[发明专利]带改进的NOx排放控制的排气系统

说明书

相关专利的交叉引用

[0001]本申请要求享有于2008年1月3日提交的美国临时申请No.61/018,744的权益。上述申请的发明公开通过引用而结合在本文中。

技术领域

[0002]本公开涉及用于内燃机的排气系统，更具体地说涉及利用选择性的催化还原(SCR)装置用于排放控制的排气系统。

背景技术

[0003]这里提供的背景描述是用于总地提出本公开内容的目的。目前提名的发明人的工作，就该背景章节中所描述的范围，以及可能在提交时没有获得当前技术认可的描述方面而言，其既非明确地也非隐含地认为当前技术违背了本公开。

[0004]选择性的催化还原(SCR)催化剂和柴油氧化催化剂(DOC)通常供柴油发动机使用，以便减少排放。在SCR工艺中，氮氧化物(NO_X)与还原剂起反应，其通过定量给料系统而注入到有待吸附于SCR催化剂之上的废气流中。注入的计量试剂(例如尿素)分解而形成氨(NH₃)。NH₃是还原剂，其用于与NO_X起反应，以将NO_X还原成氮(N₂)和水(H₂O)。

[0005]SCR工艺通常需要相对较高的废气温度(例如大于200℃的温度)。然而，传统的柴油发动机在冷起动和低负荷运转条件下，产生通常在200℃以下的低温废气。在FTP-75循环(用于排放测试的联邦测试程序的Bag I或阶段I)的冷起动阶段期间，即使在初步预热策略下，SCR单元的最高温度可能仍然低于使SCR单元有效减少NO_X排放所需要的温度。

发明内容

[0006]因此，提供了一种排气系统，其包括选择性的催化还原(SCR)装置和NO_X吸收器。NO_X吸收器吸收NO_X废气，并将NO_X吸收器所吸收的NO_X释放到SCR单元中。SCR单元将NO_X废气转换成氮和水。

[0007]在其它特征方面，提供了一种操作排气系统的方法，其包括在NO_X吸收器中吸收NO_X废气，将NO_X吸收器中所吸收的NO_X释放到SCR单元中，并将NO_X吸收器中所释放出的NO_X转换成氮和水。

[0008]从本文提供的细节描述中将进一步明晰适用领域。应该懂得，细节描述和特定的示例仅仅只用于举例说明的目的，而并不意图限制本公开的范围。

附图说明

[0009]这里所述的图纸只是出于举例说明的目的，而决非意图限制本公开的范围。

[0010]图1是车辆的框图，其包括根据本公开教义的排放控制系统；

[0011]图2是柴油氧化催化剂(DOC)的示意图，其包含稀燃NO_X吸附(lean NO_X trap，LNT)催化剂；且

[0012]图3是根据本公开教义的排气系统的操作方法的流程图。

具体实施方式

[0013]以下描述在性质上仅仅是示例性的，并且并不意图限制本公开、应用或用途。应该懂得，在全部图纸中，相应的标号表示相似的或相应的部件和特征。

[0014]根据本公开的排气系统可包括与氮氧化物(NO_X)吸收器集成于一体的柴油氧化催化剂(DOC)，其设置在选择性催化剂还原(SCR)装置的上游。当SCR单元在发动机起动周期期间不能有效地减少NO_X排放时，NO_X吸收器可吸收NO_X废气。在废气达到预定的温度之后，NO_X吸收器可释放被吸收的NO_X，此时SCR单元可有效地将NO_X转换成氮和水。结果，在发动机起动周期期间可减少释放至大气的NO_X排放物。

[0015]参看图1，其显示了车辆10，其包括根据本公开教义的排放控制系统。燃料从燃料泵14通过多个燃料喷射器16而传送至柴油发动机12中。空气通过空气吸入系统18而传送至发动机12中。