[发明专利]内燃机用排气后处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机、特别是机动车内燃机用的排气后处理装置。

背景技术

选择性催化还原法(SCR法)指一种选择性化学反应，其中并不是 排气的所有排气组分都被还原，而是仅还原了氮氧化物。在汽车工程中， 该方法正越来越多的被用于具有柴油发动机的卡车和商务车中，从而减 少了污染物的排放程度，使它们符合Eu4标准。还原所需的氨并不是直 接地进行添加，例如纯相形式，而是以含水的尿素溶液形式加入，将该 溶液注入到排气管路中，在此它通过水解反应触发尿素水溶液分解成氨 和水。SCR法的优点是从排气中除去灰粒和氮氧化物，因此减少了排放。 前述方法的缺点特别在于尿素与待清洁排气的混合通常不充分。

发明内容

本发明涉及的问题是提供一种上述定义类型的排气后处理装置的改 进实施方案，其特征特别在于改善了还原剂和待清洁排气的混合。

根据本发明，这一问题通过独立权利要求的主题得以解决。优选实 施方案是从属权利要求的主题。

本发明基于的总体思想是，在排气后处理装置内，重复地偏转待清 洁的排气流，由此使排气和所添加尿素极好的、充分的混合。该排气后 处理装置具有一壳体，其带有通往混合室并伸入到该壳体的管，该混合 室为罐形，并翻转越过排气管的排出口，使进入的排气的流向反转，并 使该排气在排气管的外部径向上向后偏转。该罐形混合室的开口端通往 优选设计为气密性的收集室，并因此毫无损耗地将排气供入到下游的 SCR催化转化器中。本发明的排气后处理装置的优点在于排气流的回流 包含总的360°，从而使待清洁的排气与一开始加入到排气后处理装置中 的尿素和/或氨极好的、充分的混合。该极好的、充分的混合随后使得氮 氧化物基本上完全还原。

排气管优选在其排出口区域内具有一穿孔壁。与未穿孔的排气管相 比，这种穿孔壁会形成更大的涡流，该涡流能改善尿素和/或还原剂与待 清洁排气的混合。

在本发明方法的优选实施方案中，至少将一个以下的导流部件：穿 孔板、自旋部件、螺旋部件，设置在混合室和收集空间之间。此处所列 的全部部件都产生排气流的偏转从而增强对该排气的混合。很明显，在 本发明的排气后处理装置中，上述部件可单独地加以使用，或者彼此以 任意的组合加以使用。

在本发明方法的另一优选实施方案中，将一吸声空间设置在SCR催 化转化器的下游。在SCR催化转化器中催化反应之后，即氮氧化物还原 以后，将排气流传送到吸声室中，在此通过例如室中合适的衬里吸收声 音从而减少了噪音。因此，排气后处理装置不仅达到了清洁排气的目的， 而且同时实现了消声器的功能，以致获得特别紧凑的设计。

并且优选将NO_x传感器安装在下游的SCR催化转化器上。这种NO_x传感器测量从SCR催化转化器中排出的排气中的NO_x，并将该值传送到 分析装置，该装置对所检测的值和设定的给定值进行比较。另外，可想 得到的是，根据所测量的实际值与规定的设定值之间的偏移量，可调节 尿素的添加以及由此的还原过程。

本发明的其它重要特征和优点来自从属权利要求，附图和基于附图 的各自的附图说明。

不言而喻的是上述特征和下文还将阐述的那些特征在不超出本发明 的范围内，不仅可以以给定的特殊结合方式使用，而且可以以其它结合 方式或者单独地使用。

附图说明

本发明的优选示例性实施方案描述于附图中并且在以下阐述中详细 进行说明，此中涉及的相同的附图标记指相同、类似或同一功能的部件。

示意图中：

图1显示了排气管区域内排气后处理装置的纵截面图。

图2显示了与图1中的相类似，但具有一不同排气管的图。

图3显示了与图2中的相类似，但具有一不同排气管的图。

图4显示了与图3中的相类似，但具有一个一端密封的排气管的图。

图5显示了与图4中的相类似，但具有在排出口区域内进行穿孔的 排气管壁的图。

图6显示了与图5中的相类似，但具有一个一端开口的排气管的图。

图7显示了具有文丘里喷嘴(Venturi nozzle)的排气管的纵截面图。

图8显示了与图2中相类似，但具有若干SCR催化转化器的排气后 处理装置的纵截面图。