[发明专利]排气后处理系统

说明书

本发明涉及一种用于内燃机的排气后处理系统(10)，其带有用于接收内燃机的排气的入口(12)；带有至少一个排气通道(14)，其中，在入口(12)的下游在所述排气通道(14)中布置有第一三元催化器(16)，并且其中在靠近发动机的第一三元催化器(16)的下游在排气通道(14)中布置有至少一个第二三元催化器(18)，并且其中，至少一个涡轮(20)在排气通道(14)中布置在入口(12)和第一三元催化器(16)之间。在排气后处理系统(10)中，在其中结构空间尽可能高效地设计，设置成，在涡轮(20)的下游设置有排气通道(14)的第一偏转部(22)且在第二三元催化器(18)的下游设置有排气通道(14)的与第一偏转部(22)处于相同的曲率方向中的第二偏转部(24)。

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的排气后处理系统(或成为废气后处理系统，即Abgasnachbehandlungssystem)，其带有用于接收内燃机的排气的入口；带有至少一个排气通道，其中，在入口的下游在排气通道中布置有第一三元催化器。在靠近发动机的第一三元催化器的下游在排气通道中布置有至少一个第二三元催化器。此外，至少一个涡轮在排气通道中布置在入口和第一三元催化器之间。

背景技术

由于排气法规的发展汽车制造商面临如下挑战：减少发动机的原始排放和通过相应的排气后处理净化仍然产生的排气。法规等级EU7使得如下是必需的：汽油发动机常常需要颗粒过滤器，以便在排放时不超过规定允许的颗粒数。这种汽油颗粒过滤器在驾驶运行中会装载烟灰。为了使排气背压不升高得太剧烈，该汽油颗粒过滤器必须连续地或周期性地恢复。排气背压的升高会导致内燃机的额外消耗、功率损失和影响运行平稳性直至点火中断。

例如，DE 10 2019 109 442 A1示出排气后处理系统，该排气后处理系统可以接收并至少部分净化内燃机的排气。颗粒过滤器在发动机附近遭受高热老化。颗粒过滤器在发动机远处仅难以再生。为此设置成，第一三元催化器在排气通道中前置于四元催化器，即具有三元催化器涂层的颗粒过滤器。

另一种技术解决方案在于，降低汽油发动机的冷启动排放，因为所述冷启动排放合计为在整个行驶循环中的排放的大量份额。该需求越来越重要，如果市内的RDE行程的有效路程(即在实际行驶运行中排放物的排放)进一步降低，因为由此冷启动的份额越来越重。作为解决方案，要么可以降低原始排放，要么可以改善排气后处理的转化性能。这可以通过以下方式实现，即，将三元催化器更快地加热到其运行温度。为此，可以用发动机内部和发动机外部的措施。在此，发动机外部的措施必须有目的地集成到排气设备方案中。可能的发动机外部的加热措施是催化器的电加热。

然而除了这些附加的措施之外，三元催化器仍然必须提供必要的转换性能，由此其常常必须实施成相对大体积的。这尤其在狭窄的发动机舱内会导致结构空间问题，尤其当需要额外的构件用于加热时。

发明内容

因此本发明的目的在于说明一种排气后处理系统，在其中结构空间尽可能紧凑和高效地设计。

该目的在本发明中根据本发明首先由此来实现，即，在涡轮的下游设置有排气通道的第一偏转部(Umlenkung)且在第二三元催化器的下游设置有排气通道的与第一偏转部处于相同的曲率方向中的第二偏转部。

就此而言，靠近发动机的位置应理解为在排气后处理系统中具有从内燃机的出口起小于80cm、优选地小于50cm的三元催化器的端侧入口的排气行程长度(Abgaslauflaenge)的位置。

在本发明的范围中如下材料应被理解为三元催化器，所述材料能够至少部分地将一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO_X)和未燃烧的碳氢化合物(HC)转化为二氧化碳(CO₂)、氮气(N₂)和水(H₂O)。