[发明专利]排气系统

说明书

本发明涉及用于特别是车辆中的内燃机的排气系统，其包括：至少一个第一催化转化单元(13)，所述第一催化转化单元具有至少一个能由内燃机废气流过的催化转化器组件(24)；和燃料运行的加热设备(36)，其中，所述至少一个第一催化转化单元(18)包括能由离开加热设备(36)的加热设备废气流过的热交换器体积(50)。

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的排气系统，其例如可以用于在车辆中将在用作驱动机组的内燃机中产生的内燃机废气排放到周围环境中。

背景技术

这样的排气系统通常包括一个或多个催化转化单元。例如沿着内燃机废气流动方向直接接在内燃机后的催化转化单元可以是氧化催化转化器组件，在该氧化催化转化器组件之后例如可以设置微尘滤清器组件。再下游可以设置有SCR(selektive katalytischeReduktion(选择性催化还原))催化转化单元。由于这样的催化转化单元、特别是包括氧化催化转化器组件的催化转化单元，为了有效的催化反应应该具有约200℃的确定的最低温度，所以基本上存在下述问题：在内燃机起动或重新起动之后、例如在车辆的所谓空挡滑行之后，直到催化转化器组件达到或者重新达到这个最低温度为止，可能经过比较长的持续时间。

为了缩短这个持续时间，例如可以将催化转化单元设置在尽可能接近内燃机的地方，以便由此将离开内燃机的内燃机废气在至催化转化单元的流动路程上的热损失保持得尽可能小。然而由于车辆中可供使用的结构空间之故，常常难以实现这一点。此外，可以给这样的催化转化单元配置电加热装置。当该电加热装置的催化转化器组件具有过低的温度时，可以运行这个加热装置。然而，这样的电加热装置的运行导致车载供电系统的较大负荷。此外众所周知的是：以较高的结构费用改善这样的排气系统的热绝缘，以便由此通过减少向周围环境排放热来保障对催化转化器组件的尽可能快速的加热。除了高的结构费用支出和伴随而生的费用支出之外，这样的热绝缘造成下述问题，即内燃机在高负荷状态中较长时间的运行可能导致催化转化单元的热过载。这样的热过载可能造成：催化转化单元的承载催化转化器组件的壳体较剧烈地膨胀，而例如利用陶瓷材料构成的和在居间置入纤维垫的情况下保持在所述壳体内的催化转化器组件则不热膨胀或程度小得多地热膨胀。由于壳体中的夹紧效果丧失之故，这一点会导致催化转化器组件向着下游方向朝着用于内燃机废气的漏斗状成形的出口区域移动。若壳体随后冷却，这可能导致过大的径向负荷和对催化转化器组件的损伤。

发明内容

本发明的目的是：设定一种用于特别是车辆中的内燃机的在其热状态方面可更好控制的排气系统。

根据本发明，这个目的通过用于特别是车辆中的内燃机的排气系统得以实现，其包括：至少一个第一催化转化单元，所述第一催化转化单元具有至少一个能由内燃机废气流过的催化转化器组件；和燃料运行的加热设备，其中，所述至少一个第一催化转化单元包括能由离开加热设备的加热设备废气流过的热交换器体积

通过燃料运行的、可以在车辆中例如作为停车采暖装置或/和作为辅助加热器运行的加热设备，在这样的加热设备起动之后较快速地将温度在约200℃范围内的废气排出。根据本发明，该废气用于在热交换器体积中将热传递到至少一个催化转化器组件上并且由此将该催化转化器组件较快速地至于一个温度中，该温度保障有效实施催化反应。因此例如在一种状态中(在该状态中这样的加热设备在车辆起动之前作为停车采暖装置运行，以便对汽车轿厢进行预热或/和还对用作驱动机组的内燃机进行预热)，由这个加热设备排出的加热设备废气可以用于对至少一个催化转化单元进行热调节，以便当在起动车辆中发动内燃机时且在内燃机废气首先依然较冷时就已经保障催化反应的实施。即使在内燃机重新起动的情况中、例如在车辆持续较长时间的空挡滑行运行之后(在该空挡滑行运行中内燃机关闭并且因此该内燃机以及排气系统冷却)，也能够通过起动加热设备来保障对催化转化单元的较快速的加热。由于特别是在需热调节的催化转化器组件的区域中或者在该催化转化器组件的上游彼此分开地引导内燃机废气流和加热设备废气流(因为加热设备废气被引导穿过不能由内燃机废气流过的热交换器体积)，所以内燃机废气在引导该内燃机废气的管路内的压力此外不对加热设备的运行产生不利影响。