[发明专利]用于清洁排气的排气后处理单元

说明书

本发明涉及一种用于清洁排气的排气后处理单元(20,120,220)，所述排气后处理单元包括：减排模块(30,130,230)，它是柴油微粒过滤器(DPF)(30A)和/或柴油氧化催化剂(DOC)(30B)；选择性催化还原(SCR)催化剂(32)；电加热元件(38,38',138,238)，其布置在减排模块的上游；壳体(40)，其至少容纳减排模块和电加热元件；和检修盖(44)，其以可移除方式布置成覆盖壳体的检修开口(42)，通过该检修开口，能够触及所述减排模块。所述电加热元件被相对于所述壳体以可移除方式布置，并且布置成在移除检修盖和减排模块后能够被触及。本发明还涉及用于操纵交通工具的排气后处理单元的方法、用于在排气后处理单元中使用的电加热元件以及一种交通工具。

技术领域

本发明涉及用于清洁排气的排气后处理单元。本发明还涉及用于操纵交通工具的排气后处理单元的方法、用于在排气后处理单元中使用的电加热元件、以及包括排气后处理单元的交通工具。

背景技术

交通工具典型地包括用于推进该交通工具的发动机。发动机可以通过各种方式提供动力，例如通过内燃发动机中的液体或气体燃料或者通过电机中的电力。此外，存在混合动力解决方案：其中，交通工具由内燃发动机和电机二者推进。

在发动机是内燃发动机(例如柴油发动机)的情况下，通常为交通工具提供排气后处理系统(EATS)，以处理发动机的排放物。用于柴油发动机的EATS典型地包括柴油氧化催化剂(DOC)、柴油微粒过滤器(DPF)和选择性催化还原(SCR)催化剂。在SCR催化剂的上游喷射还原剂(例如尿素或含氨物质)，以帮助在催化剂的帮助下将氮氧化物(也称为NOx)转化为双原子氮(N2)和水以及潜在的二氧化碳CO₂(取决于还原剂的选择)。清洁的或至少减少了排放的排气然后通过交通工具的排气管离开EATS和交通工具。引起与柴油发动机类似的排放的其它类型的发动机可能利用相同的或类似的EATS。

政府的法规以及对提高交通工具的燃料经济性的持续需求意味着需要EATS的更高效操作。例如，当排气的温度低时，EATS必须快速加热，并且在很低的负载下也具有高的转化效率。为了满足严格的CO₂要求，需要非常高效的发动机，这也导致较低的排气温度和较高的发动机NOx排放水平，这要求在SCR催化剂的上游喷射大量还原剂。此外，当使用尿素作为还原剂时，尿素需要热量来蒸发并且水解成氨。如果温度低，就有很大的风险产生结晶和沉积物，这降低了EATS的效果。

电加热元件可以用来加热排气，以抵消排气的低温并减少相关的缺点。然而，将电加热元件添加到EATS增加了系统的复杂性，和/或添加了带来故障风险并需要维护或更换的部件。EATS中的部件的故障通常需要耗时的维修，并伴随着成本高昂的交通工具停用时间(downtime)。此外，导致部件更换或甚至更换整个EATS的部件故障对环境是不利的。

因此，行业中需要一种旨在减轻上述缺点的改进的EATS。

发明内容

本发明的目的是至少部分地减轻上文关于已知排气后处理系统讨论的缺点，并提供一种改进的排气后处理单元。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于清洁排气的排气后处理单元。该排气后处理单元包括：

-减排模块(emission reducing module)，该减排模块是柴油微粒过滤器(DPF)和/或柴油氧化催化剂(DOC)，

-选择性催化还原(SCR)催化剂，

-电加热元件，该电加热元件布置在所述减排模块的上游，

-壳体，该壳体至少容纳所述减排模块和电加热元件，以及

-检修盖，该检修盖以可移除方式布置成覆盖所述壳体的检修开口，通过该检修开口，能够触及所述减排模块，

其中，所述电加热元件被相对于所述壳体以可移除方式布置，并且布置成在移除所述检修盖和减排模块后能够被触及。