[发明专利]用于机动车辆的排气系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的排气系统以及具有这种排气系统的机动车辆。

背景技术

机动车辆的内燃机在正常运行条件下产生的废气可通过汽车催化转换器来净化，以明显降低废气的污染物排放。这种废气的净化可通过在废气处理装置中向所述内燃机的废气加入还原剂来进行。一种基于这种向废气中添加还原剂的已知方法是所谓的选择性催化还原（“SCR”），其中废气中的氮氧化物被化学还原。

这种选择性催化还原是有利的，特别是对于内燃机来说，内燃机在燃料燃烧过程中产生较高的空气过量，例如在柴油机的情况下，其废气中存在高浓度的氧气。由于废气中的氧气浓度如此之高，使用常规的三元催化转换器不能还原氮氧化物。因此，对于柴油机来说，经常使用的氧化催化转换器减少了CO和C_mH_n的排放。具有催化活性的贵金属，例如铂或钯等可结合到所谓的“涂层（washcoar）”中。

实际的选择性催化还原在柴油氧化催化转化器下游的废气处理装置的区域中进行。可使用氨作为还原剂，其必须用于废气处理装置。然而，为了向排气系统中提供氨，通常不是直接将氨注入到排气系统中，而是以还原剂前体的形式引入到排气系统中。例如，这种前体可以是尿素水溶液，其商业上已知的名称为“Adblue”。这种前体到实际的还原剂（氨）的转化可在废气处理装置下游的内燃机区域内的废气流中通过加热和/或借助于催化转换器发生。

向排气系统中加入还原剂例如可利用注射器通过注入来进行。这种注射器可设置在实际的柴油氧化催化转化器的下游。然而，利用这样的安置，在特别的安装情况下，注入的尿素水溶液液滴会冲击到柴油氧化催化转换器的表面，并在此形成不希望的沉淀物。这同样适用于由尿素水溶液形成的氨，因为氨与柴油氧化催化剂的具有催化剂活性的贵金属的接触，例如在“涂层”中，可导致不希望的氨分别与铂或钯反应而产生氮氧化物。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种实施方式，其中上述问题被消除或至少减少。

上述问题通过独立权利要求的主题来解决。优选实施方式是从属权利要求的主题。

根据本发明的总体思路，在排气系统的废气净化装置（例如柴油氧化催化转换器“DOC”）和还原剂供给装置（其例如以以注射器形式向排气系统中引入尿素水溶液）之间提供具有至少一种以叶片形式构造的还原剂偏转元件的还原剂偏转装置。

通过这种还原剂偏转装置，可实现避免还原剂前体（即例如尿素水溶液或各个还原剂本身，例如氨）和废气净化装置（例如柴油氧化催化转化器）之间的不希望接触。这特别适用于废气净化装置中的具有催化活性的贵金属。

可通过所述至少一个还原剂偏转元件使还原剂和还原剂前体水溶液从废气净化装置偏转，以此可在很大程度上或完全防止前体或分别由前体形成的还原剂渗透到柴油氧化催化转换器中。

以这种方式，在极大程度上或甚至完全避免在废气净化装置中形成不希望的沉积物和各个副产物，例如氮氧化物，反过来这又导致排气系统效率的改进。

根据本发明的排气系统包括用于净化从机动车辆的内燃机排放的废气的废气净化装置，以及设置在下游并相对于所述废气净化装置间隔开的还原剂供给装置。通过这样的还原剂供给装置，可将还原剂引入到排气系统中。术语“还原剂供给装置”在此应理解为不仅是指将还原剂例如氨直接引入排气系统的装置，而且这个术语还应明确理解为是指还原剂的间接供给，使得通过该还原剂供给装置将还原剂前体、例如尿素水溶液引入到排气系统中，而且该前体在排气系统中通过热反应或与实际的还原剂类似的反应而反应。

根据有利的实施方式，可配置和/或布置还原剂供给装置，使得还原剂被引入到排气系统中的流动方向至少部分地与排气系统中的废气流动方向相反地运行。换句话说，引入还原剂，使得至少在开始时其具有的扩散方向或各个移动方向具有与废气的流动方向相反的方向分量，从而使还原剂在设置于上游的废气净化装置的方向上移动。由此，提高了可用于蒸发还原剂和与废气混合的时间，提高了在限制空间内引入还原剂的效率。优选的，还原剂的（主要）流动方向相对于废气的（主要）流动方向偏斜45°±30°，尤其是45°±15°。