[发明专利]排气处理装置、用于处理排气的方法以及机动车

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于处理燃烧设备、尤其柴油发动机的排气的排气处理装置。本发明还涉及一种用于通过选择性催化反应来处理燃烧设备的排气的方法以及一种机动车，在该机动车中实现了按本发明的方法或者说具有按本发明的排气处理装置。

背景技术

能够通过将还原剂加入排气后处理装置中的排气中来实现燃烧发动机排气的彻底并且有效的清洁。在此，尤其在稀薄混合气运行的燃烧发动机中降低排气中的氮氧化合物，在所述燃烧发动机中为了进行燃烧而存在相对于化学计算的燃料-空气-混合物的过量空气。作为反应试剂使用常规的氨。在排气温度足够时将氮氧化合物连同氨还原成无害的成分例如水和氮气。

由于机动车上发动机区域内受限制的结构空间比，通常将还原剂输入机动车的底部区域内并且由此输入在那里延伸的排气系统中。在此，经常将两构件的还原催化器或者也将两个相互分开的还原催化器布置在底部区域内。这引起了确定的制造和装配费用以及增加的能量需求，用来将布置在底部区域内的催化器置于所要求的运行温度上。这通常通过还原催化器上的或者还原催化器中的电加热来实现，或者通过燃烧发动机中推进剂的所谓的拖延的燃烧来实现。这意味着燃烧发动机不能将推进剂的化学能最佳地转换成机动车的动能。此外，通过推进剂的拖延的燃烧只能在还原催化器中实现大约400℃到450℃。

将热量输入还原催化器一方面用于加热排气从而实现所需要的还原，并且另一方面用于加热还原剂，从而将在那里获得的水份额尽可能快地转换成气相。

由DE 102 50 050 A1公开了在利用燃烧发动机的燃烧热量时能够提高还原催化器的效率。

也能够从10 2008 051 496 A1中获得提示，即排气的高温有利于还原催化器的运行。

DE 103 23 607 A1传授了一种用于清洁燃烧发动机排气的装置，其具有氧化催化器、颗粒过滤器以及还原催化器。在此，该还原催化器与颗粒过滤器组合成一个结构上的单元。

发明内容

本发明的任务是提供一种装置以及一种方法，用该装置和方法能够以有效并且成本低廉的方式降低排气中的氮氧化合物。

该任务通过按本发明的排气处理装置以及用于处理燃烧设备的排气的按本发明的方法得到解决。根据本发明的用于处理燃烧设备的排气的排气处理装置包括排气系统以及布置在其中的氧化催化器、用于选择性催化还原的还原催化器以及颗粒过滤器，其中所述氧化催化器布置在所述还原催化器上游并且所述还原催化器布置在颗粒过滤器上游，其中所述还原催化器在所述排气系统中沿着排气流动方向如此程度地布置在上游，从而使得经过所述还原催化器的排气的热量足以将所述还原催化器置于运行温度，并且所述还原催化器具有用于计量地置入还原剂的计量模块，其特征在于，所述计量模块具有能够由冷却介质穿流的冷却单元并且被如此设计以及构造，使得所述冷却单元能够在流体技术上与所述燃烧设备的冷却装置连接，从而能够使用所述冷却装置的冷却介质来冷却所述计量模块，其中，所述还原催化器布置在将所述氧化催化器与所述颗粒过滤器连接起来的模块上，其中，所述排气处理装置此外还具有低压排气导回装置，其中，所述低压排气导回装置包括冷却装置，所述冷却装置在热技术方面如此与所述还原催化器的计量模块连接，从而能够借助于所述低压排气导回装置的冷却装置来冷却所述计量模块。在根据本发明的用于通过选择性催化还原借助通过计量模块来计量地置入的还原剂来处理燃烧设备的排气的方法中，所述排气穿流与所述燃烧设备耦合的排气系统，其中在所述排气系统中将氧化催化器布置在为了选择性催化还原而设置的还原催化器上游，所述还原催化器布置在颗粒过滤器的上游，并且将经过所述还原催化器的排气的热量用于将还原催化器加热到运行温度，其特征在于，所述计量模块利用冷却装置的冷却介质进行冷却，其中，将所述还原剂注入到将氧化催化器与颗粒过滤器在流体技术上连接起来的模块中，其中，所述排气处理装置此外还具有低压排气导回装置，其中，所述低压排气导回装置包括冷却装置，所述冷却装置在热技术方面如此与所述还原催化器的计量模块连接，从而能够借助于所述低压排气导回装置的冷却装置来冷却所述计量模块。根据本发明补充地提出了一种机动车，该机动车包括按本发明的排气处理装置。