[实用新型]后处理装置和内燃发动机

说明书

技术领域

本公开涉及一种后处理装置，其用于净化具有内燃发动机的机动车辆的排气气体，该后处理装置具有改进的入口锥部。还涉及一种包括该后处理装置的内燃发动机。

背景技术

已知的是，现代发动机设置有一个或多个排气后处理系统，其还被称作催化转化器。通常，催化转化器由催化器基底或芯部构成，其通常是具有蜂巢结构的陶瓷单体(monolith)，承载催化剂层或涂层。后处理系统可以是被配置为改变排气气体成分的任何装置。它们的示例是柴油机氧化催化器(DOC)，其被定位在排气线中用于降解包含在排气气体中的残留碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)；稀氮氧化物捕集器(LNT)，其设置用于捕集排气气体中包含的氮氧化物并且被定位在排气线中。

示例还包括用于排放减少的排气气体后处理系统，并且特别是来自柴油发动机排气气体的微粒和氮氧化物(NO_x)。这些系统设置有后处理装置，所述装置沿着发动机的排气线安装并且典型地包括用于微粒控制的柴油机微粒过滤器(DPF)，以及用于NO_x控制的选择性催化还原(SCR)系统。

典型地，后处理装置包括入口锥部(inlet cone)，排气气体通过所述入口锥部进入装置内。催化转化器由催化器基底或芯部构成，其通常是具有蜂窝状结构的陶瓷单体。所述单体被涂层有所谓的载体涂层(washcoat)的复杂物质。载体涂层是用于催化材料的承载物并且被用于在高表面积(high surface area)上分散材料。可以使用氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、或硅铝混合物。催化材料(贵金属，诸如铂、钯和铑)在施加至芯部之前被悬浮在载体涂层中。

后处理系统任务的一个是获得尽可能高的流动均匀性指数。均匀性指数意味着气流如何良好地分布在装置的罐装砖状物(canned brick)内。从数学的角度来讲，均匀性指数可以被限定如下：

UI=1-12Av‾∫(v-v‾)dA]]>

其中：

UI＝流动均匀性指数

A＝催化器基底中单元的第一层的表面积

v＝排气气体速度

＝排气气体平均速度

良好的流动均匀性指数对紧密联接的后处理装置是尤其重要的：这些装置被容纳为紧靠发动机并且因此它们的形状经常受发动机几何约束影响。

事实上，流动均匀性指数是重要的参数，其表明有多少内部的砖状物被使用，换句话说，即载体涂层和贵金属。流动均匀性指数(UI)指示用于减少排放的砖状物体积的百分比。

不幸的是，上述所有用于紧密联接的后处理装置，由于影响砖状物形状的封装约束，大约是0.9的均匀性指数的标准目标经常很难实现。

因此，存在对克服上述的不便的后处理装置的新设计的需求。

本实用新型的目的是提供一种后处理装置，其具有新特征，所述新特征改进装置的基底内的排气气体分布。

这些目的通过一种后处理装置并且通过一种内燃发动机来实现。

从属权利要求界定了优选的和/或尤其有利的方面。

实用新型内容

本公开的实施例提供一种后处理装置，其用于净化具有内燃发动机的机动车辆的排气气体，后处理装置包括催化器基底和入口锥部，排气气体从所述入口锥部到达催化器基底，其中入口锥部包括挡板，所述挡板容纳在入口锥部内并且被配置为实现高于流动均匀性指数阈值的流动均匀性指数，所述流动均匀性指数代表所利用的催化剂体积的百分数。

该实施例的优势包括改进砖状物上的流动均匀性指数，换句话说，增大均匀性指数使其高于0.9的目标值。这意味着催化剂中贵金属的更好使用并且因此导致后处理装置的改进的转化效率。

根据本实用新型的另一实施例，挡板是成型金属板。

该实施例的优势是成型金属板允许将排气气流分离为两个子体积，这改进了均匀性指数。