[发明专利]具有用于减少氮氧化物的选择性催化转化器的内燃机和运行所述类型内燃机的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年2月13日提交的德国专利申请号 102013202297.2的优先权，为了所有的目的其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请涉及具有用于减少氮氧化物的选择性催化转化器的内燃机和运行所述类型内燃机的方法。

背景技术

为了减少NOx排放物，在排气排放系统中可以利用选择性催化还原(SCR)催化剂。在SCR催化剂的上游喷射还原剂。NOx将与SCR 催化剂中的还原剂或还原剂产物发生反应，形成诸如氮气和水的副产物。

一种示范性方法是在涡轮增压器上的涡轮的下游和SCR催化剂的上游喷射还原剂。具体说，还原剂被喷射到从该涡轮出来的排气流中。另一种方法是在涡轮增压器和SCR催化剂两者的上游喷射还原剂。作为还原剂，通常使用氨NH₃和尿素。而且，可以利用HC富集，其中未燃烧的烃被直接引入排气排放系统中。

本发明人认识到上述方法的问题之一是SCR催化剂的温度调节。在低温下NOx可能不起反应并且释放到大气中。排气后处理系统和 SCR催化剂的靠近连接可能导致高温，这释放氨和NOx而不还原。认识到的另一个问题是排气流动速率只取决于发动机运行条件并且不能被控制来促进喷射的还原剂的更好分解。而且，为了将尿素分解成氨需要窄的排气温度范围。另一个问题是直接引进未燃烧的烃需要额外的燃料，因而增加燃料消耗。

发明内容

一种方案涉及一种内燃机，该内燃机包括用于供给增压空气的进气系统和用于排放排气的排气排放系统。其中排气排放系统还包括用来还原氮氧化物、设置在排气排放系统中的至少一个选择性催化转化器，和氧化催化转化器，该氧化催化转化器作为进一步的排气后处理系统在该至少一个选择性催化转化器的上游设置在排气排放系统中。而且，旁通管路在该氧化催化转化器的上游从排气排放系统分支并且在氧化催化转化器和该至少一个选择性催化转化器之间再次流入 (issue into)排气排放系统中；并且设置给料装置用于将作为还原剂而用于该至少一个选择性催化转化器的液体尿素引入旁通管路中。与主排气管路相对的旁通管路8中的总排气流的低质量流动速率的性能促进被喷射的还原剂的更长的停留时间和更好的分解。

另一种方案涉及控制发动机的方法，该发动机具有涡轮增压器，其中涡轮设置在发动机排气中，和设置在该涡轮的下游的选择性催化还原器(SCR)，该方法包括将还原剂喷射到SRC中并且通过在来自涡轮上游的一部分发动机排气和来自涡轮下游的另一部分发动机排气之间将排气流分给所述还原剂中来控制该还原剂的温度。

一种控制来自发动机的氮氧化物排放物的方法，该发动机具有涡轮增压器，其中涡轮设置在发动机排气中，和设置在该涡轮的下游的选择性催化还原器(SCR)，该方法包括控制设置在发动机排气和涡轮之间的第一旁通管路节段上的废气门阀，以改变来自该涡轮的一部分排气的方向来保持期望的发动机转矩。而且，通过设置在连接于SCR 的排气给料管路中的尿素给料元件控制到SCR中的尿素喷射，所述排气给料管路接收来自所述第一旁通管路的排气流并且接收来自设置在该涡轮排气下游的第二旁通管路的排气流，并且通过控制连接于所述第一和所述第二旁通管路的控制元件，以在来自所述第一旁通管路的排气流和来自所述第二旁通管路的排气流之间将排气流分给所述排气给料管路中，控制所述尿素给料元件的温度。

应当明白，提供上面的发明内容是为了以简化的形式介绍构思选择，这种构思在详细描述中进行进一步的描述。这并不意味着视为所主张主题的关键的或基本的特征，所主张主题的范围由权利要求唯一地限定。而且，所主张的主题不限于解决上面指出的任何缺点或在本公开任何部分中的实施方式。

附图说明

图1以示意略图的形式示意地示出内燃机的第一实施方式；

图2以示意略图的形式示意地示出内燃机的第二实施方式；

图3以示意略图的形式示意地示出进一步说明的实施方式；

图4a-4b示出运行排气排放系统的示范性方法；

图5示出调节还原剂量的示范性方法。

具体实施方式

公开了一种内燃机，其包括用于供给增压空气的进气系统和用于排放排气的排气排放系统，其中该排气排放系统还包括用来还原氮氧化物的至少一种选择性催化还原(SCR)催化剂。作为该排气排放系统中进一步的排气后处理系统，氧化催化转化器设置在至少一个选择性催化转化器的上游。