氧化物水平,尤其是以污染-环境空气极限值为导向。此外,本发明的任务是在催化器中对催化反应的副产品和中间产品例如像或许出现的NH3进行存储或转换。尤其是,本发明的任务是克服现有技术缺点。因此,本发明的任务是接近所谓的“零冲击排放”愿景,以便一方面给最终客户提供节约动力燃料耗用的汽油发动机总成,另一方面通过尽最大可能地低于由立法者制定的有害物排放法规来保护环境。
本发明的任务尤其通过独立权利要求的特征来完成。
本发明涉及一种用于运行汽油发动机总成的方法,其中,汽油发动机总成包括汽油发动机和废气处理设备,其中,该废气处理设备包括至少一个主催化器和设于主催化器下游的SCR催化器,其中,在正常运行阶段中在汽油发动机内由动力燃料和空气反应生成废气。
本发明规定,在SCR催化器的还原运行中,通过通入废气处理设备的供应管线而将氧气且尤其是空气、最好是或许经过过滤或压缩的环境空气供应给SCR催化器以还原氮氧化物,其中,流过主催化器的废气氧含量在还原运行中低于5体积%或者基本上为零,和/或其中,在还原运行中流过主催化器的废气氧气量保持低到如下程度,即,基本上不影响主催化器的效率。
汽油发动机总成可以是内燃机的汽油发动机总成、尤其是机动车的汽油发动机总成。
或许,SCR催化器就位在废气处理设备内的如下位置,在该位置,在进入SCR催化器时的废气温度比从汽油发动机流出时的温度更低。
尤其是,SCR催化器布置在主催化器(其作为三元催化器构成)和汽油发动机颗粒过滤器下游且在NOx存储催化器上游。有利的是,NOx存储催化器是废气处理设备的最后部件。在主催化器和汽油发动机颗粒过滤器之间,还可以设置氧化催化器,其中,它可以被设计成汽油发动机颗粒过滤器的一部分。
此外,废气处理设备可包括:这个/这些主催化器和SCR催化器和或许一个或多个预催化器和/或一个或多个副催化器、尤其是一个或多个包含氧化催化器涂层的氧化催化器和/或一个或多个加热催化器和/或一个或多个尤其涂覆有气态废气处理作用涂层的汽油发动机颗粒过滤器和/或一个或多个NOx存储催化器和/或一个或多个包含NOx存储催化器涂层的废气处理部件和/或一个或多个SCR系统和/或一个或多个包含SCR涂层的废气处理部件和/或二次空气喷入器。
此外,该废气处理设备可由这个/这些主催化器和所述SCR催化器和或许一个或多个预催化器和/或一个或多个副催化器且尤其是一个或多个包含氧化催化器涂层的氧化催化器和/或一个或多个加热催化器和/或一个或多个尤其涂覆有气态废气处理作用涂层的汽油发动机颗粒过滤器和/或一个或多个NOx存储催化器和/或一个或多个包含NOx存储催化器涂层的废气处理部件和/或一个或多个SCR系统和/或一个或多个包含SCR涂层的废气处理部件和/或二次空气喷入器构成。
尤其是,在汽油发动机内产生的废气流过主催化器,接着流过废气处理设备的SCR催化器。
在SCR催化器的还原运行中,通过供应管线将氧气且尤其是空气、最好是环境空气且或许经过过滤或压缩地供应给SCR催化器。优选地,该供应管线在主催化器之后且在SCR催化器之前通入废气处理设备。
当SCR催化器或流过SCR催化器的废气所具有的温度大于还原温度、尤其大于取决于技术的NOx点火温度、最好大于170℃时,通过供应氧气且尤其是空气,SCR催化器可以将由汽油发动机排出的氮氧化物转换成氮气和水。
一氧化氮NO的反应是在超过250℃的还原温度情况下基本按照以下定式进行的:
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
还可行的是,如果废气中既有一氧化氮NO、还有二氧化氮NO2,并且还原温度位于170~300℃范围内,则可进行所谓的“快速SCR反应”。快速SCR反应基本按照以下定式进行:
NO+2NH3+NO2→2N2+3H2O
二氧化氮NO2的反应基本上按照以下定式进行:
8NH3+6NO2→7N2+12H2O
或许规定,通过计量装置(即以所谓的主动形式)或者在汽油发动机正常运行范围内和/或通过改变汽油发动机运行方式(即以所谓被动形式)给SCR催化器供应该反应所需要的还原剂尤其是氨NH3
不同于常见的方法,不需要周期性地以贫油方式、即以过量空气来运行汽油发动机。相反,如果汽油发动机周期性地以贫油方式运行,则三元催化器根本不工作。现在,设有SCR催化器,通过供应管线向其供应氧气且尤其是空气。不同于从现有技术中知道的方法地也可能可行的是,尤其总是在λ=1左右的λ窗口内运行和/或调整该汽油发动机。由此可能可行的是,给三元催化器和其它作为三元催化器的废气处理系统部件总是供应基本不含氧气的或氧含量少的废气。
因此,通过本发明的措施可以总是将三元催化器保持在有效窗口内,且同时通过SCR催化器的运行来进一步降低排放。这尤其如此做到,即,将空气供应给设于三元催化器下游的SCR催化器。
在SCR催化器的还原运行期间,流过主催化器的废气氧含量或位于主催化器和/或或许有的预催化器或副催化器或加热催化器内的废气氧含量低于5体积%或基本上为零。
在SCR催化器的还原运行期间,流过主催化器的废气氧气量或位于主催化器和/或或许预催化器或副催化器或加热催化器内的废气氧气量被保持低到如下程度,即,基本不影响主催化器和/或或许预催化器或副催化器或加热催化器的效率,并且不受SCR催化器的还原运行所影响,从而在任何时候都总体上保证废气处理部件的足够高的、最好尽量最大的有害物排放转换率。
尤其是,这个主催化器、这些主催化器或这个/这些主催化器和其它废气处理部件在供应管线通入废气处理设备的通入点之前在正常运行以及还原运行中都具有高的、最好是尽量最高的效率。
优选规定,仅该SCR催化器和或许设置的汽油机颗粒过滤器在还原运行中被含氧气体尤其是空气、最好是或许经过过滤或压缩的环境空气流过。
在本发明范围内,至少一个主催化器或该主催化器是指一个或多个催化器、尤其是多个主催化器,其具有基本上相同的作用和/或功能。所述至少一个主催化器或许包括一个或多个催化器、尤其是一个或多个预催化器或副催化器和/或一个或多个加热催化器。或许,所述至少一个主催化器是由一个或多个主催化器、尤其是一个或多个预催化器和/或副催化器和/或一个或多个加热催化器构成的。优选地,至少其中一个上述催化器涂覆有三元涂层。
优选规定,通过尤其在机动车控制器中的和/或借助于机动车控制器的控制和/或调整来自动执行该方法。
或许,还原运行是在废气所含的氮氧化物在SCR催化器中完全或至少部分转换之后结束的。
或许规定,在正常运行阶段中,汽油发动机的废气被供应给主催化器和SCR催化器,主催化器被设计成或用作三元催化器,并且汽油发动机在其正常运行阶段中在λ=1左右的λ窗口内运行或被调整。
在正常运行阶段(此时基本对应于汽油发动机总成或汽油发动机的常规运行模式)中,动力燃料和空气被输入汽油发动机的至少一个气缸的燃烧室并且通过燃烧被转换成废气。
汽油发动机可以在正常运行阶段中最好在λ=1左右的λ窗口内运行和/或被调整。即,汽油发动机或许按照在等于1.0的λ值左右浮动的方式运行,尤其是以在0.9~1.1、最好是0.95~1.05范围内的λ值来运行和/或调整。可以规定,汽油发动机在其正常运行阶段中分阶段地或长久地按亚化学当量或超化学当量的方式或者说以富油或贫油方式来运行和/或调整,前提是汽油发动机总成的废气处理部件在所述条件下允许足够高的、尤其尽量最优的未处理排放物转换。
这或许意味着,不仅在正常运行阶段中、也在还原运行中应该总体上保证借助废气处理部件的足够高的且最好尽量大的有害物转换率。由此可以在两个运行阶段中实现足够高的有害物减少。尤其规定,废气处理设备的有害物排放转换率任何时候都不低于如下的有害物排放转换率阈值,若低于该阈值,则无法再出现足够高的有害物排放减少。或许规定,有害物排放转换率阈值是尽量大的,尤其在尽量接近100%的范围内。
尤其规定,由汽油发动机产生的废气在正常运行阶段中基本上不含氧气并且最多只含有少量氧气。
可以规定,在SCR催化器的还原运行中按照在正常运行阶段中相同的方式来运行汽油发动机。
或许规定,在SCR催化器还原运行中,一氧化氮NO转化成氮气N2和水H2O,其中,所述反应基本按照以下定式进行:
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O,和/或
在SCR催化器还原运行中,一氧化氮NO和二氧化氮NO2转化成氮气N2和水H2O,其中,所述反应基本按照以下定式进行:
NO+2NH3+NO2→2N2+3H2O,和/或
在SCR催化器还原运行中,二氧化氮NO2转化成氮气N2和水H2O,其中,该反应基本按照以下定式进行:
8NH3+6NO2→7N2+12H2O
或许规定,通过供应管线尤其单向地供应给SCR催化器的氧气体积流或空气体积流尤其借助于进气门被控制或调整。
还可以设有调整或防止空气输入的装置尤其是进气门,借此能够控制和/或调整借助于供应管线的氧气供应、尤其是空气供应。
尤其必须保证,废气处理设备的供应管线包含安全装置,例如像止回阀或隔膜,用于防止废气在任何情况下可能经由供应管线流出到环境。
或许规定,动力燃料是由计量装置在SCR催化器之前输入废气处理设备的,其中,动力燃料含有用于还原氮氧化物的还原剂,或者可被转换为用于还原氮氧化物的还原剂,和/或用于还原氮氧化物的还原剂且尤其是氨NH3是在汽油发动机的正常运行中通过主催化器尤其是三元催化器来产生的和/或是通过或许暂时调整汽油发动机的汽油发动机工作温度来产生的,尤其是按如下方式,即,汽油发动机按亚化学当量方式运行。“动力燃料是由计量装置在SCR催化器之前输入废气处理设备的”在本发明范围内尤其是指,它事先处在废气处理设备内而没有从外部供入,就像例如在柴油发动机中已知的那样。
即,尤其有利的是,用于还原氮氧化物的还原剂是在汽油发动机正常运行范围内通过主催化器尤其是三元催化器来产生的,尤其通过使汽油发动机按照亚化学当量方式运行。即,氨在三元催化器中作为副产品产生,由此不需要主动供应尿素。即,SCR催化器采用被动运行方式:不必输入尿素,因为它通过发动机运行来产生和/或再生。
通过暂时调整汽油发动机工作温度、尤其是亚化学当量的汽油发动机运行而可能可行的是,在任何时候始终总体上保证废气处理部件的足够高的、最好尽量大的有害物排放转换率。
或许规定,在运行中、尤其在SCR催化器的还原运行中,适用于选择性催化还原的动力燃料例如尤其是含尿素的混合物、尿素溶液或者
Figure BDA0002983108530000071
在SCR催化器之前通过所谓的主动方式被计量加入。动力燃料可以含有还原剂比如尤其是氨NH3,或者可被转化为还原剂比如尤其是NH3。优选地,作为动力燃料采用含尿素的混合物、尤其是尿素水溶液例如像
Figure BDA0002983108530000072
,其中,动力燃料或许通过以下所示的反应被转换为还原剂且尤其是NH3
热解:(NH2)2CO→NH3+HNCO
水解:HNCO+H2O→NH3+CO2
在第一步骤中,尿素(NH2)2CO在热解反应中可被转化为氨NH3和异氰酸HNCO。在第二步骤中,在水解反应中,异氰酸HNCO与水H2O被转化为氨NH3和二氧化碳CO2
还原剂且特别是NH3或许至少暂时可存储和/或储存在SCR催化器中。或许,氨可积聚在SCR催化器的活性中心。然后,至少暂时存储的还原剂且特别是氨NH3可以还原氮氧化物NOx、例如特别是一氧化氮NO和二氧化氮NO2
动力燃料的计量可以通过计量装置如尤其是通过喷射器或喷嘴来进行。
或许规定,汽油发动机如此运行,即,它产生还原剂尤其是氢气H2。所产生的氢气H2可以基本按照以下定式而与所产生的一氧化氮NO在主催化器尤其是三元催化器内反应生成氨NH3和水H2O:
2NO+5H2→2NH3+2H2O
由此可能可行的是,SCR反应所需要的用于还原氮氧化物的还原剂且尤其是氨NH3是在没有计量装置情况下依靠所谓的被动方式仅通过汽油发动机和主催化器来产生的。
或许规定,该废气处理设备包括:这个/这些主催化器和所述SCR催化器和或许一个或多个预催化器和/或一个或多个副催化器且尤其是一个或多个包含氧化催化器涂层的氧化催化器和/或一个或多个加热催化器和/或一个或多个尤其涂覆有气态废气处理作用涂层的汽油发动机颗粒过滤器和/或一个或多个NOx存储催化器和/或一个或多个包含NOx存储催化器涂层的废气处理部件和/或一个或多个SCR系统和/或一个或多个包含SCR涂层的废气处理部件和/或二次空气喷入器,或者规定,该废气处理设备是由这个/这些主催化器和所述SCR催化器和或许一个或多个预催化器和/或一个或多个副催化器且尤其是一个或多个包含氧化催化器涂层的氧化催化器和/或一个或多个加热催化器和/或一个或多个尤其涂覆有气态废气处理作用涂层的汽油发动机颗粒过滤器和/或一个或多个NOx存储催化器和/或一个或多个包含NOx存储催化器涂层的废气处理部件和/或一个或多个SCR系统和/或一个或多个包含SCR涂层的废气处理部件和/或二次空气喷入器构成的。
或许规定,在还原运行中,氧气且尤其是空气通过在主催化器之后、尤其在三元催化器之后且在SCR催化器之前通入废气处理设备的供应管线被供应给SCR催化器,或者在还原运行中,氧气且尤其是空气通过在汽油发动机颗粒过滤器之前且在SCR催化器之前通入废气处理设备的供应管线被供应给SCR催化器,或者在还原运行中,氧气和尤其是空气通过在汽油发动机颗粒过滤器之后且在SCR催化器之前通入废气处理设备的供应管线被供应给SCR催化器。
或许规定,空气是经过过滤和/或压缩的环境空气。
或许规定,在还原运行中给SCR催化器供以环境空气,并且环境空气从环境尤其单向地进入供应管线。另外,环境空气可以在SCR催化器之前且在主催化器之后、在汽油发动机颗粒过滤器之后流出供应管线,或者在汽油发动机颗粒过滤器之前且在SCR催化器之前且在主催化器之后流出供应管线。
或许规定,在还原运行中给SCR催化器供以环境空气,环境空气从环境尤其单向地进入供应管线,其中,环境空气在SCR催化器之前且在主催化器之后和/或在汽油发动机颗粒过滤器之后流出供应管线,或者其中,空气在汽油发动机颗粒过滤器之前且在SCR催化器之前并在主催化器之后离开供应管线。
即,在还原运行中,环境空气可以流过供应管线且随后流过SCR催化器。
尤其规定,未被压缩的空气、尤其是未被压缩的环境空气进入供应管线,并且在SCR催化器之前、尤其在主催化器之后离开供应管线。
或许规定,环境空气自动通过存在于废气处理设备中的废气流而被吸入,并且环境空气通过文丘里喷嘴被输入废气处理设备。
尤其可以规定,供应管线的一端通入环境、尤其在废气处理设备之外,另一端通入废气处理设备。
另外,当废气处理设备被废气流过时,负压可以存在于或出现在废气处理设备内。因此可能可行的是,借助该负压尤其在SCR催化器之前经由供应管线尤其自动地将空气从环境吸入废气处理设备。
尤其是,环境空气可以经由文丘里喷嘴被输入废气处理设备。或许规定,废气处理设备在供应管线通入废气处理设备的区域中被设计成文丘里喷嘴。
或许规定,在还原运行中给SCR催化器供以空气、尤其是通过汽油发动机的涡轮增压器被压缩的空气,空气是在涡轮增压器的压缩机和增压空气冷却器之间或者在涡轮增压器的增压空气冷却器与汽油发动机之间进入供应管线的,其中,该空气在主催化器之后和/或或许在汽油发动机颗粒过滤器之后且在SCR催化器之前流出供应管线,或者其中,空气在主催化器之后且或许在汽油发动机颗粒过滤器之前且在SCR催化器之前流出供应管线。
即,在还原运行中,来自环境的空气可流过涡轮增压器的压缩机、供应管线且随后流过SCR催化器。
尤其规定,由涡轮增压器的压缩机所压缩的空气在涡轮增压器的压缩机之后进入供应管线,并且在SCR催化器之前且尤其在主催化器之后从供应管线流出。
或许规定,所述废气和/或在还原运行中供应的空气通过加热件被加热,被加热的空气经由SCR催化器且随后流过SCR催化器,并且该加热件设置在SCR催化器之前。
或许规定,在汽油发动机之后且在SCR催化器之前,尤其在SCR催化器的前侧区域中,设有用于加热SCR催化器的加热件,和/或在汽油发动机之后且在汽油发动机颗粒过滤器之前,尤其在汽油发动机颗粒过滤器的前侧区域中,设有用于加热汽油发动机颗粒过滤器的加热件,和/或在汽油发动机之后且在主催化器之前,尤其在主催化器的前侧区域中,设有用于加热主催化器的加热件,和/或在汽油发动机之后且在副催化器之前,尤其在副催化器的前侧区域中,设有用于加热副催化器的加热件,其中,相应加热件最好本身具有催化活性涂层。
这个或这些加热件可以通过车载电源被馈电,其尤其具有12伏或48伏的额定电压。
或许规定,在废气处理设备的每个废气处理部件之前,尤其是在每个废气处理部件的前侧区域中,设有至少一个加热件。例如各个催化器可以通过相应加热件提前达到其有效工作所需要的温度(点火温度)。
尤其规定,在SCR催化器之前设有加热件,以便尤其在内燃机冷起动时能够将SCR催化器快速加热到其工作温度,因而减少或防止NOx排放物排出。因为SCR催化器就其功能而言一般需要比三元催化器明显更低的温度,故由汽油发动机排出的NOx排放能够在冷起动时被SCR催化器接纳。
此外,该加热件和由此实现的各个催化器的加热被用于其脱硫。
或许规定,汽油发动机总成的运行阶段包括正常运行阶段、或许惯性运行阶段和再生运行阶段,该汽油发动机在正常运行阶段中最好在λ=1左右的λ窗口内运行和/或被调整,该惯性运行阶段是由至少一个未点火惯性运行阶段和/或至少一个点火惯性运行阶段构成的,在点火惯性运行阶段中,流过主催化器的气体含少量氧气、尤其基本不含氧气,并且尤其是按化学当量燃烧或亚化学当量燃烧、尤其分阶段亚化学当量燃烧所产生的废气,其中,在未点火惯性运行阶段中通过废气循环管线给汽油发动机供应在从正常运行阶段过渡至未点火惯性运行阶段之前或之时在汽油发动机中产生的废气,或者其中,在未点火惯性运行阶段中通过废气循环管线给汽油发动机供应在从点火惯性运行阶段过渡至未点火惯性运行阶段之前或之时在汽油发动机中产生的废气。
或许规定,在未点火惯性运行阶段中位于主催化器内的废气氧含量或流过主催化器的废气氧含量基本对应于在正常运行阶段或点火惯性运行阶段中的流过主催化器的废气氧含量。
或许规定,废气处理设备包括主催化器、或许汽油发动机颗粒过滤器、SCR催化器和或许设于SCR催化器下游的NOx存储催化器,其中,在汽油发动机颗粒过滤器的再生运行中,通过一个或所述通入废气处理设备的供应管线而将氧气且尤其是空气、最好是经过过滤和/或压缩的环境空气供应给汽油发动机颗粒过滤器,和/或其中,在NOx存储催化器的存储运行中,通过一个或所述通入废气处理设备的供应管线而将氧气且尤其是空气、最好是经过过滤和/或压缩的环境空气供应给NOx存储催化器。
尤其规定,组合使用通过供应管线所输入的氧气,并且借助于该氧气来按照其再生方式运行汽油发动机颗粒过滤器、按照其还原方式运行SCR催化器和/或按照其存储方式运行NOx存储催化器。
由此可能可行的是,在汽油发动机总成的如下运行范围内使位于NOx存储催化器之前的汽油发动机颗粒过滤器再生,在此范围内因为氧气贫瘠而迄今无法达成再生。
或许规定,给汽油发动机颗粒过滤器、SCR催化器和NOx存储催化器供氧的供应管线在汽油发动机颗粒过滤器之前且在主催化器之后通入废气处理设备。
但或许最迟当废气背压因颗粒装载量而超出如下的废气背压阈值时,也需要在汽油发动机总成中主动启动汽油发动机颗粒过滤器的再生,在所述废气背压阈值情况下,废气排出明显受阻且尤其超过发动机或废气处理设备的造成潜在耐久性危害的部件极限值。
装载状态的监测以及汽油发动机颗粒过滤器再生的启动和控制可以通过内燃机的发动机控制装置、尤其是内燃机的控制器来执行。
或许规定,通过供应管线将氧气尤其是环境空气供应给所述汽油发动机颗粒过滤器、氧化催化器、NOx存储催化器和/或SCR催化器。
或者规定,经由固有的供应管线将氧气尤其是环境空气供应给所述汽油发动机颗粒过滤器、氧化催化器、NOx存储催化器和/或SCR催化器。
或许规定,当氧气尤其是空气被送入废气处理设备时,流过主催化器的废气氧含量或位于主催化器中的废气氧含量低于5体积%或者基本上为零,和/或当氧气尤其是空气被送入废气处理设备时,流过主催化器的废气氧气量或位于主催化器内的废气氧气量被保持低到如下程度,即,不影响主催化器的效率。
或许规定,动力燃料经由计量装置在氧化催化器之后且在SCR催化器之前被输入。
本发明尤其涉及一种汽油发动机总成,其中,汽油发动机总成包括汽油发动机和废气处理设备,其中,该废气处理设备包括主催化器和设于主催化器下游的SCR催化器,其中,在正常运行阶段中在汽油发动机中由动力燃料与空气反应生成废气,其中,该汽油发动机总成包括通入废气处理设备的、尤其可被单向流过的供应管线,并且其中,该汽油发动机总成设立用于执行本发明的方法。
或许规定,汽油发动机被设计成在λ=1左右的λ窗口内在废气处理设备之前被调整的汽油发动机。
或许规定,该供应管线在SCR催化器之前通入废气处理设备,其中,该供应管线在汽油发动机的涡轮增压器的压缩机与增压空气冷却器之间分支出,或者其中,该供应管线在汽油发动机的涡轮增压器的增压空气冷却器与汽油发动机之间分支出,或者其中,该供应管线在空气过滤器与汽油发动机的涡轮增压器的压缩机之间分支出,或者其中,该供应管线相对于环境空气打开,以便从在汽油发动机总成之外的环境输入空气。
或许规定,该供应管线在SCR催化器之前通入废气处理设备,其中,该供应管线包括风扇,风扇从进气道和/或环境空气被馈风,和/或其中,该供应管线包括蓄压器、尤其是压缩空气蓄压器。
或许规定,沿着供应管线设有可控的和/或可调的风扇,用于输送氧气尤其是输送空气。该风扇尤其可被设计成二次空气泵、电动压缩机或机械式压缩机。
或许规定,该供应管线在SCR催化器之前通入废气处理设备,和/或该供应管线相对于环境空气尤其单向地朝向废气处理设备打开,以便从在汽油发动机总成之外的环境输入空气,和/或该环境空气自动通过存在于废气处理设备中的废气流而被吸入废气处理设备,和/或环境空气通过文丘里喷嘴被输入废气处理设备。
或许规定,沿该供应管线设有可控的和/或可调的风扇和/或蓄压器。
或许,可以通过风扇来连续或间断地填充蓄压器,其又用作氧气储蓄器、尤其是空气储蓄器。蓄压器可以在供应管线之内布置在所述风扇与供应管线通入废气处理设备的通入点之间。
或许规定,空气从充有空气的蓄压器经由供应管线被送入废气处理设备。
或许规定,汽油发动机颗粒过滤器被设计成未经涂覆的,或设计成二元催化器或三元催化器或四元催化器,或者规定,汽油发动机颗粒过滤器不包括催化器,或者包含二元催化器或三元催化器或四元催化器。
可以规定,汽油发动机颗粒过滤器在其实施方式中未被涂覆并且只设立用于过滤颗粒。
可以规定,汽油发动机颗粒过滤器设立用于过滤颗粒并且还可选地或组合地转化和/或存储碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物。由此,汽油发动机颗粒过滤器根据涂层的不同而被设计成二元、三元或四元催化器。
或许规定,汽油发动机颗粒过滤器包括该SCR催化器,其中,SCR催化器安置在汽油发动机颗粒过滤器的后侧区域中,和/或在汽油发动机颗粒过滤器处设有用作SCR催化器的涂层比如尤其是钒、含铁沸石或含铜沸石,其中,用作SCR催化器的涂层最好在废气流动方向上从汽油发动机颗粒过滤器的后侧来施加。
或许规定,在所述主催化器与汽油发动机颗粒过滤器之间设置涂覆有氧化催化器涂层的氧化催化器,或者汽油发动机颗粒过滤器至少在其前侧区域中具有氧化催化器涂层,其中,氧化催化器涂层设立用于使NO与O2反应生成NO2
或许规定,在汽油发动机之后且在主催化器之前,尤其在主催化器的前侧区域内,设置尤其催化涂覆的用于加热主催化器的加热件,和/或在汽油发动机之后且尤其在主催化器之后并且在氧化催化器之前,尤其在氧化催化器的前侧区域中,设置尤其催化涂覆的用于加热氧化催化器的加热件,和/或在汽油发动机之后且尤其在氧化催化器之后并且在汽油发动机颗粒过滤器之前,尤其在汽油发动机颗粒过滤器的前侧区域中,设置尤其催化涂覆的用于加热汽油发动机颗粒过滤器的加热件,和/或在汽油发动机之后且尤其在汽油发动机颗粒过滤器之后并且在NOx存储催化器之前,尤其在NOx存储催化器的前侧区域中,设置尤其催化涂覆的用于加热NOx存储催化器的加热件。
或许规定,汽油发动机总成包括汽油发动机和具有至少该主催化器、该汽油发动机颗粒过滤器和NOx存储催化器的废气处理设备,该主催化器被设计成或用作三元催化器,在主催化器的下游设置或许呈四元催化器形式的汽油发动机颗粒过滤器,在汽油发动机颗粒过滤器下游设置该NOx存储催化器,并且在NOx存储催化器之前或许设置一个或所述氧化催化器。
或许规定,NOx存储催化器在废气流动方向上是废气处理设备的最后催化器。
在本发明的范围内,废气处理部件的前侧区域是指如下区域,它在相应废气处理部件内在废气流动方向上被废气更早地流过。尤其是,它可以是废气进入相应废气处理部件的区域。
在本发明的范围内,废气处理部件的后侧区域是指如下区域,它在相应废气处理部件内在废气流动方向上被废气晚些流过。尤其是,它可以是废气从相应废气处理部件流出的区域。
其它的本发明特征或许来自权利要求书、实施例说明和图。
附图说明
现在,以示例性的而非排他性的和/或非限制性的实施例为例来进一步说明本发明。
图1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g和1h示出本发明的汽油发动机总成的第一实施方式的不同变型的示意图,
图2a、2b、2c和2d示出本发明的汽油发动机总成的第二实施方式的不同变型的示意图,
图3示出本发明的汽油发动机总成的第三实施方式的示意图,
图4a和4b示出本发明的汽油发动机总成的第四实施方式的不同变型的示意图。
除非另有说明,否则附图标记对应于如下组成部件:
1:汽油发动机,2:废气处理设备,3:主催化器,4:汽油发动机颗粒过滤器,5:涡轮增压器,6:节气门,7:压缩机,8:涡轮,9:废气循环管线,10:NOx存储催化器,11:文丘里喷嘴,12:进气门,13:增压空气冷却器,14:供应管线,15:SCR催化器,16:其它主催化器,17:计量装置,18:加热件,19:过滤装置,20:安全装置,21:蓄压器,22:风扇。
具体实施方式
图1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g和1h示出本发明的汽油发动机总成的第一实施方式的不同变型的示意图,其适合和/或设立用于执行本发明的方法。
在此实施方式中,汽油发动机总成包括汽油发动机1和废气处理设备2。废气处理设备2包括主催化器3和设于主催化器3下游的SCR催化器15。在此实施方式中,主催化器3被设计成三元催化器并且紧接在涡轮增压器5的涡轮8之后、尤其靠近发动机来布置。
或者,废气处理设备2包括主催化器3、设于主催化器3下游的汽油发动机颗粒过滤器4、设于汽油发动机颗粒过滤器4下游的SCR催化器15和或许设于SCR催化器15下游的NOx存储催化器10。
另外,在图1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g和1h中,汽油发动机总成包括涡轮增压器5和节气门6。涡轮增压器5包括压缩机7和涡轮8。根据图1b,相比于图1a的汽油发动机总成,汽油发动机总成还包括废气循环管线9,即高压AGR系统的高压AGR管线。
在正常运行阶段(此时汽油发动机总成正常工作)中,给汽油发动机1供以动力燃料。动力燃料在正常运行阶段中与空气反应生成废气。
在正常运行阶段中,汽油发动机1在λ=1左右的λ窗口内运行和/或被调整。即,汽油发动机1按照在等于1.0的λ值附近浮动的方式运行,并且尤其在λ=0.9~1.1、最好是λ=0.95~1.05范围内运行和/或被控制。根据此实施方式可以规定,汽油发动机1在其正常运行阶段中分阶段地或者长久地以富油或贫油方式运行和/或被控制。
根据此实施方式,在正常运行阶段中从汽油发动机1排出的废气基本上不含氧气。根据此实施方式,在SCR催化器15的还原运行中,汽油发动机1按照与在正常运行阶段中基本相同的方式来运行。即,在还原运行中,由汽油发动机1排出的废气也基本不含有氧气。
在所有实施方式中规定,在SCR催化器15的还原运行中流过主催化器3的废气氧气量或者位于主催化器3内的废气氧气量低到如下程度,即,基本没有影响主催化器3的效率。由此,主催化器3且尤其是三元催化器的效力尤其是效率在SCR催化器15的还原运行之前和之后是基本相同的。
尤其可以规定,流过主催化器3的废气氧含量或位于主催化器3内的废气氧含量在SCR催化器15的还原运行期间低于5体积%或基本上为零。
由此可以解决前述的目标冲突并且提供一种方法和一种汽油发动机总成,其允许少量的动力燃料消耗和少量的有害物排放。
因此,即便在还原运行中,比较热的发动机废气也基本不含氧气地留在主催化器3内。由此可以避免或许氧气在主催化器3中的富集和由此或许随后所必需的汽油发动机1富油运行。
根据此实施方式,在SCR催化器15的还原运行中,通过供应管线14将氧气尤其是空气供应给SCR催化器15。
根据此实施方式,供应管线14在SCR催化器15之前通入废气处理设备2,并且在涡轮增压器5的压缩机7与增压空气冷却器13之间分支出。
即,在SCR催化器15的还原运行中,氧气且尤其是空气是通过汽油发动机1的涡轮增压器5被压缩的空气。此外,被压缩的空气在压缩机7之后且在涡轮增压器5的增压空气冷却器13之前进入供应管线14,并且在主催化器3之后且在SCR催化器15之前流出供应管线14。
根据此实施方式,在供应管线14中设有用于调整或防止空气输入的装置、即进气门12,借此控制和/或调整通过供应管线14的氧气供应、尤其是空气供应。
汽油发动机1不仅在正常运行阶段中、也在SCR催化器15的还原运行中通过动力燃料的转化反应来产生废气。废气首先流过涡轮增压器5的涡轮8,接着流过废气处理设备2的废气处理部件,随后流出到环境。
在SCR催化器15的还原运行中,废气所含的氮氧化物部分或完全在SCR催化器15之内或之处被转化成水和氮气。
根据图1a、1b、1d、1e、1f、1g和1h,用于氮氧化物还原的还原剂在SCR催化器15中通过三元催化器来产生。为此,汽油发动机1如此运行,即,汽油发动机1例如产生氢气。所产生的氢气接着在三元催化器中与一氧化氮反应生成氨。或者,在此变型中可以设置计量装置17,用于计量加入动力燃料。
根据图1c,动力燃料通过计量装置17在SCR催化器15之前被输入废气处理设备2。
根据图1d,供应管线14在包含SCR催化器15的汽油发动机颗粒过滤器4之前通入废气处理设备2。根据该图,SCR催化器15布置在汽油发动机颗粒过滤器4的后侧区域中。在此情况下,用作SCR催化器15的涂层在废气流动方向上从汽油发动机颗粒过滤器4的后侧来施加。
根据图1e,还在SCR催化器15之后或在包含SCR催化器15的汽油发动机颗粒过滤器4之后设置有NOx存储催化器10。
根据图1f所示的变型,比之图1a所示的变型,还在主催化器3与SCR催化器15之间设置另一主催化器16和汽油发动机颗粒过滤器4。
根据图1g所示的变型,与图1f所示的变型相比,在主催化器3之前还设有加热件18。
根据图1h所示的变型,相比于图1g所示的变型,在SCR催化器15之前还设有加热件18。
图2a、2b、2c和2d示出本发明的汽油发动机总成的第二实施方式的不同变型的示意图,其适合和/或设立用于执行本发明的方法。根据图2a、2b、2c和2d的实施方式的特征最好可对应于根据图1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g和1h的实施方式的特征。
不同于第一实施方式的变型,SCR催化器15的还原运行所需要的氧气且尤其是空气通过文丘里喷嘴11被送入废气处理设备2。
此外,在供应管线14处设有进气门12,其设立用于调整被供应给SCR催化器15的氧气量且尤其是空气量。
图3示出本发明的汽油发动机总成的第三实施方式的示意图,其适合和/或设立用于执行本发明的方法。根据图3的实施方式的特征最好可以对应于根据图1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、1h、2a、2b、2c和2d的实施方式的特征。
根据此实施方式,废气处理设备2包括主催化器3、汽油发动机颗粒过滤器4和SCR催化器15。
通过过滤装置19被过滤的环境空气通过文丘里喷嘴11被输入废气处理设备2。此外,在供应管线14处设置有进气门12和安全装置20。
图4a和4b示出本发明的汽油发动机总成的第四实施方式的不同变型的示意图,其适合和/或设立用于执行本发明的方法。根据图4a和4b的实施方式的特征最好可以对应于根据图1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、1h、2a、2b、2c、2d和3的实施方式的特征。
废气处理设备2包括主催化器3、其它主催化器16、汽油发动机颗粒过滤器4和SCR催化器15。
根据图4a,经过过滤的环境空气通过在此实施方式中设计成电动压缩机7形式的风扇22而被可选择地输入蓄压器21或被直接输入废气处理设备2。另外,所存储的环境空气可以从蓄压器21被送入废气处理设备2。
根据图4b所示的变型,不同于图4a所示的变型,环境空气从汽油发动机总成的进气道借助于风扇22被吸入。就是说,风扇2在汽油发动机总成的涡轮增压器5的压缩机7之前将空气分流。
通过示例性配置构型,可以获得本发明的效果。
本发明不局限于所示的实施方式,而是包含根据以下权利要求书的任何方法和任何汽油发动机总成。

Claims (27)

1.一种用于运行汽油发动机总成的方法,
-其中,该汽油发动机总成包括汽油发动机(1)和废气处理设备(2),
-其中,该废气处理设备(2)包括至少一个主催化器(3)和设于该主催化器(3)下游的SCR催化器(15),并且
-其中,在正常运行阶段中动力燃料和空气在该汽油发动机(1)中反应生成废气,
其特征是,
-在该SCR催化器(15)的还原运行中,通过通入该废气处理设备(2)的供应管线(14)给该SCR催化器(15)供应氧气且尤其是空气、最好是环境空气且或许经过过滤或压缩,用以氮氧化物还原,
-其中,在所述还原运行中流过该主催化器(3)的废气氧含量低于5体积%或者基本上为零,和/或
-其中,在所述还原运行中流过该主催化器(3)的废气氧气量被保持低到如下程度,即,不影响该主催化器(3)的效率。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征是,
-在所述正常运行阶段中,该汽油发动机(1)的废气被供应给该主催化器(3)和该SCR催化器(15),
-该主催化器(3)被设计成或用作三元催化器,并且
-该汽油发动机(1)在其正常运行阶段中在λ=1左右的λ窗口内运行或被调整。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征是,
-在该SCR催化器(15)的还原运行中,一氧化氮NO被转化成氮气N2和水H2O,其中,所述反应基本按照以下定式进行:
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O,和/或
-在该SCR催化器(15)的还原运行中,一氧化氮NO和二氧化氮NO2被转化成氮气N2和水H2O,其中,所述反应基本按照以下定式进行:
NO+2NH3+NO2→2N2+3H2O,和/或
-在该SCR催化器(15)的还原运行中,二氧化氮NO2被转化成氮气N2和水H2O,其中,所述反应基本按照以下定式进行:
8NH3+6NO2→7N2+12H2O。
4.根据前述权利要求之一所述的方法,其特征是,通过该供应管线(14)尤其被单向供应给该SCR催化器(15)的氧气体积流或空气体积流尤其借助于供应阀(12)被控制或调整。
5.根据前述权利要求之一所述的方法,其特征是,
-动力燃料是由计量装置(17)在该SCR催化器(15)之前送入该废气处理设备(2)的,
-其中,该动力燃料包含用于氮氧化物还原的还原剂或者能够被转换为用于氮氧化物还原的还原剂,和/或
-用于氮氧化物还原的还原剂且尤其是氨NH3是在汽油发动机正常运行范围内通过该主催化器(3)、尤其通过该三元催化器来产生的和/或是通过或许暂时调整该汽油发动机(1)的汽油发动机工作温度来产生的,尤其是按如下方式,即,该汽油发动机(1)按亚化学当量方式运行。
6.根据前述权利要求之一所述的方法,其特征是,
-该废气处理设备(2)包括:这个/这些主催化器(3)和所述SCR催化器(15)和或许一个或多个预催化器和/或一个或多个副催化器且尤其是一个或多个包含氧化催化器涂层的氧化催化器和/或一个或多个加热催化器和/或一个或多个尤其涂覆有气态废气处理作用涂层的汽油发动机颗粒过滤器(4)和/或一个或多个NOx存储催化器(10)和/或一个或多个包含NOx存储催化器涂层的废气处理部件和/或一个或多个SCR系统和/或一个或多个包含SCR涂层的废气处理部件和/或二次空气喷入器,或者
-该废气处理设备(2)是由这个/这些主催化器(3)和所述SCR催化器(15)和或许一个或多个预催化器和/或一个或多个副催化器且尤其是一个或多个包含氧化催化器涂层的氧化催化器和/或一个或多个加热催化器和/或一个或多个尤其涂覆有气态废气处理作用涂层的汽油发动机颗粒过滤器(4)和/或一个或多个NOx存储催化器(10)和/或一个或多个包含NOx存储催化器涂层的废气处理部件和/或一个或多个SCR系统和/或一个或多个包含SCR涂层的废气处理部件和/或二次空气喷入器构成的。
7.根据前述权利要求之一所述的方法,其特征是,
-在所述还原运行中,通过在该主催化器(3)之后、尤其在三元催化器之后且在该SCR催化器(15)之前通入该废气处理设备(2)的所述供应管线(14)来将氧气且尤其是空气供应给该SCR催化器(15),或者
-在所述还原运行中,通过在汽油发动机颗粒过滤器(4)之前且在该SCR催化器(15)之前通入该废气处理设备(2)的该供应管线(14)来将氧气且尤其是空气供应给该SCR催化器(15),或者
-在所述还原运行中,通过在该汽油发动机颗粒过滤器(4)之后且在该SCR催化器(15)之前通入该废气处理设备(2)的该供应管线(14)来将氧气且尤其是空气供应给该SCR催化器(15)。
8.根据前述权利要求之一所述的方法,其特征是,
-在所述还原运行中给该SCR催化器(15)供应环境空气,
-环境空气从环境尤其单向地进入该供应管线(14),
-其中,环境空气在该SCR催化器(15)之前且在该主催化器(3)之后和/或在该汽油发动机颗粒过滤器(4)之后从该供应管线(14)流出,或者
-其中,空气在该汽油发动机颗粒过滤器(4)之前且在该SCR催化器(15)之前且在该主催化器(3)之后从该供应管线(14)流出。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征是,
-该环境空气自动通过存在于该废气处理设备(2)中的废气流而被吸入,并且
-该环境空气通过文丘里喷嘴(11)被送入该废气处理设备(2)。
10.根据前述权利要求之一所述的方法,其特征是,
-在所述还原运行中给该SCR催化器(15)供应空气、尤其是通过该汽油发动机(1)的涡轮增压器(5)所压缩的空气,
-该空气是在该涡轮增压器(5)的压缩机(7)和增压空气冷却器(13)之间或者在该涡轮增压器(5)的增压空气冷却器(13)与该汽油发动机(1)之间进入该供应管线(14)的,
-其中,该空气在该主催化器(3)之后和/或或许在该汽油发动机颗粒过滤器(4)之后且在该SCR催化器(15)之前从该供应管线(14)流出,或者
-其中,该空气在该主催化器(3)之后且或许在该汽油发动机颗粒过滤器(4)之前且在该SCR催化器(15)之前从该供应管线(14)流出。
11.根据前述权利要求之一所述的方法,其特征是,
-在该汽油发动机(1)之后且在该SCR催化器(15)之前,尤其在该SCR催化器(15)的前侧区域中,设有用于加热该SCR催化器(15)的加热件(18),和/或
-在该汽油发动机(1)之后且在该汽油发动机颗粒过滤器(4)之前,尤其在该汽油发动机颗粒过滤器(4)的前侧区域中,设有用于加热该汽油发动机颗粒过滤器(4)的加热件(18),和/或
-在该汽油发动机(1)之后且在该主催化器(3)之前,尤其在该主催化器(3)的前侧区域中,设有用于加热该主催化器(3)的加热件(18),和/或
-在该汽油发动机(1)之后且在副催化器之前,尤其在该副催化器的前侧区域中,设有用于加热该副催化器的加热件(18),
-其中,相应的加热件(18)最好本身涂覆有催化活性涂层。
12.根据前述权利要求之一所述的方法,其特征是,
-该汽油发动机总成的运行阶段包括正常运行阶段、或许惯性运行阶段和再生运行,
-该汽油发动机(1)在正常运行阶段中最好在λ=1左右的λ窗口内运行和/或被调整,
-该惯性运行阶段是由至少一个未点火惯性运行阶段和/或至少一个点火惯性运行阶段构成的,
-在所述点火惯性运行阶段中,流过该主催化器(3)的气体含少量氧气、尤其基本不含氧气,并且尤其是按化学当量燃烧或亚化学当量燃烧、尤其是分阶段亚化学当量燃烧所产生的废气,
-其中,在所述未点火惯性运行阶段中经由废气循环管线(9)给该汽油发动机(1)供应在从所述正常运行阶段过渡至所述未点火运行阶段之前或之时在该汽油发动机(1)中产生的废气,或者
-其中,在所述未点火惯性运行阶段中经由废气循环管线(9)给该汽油发动机(1)供应在从所述点火惯性运行阶段过渡至所述未点火惯性运行阶段之前或之时在该汽油发动机(1)中产生的废气。
13.根据前述权利要求之一所述的方法,其特征是,在所述未点火惯性运行阶段中位于该主催化器(3)内的废气氧含量或者流过该主催化器(3)的废气氧含量基本上对应于在所述正常运行阶段或所述点火惯性运行阶段中流过该主催化器(3)的废气氧含量。
14.根据前述权利要求之一所述的方法,其特征是,
-该废气处理设备(2)包括该主催化器(3)、或许设有的汽油发动机颗粒过滤器(4)、该SCR催化器(15)和或许设于该SCR催化器(15)下游的NOx存储催化器(10),
-其中,在该汽油发动机颗粒过滤器(4)的再生运行中,通过一个或所述通入该废气处理设备(2)的供应管线(14)将氧气且尤其是空气、最好是经过过滤和/或压缩的环境空气供应给该汽油发动机颗粒过滤器(4),和/或
-其中,在该NOx存储催化器(10)的存储运行中,通过一个或所述通入该废气处理设备(2)的供应管线(14)将氧气且尤其是空气、最好是经过过滤和/或压缩的环境空气供应给该NOx存储催化器(10)。
15.根据前述权利要求之一所述的方法,其特征是,
-当氧气尤其是空气被输入该废气处理设备(2)时,流过该主催化器(3)的废气氧含量或位于该主催化器(3)内的废气氧含量低于5体积%或基本上为零,和/或
-当氧气尤其是空气被输入该废气处理设备(2)时,流过该主催化器(3)的废气氧气量或者位于该主催化器(3)内的废气氧气量被保持低到如下程度,即,不影响该主催化器(3)的效率。
16.根据前述权利要求之一所述的方法,其特征是,该动力燃料经由该计量装置(17)在该氧化催化器之后且在该SCR催化器之前(15)被输入。
17.一种汽油发动机总成,
-其中,该汽油发动机总成包括汽油发动机(1)和废气处理设备(2),
-其中,该废气处理设备(2)包括主催化器(3)和设于该主催化器(3)下游的SCR催化器(15),
-其中,在正常运行阶段中在该汽油发动机(1)内由动力燃料和空气反应生成废气,
-其中,该汽油发动机总成包括通入该废气处理设备(2)的、尤其能够被单向流过的供应管线(14),
其特征是,
-该汽油发动机总成设立用于执行根据权利要求1至16之一所述的方法。
18.根据权利要求17所述的汽油发动机总成,其特征是,该汽油发动机(1)设计成在该废气处理设备(2)之前在λ=1左右的λ窗口内被调整的汽油发动机(1)。
19.根据权利要求17或18所述的汽油发动机总成,其特征是,
-该供应管线(14)在该SCR催化器(15)之前通入该废气处理设备(2),
-其中,该供应管线(14)在该汽油发动机(1)的涡轮增压器(5)的压缩机(7)与增压空气冷却器(13)之间分支出,或者
-其中,该供应管线(14)在该汽油发动机(1)的涡轮增压器(5)的增压空气冷却器(13)与该汽油发动机(1)之间分支出,或者
-其中,该供应管线(14)在空气过滤器与该汽油发动机(1)的涡轮增压器(5)的压缩机(7)之间分支出,或者
-其中,该供应管线(14)相对于环境空气被打开,以从在该汽油发动机总成之外的环境送入空气。
20.根据权利要求17至19之一所述的汽油发动机总成,其特征是,
-该供应管线(14)在该SCR催化器之前通入该废气处理设备(2),
-其中,该供应管线(14)包括从进气道和/或环境空气馈风的风扇(22),和/或
-其中,该供应管线(14)包括蓄压器(21)、尤其是压缩空气蓄压器。
21.根据权利要求17至20之一所述的汽油发动机总成,其特征是,
-该供应管线(14)在该SCR催化器(15)之前通入该废气处理设备(2),和/或
-该供应管线(14)相对于环境空气尤其单向地朝向该废气处理设备(2)打开,以从在该汽油发动机总成之外的环境输入空气,和/或
-环境空气自动地通过存在于该废气处理设备(2)中的废气流而被吸入该废气处理设备(2),和/或
-环境空气经由文丘里喷嘴(11)被输入该废气处理设备(2)。
22.根据权利要求17至21之一所述的汽油发动机总成,其特征是,
-该汽油发动机颗粒过滤器(4)未经涂覆地构成或被设计成二元催化器或三元催化器或四元催化器,或者
-该汽油发动机颗粒过滤器(4)不包括催化器,或者包括二元催化器或三元催化器或四元催化器。
23.根据权利要求17至22之一所述的汽油发动机总成,其特征是,
-该汽油发动机颗粒过滤器(4)包括所述SCR催化器(15),其中,该SCR催化器(15)布置在该汽油发动机颗粒过滤器(4)的后侧区域中,和/或
-在该汽油发动机颗粒过滤器(4)上设有用作SCR催化器(15)的涂层例如尤其是钒、含铁沸石或含铜沸石,其中,用作SCR催化器(15)的所述涂层最好在废气流动方向上从该汽油发动机颗粒过滤器(4)的背侧来施加。
24.根据权利要求17至23之一所述的汽油发动机总成,其特征是,
-在该主催化器(3)与该汽油发动机颗粒过滤器(4)之间设有涂覆有氧化催化器涂层的氧化催化器,或者
-该汽油发动机颗粒过滤器(4)至少在其前侧区域中具有氧化催化器涂层,
-其中,该氧化催化器涂层设立用于使NO与O2反应生成NO2
25.根据权利要求17至24之一所述的汽油发动机总成,其特征是,
-在该汽油发动机(1)之后且在该主催化器(3)之前,尤其在该主催化器(3)的前侧区域中,设有尤其具有催化涂层的用于加热该主催化器(3)的加热件(18),和/或
-在该汽油发动机(1)之后且尤其在该主催化器(3)之后且在该氧化催化器之前,尤其在该氧化催化器的前侧区域中,设有尤其具有催化涂层的用于加热该氧化催化器的加热件(18),和/或
-在该汽油发动机(1)之后且尤其在该氧化催化器之后且在该汽油发动机颗粒过滤器(4)之前,尤其在该汽油发动机颗粒过滤器(4)的前侧区域中,设有尤其具有催化涂层的用于加热该汽油发动机颗粒过滤器(4)的加热件(18),和/或
-在该汽油发动机之后且尤其在该汽油发动机颗粒过滤器(4)之后且在NOx存储催化器(10)之前,尤其在该NOx存储催化器(10)的前侧区域中,设有尤其具有催化涂层的用于加热该NOx存储催化器(10)的加热件(18)。
26.根据权利要求17至25之一所述的汽油发动机总成,其特征是,
-该汽油发动机总成包括汽油发动机(1)和具有至少该主催化器(3)、该汽油发动机颗粒过滤器(4)和NOx存储催化器(10)的废气处理设备(2),
-该主催化器(3)设计成或用作三元催化器,
-在该主催化器(3)下游设置或许用作四元催化器的该汽油发动机颗粒过滤器(4),
-在该汽油发动机颗粒过滤器(4)下游设有该NOx存储催化器(10),并且
-在该NOx存储催化器(10)之前或许设置有一个或所述氧化催化器。
27.根据权利要求17至26之一所述的汽油发动机总成,其特征是,该NOx存储催化器(10)在废气流动方向上是该废气处理设备(2)的最后的催化器。
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