[实用新型]一种耦接至发动机的排放控制系统

说明书

技术领域

本公开涉及车辆中的包括氧化催化剂和选择性催化还原(SCR)催化剂的排放控制系统。 

背景技术

排放控制装置在车辆中被用来减少排放，由此减少车辆的环境影响。催化剂(诸如选择性催化还原(SCR)催化剂)可以在车辆中使用，以实现这种排放减少。可以在车辆中使用的其他排放控制装置包括氧化催化剂、微粒过滤器、三元催化剂等。柴油发动机会产生大量的一氧化二氮(N₂O)和可能在大气中具有特别长的寿命的其他氮化合物。因此，对于商用和非商用车辆而言，发动机中产生的氮化合物(诸如N₂O)都是特别关注的环境问题，因此会被调节。 

US7,767,175公开了一种具有设置在柴油氧化催化剂(DOC)上游的选择性催化还原(SCR)催化剂的后处理系统，其中降低了系统中的点火温度以减少排放。然而，发明人已经认识到US7,767,175中所公开的后处理系统的若干缺点。例如，由于DOC被设置在SCR催化剂的上游以及这两个部件之间的相互作用，该后处理系统会产生大量的氮化合物，诸如一氧化二氮。而且，DOC的物质成分还会促进氮化合物(诸如N₂O)产生的增加。 

发明内容

发明人已经认识到以前排放控制系统的上述缺点，并且已经开发了一种排放控制系统，该排放控制系统包括氧化催化剂和选择性催化还原 (SCR)部件，氧化催化剂具有小于100克(g)/立方英尺(ft³)的贵金属装载，选择性催化还原(SCR)部件被设置在氧化催化剂的下游，并且在发动机运转期间在150℃与300℃之间运转，以减少选择性催化还原部件中N₂O的形成。 

意外发现，将SCR催化剂保持在所述温度范围内与在SCR催化剂上游的氧化催化剂中提供所述量的贵金属装载相结合工作而减少排放控制系统的排放。具体地，以下反应可以在SCR催化剂中发生。 

当氧化催化剂装有小于100g/ft³的贵金属时，氮氧化物(NO₂)量减少，由此减少SCR催化剂中的一氧化二氮的形成。而且，将SCR催化剂温度维持在所述的温度范围内进一步减少SCR催化剂中的一氧化二氮形成量。以此方式，减少了排放控制系统的排放，由此减少了车辆的环境影响。因此，应认识到，通过上述排放控制系统实现的技术效果包括，通过氧化催化剂与SCR催化剂之间的相互作用的排放减少。 

当单独参照以下说明书或连同结合附图参照以下说明书时，本实用新型的上述优点和其它优点以及特征将是显而易见的。 

应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些构思，这些构思在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围被紧随具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。另外，发明人在此已经认识到上述问题，并不认为其是众所周知的。 

附图说明

图1示出了包括发动机和排放控制系统的车辆的示意图； 

图2示出了示例排放控制系统；以及 

图3和4示出了用于使发动机的排放控制系统运转的方法。 

具体实施方式

在本文中描述了一种排放控制系统。该排放控制系统包括设置在选择性催化还原(SCR)催化剂上游的氧化催化剂。意外发现，氧化催化剂上的贵金属装载小于100g/ft³与SCR催化剂的温度工作范围在150℃与300℃之间的组合实现了氮化合物排放的大幅度减少。具体地，大量减少了一氧化二氮排放。已经发现，以下反应在SCR催化剂中发生， 

氧化催化剂上的上述贵金属装载减少了流向SCR催化剂的二氧化氮量。因此，当向SCR催化剂提供的二氧化氮量减少时，根据上述反应式减少SCR催化剂中产生的一氧化二氮量。使SCR催化剂在150℃与300℃之间的温度范围内运转进一步减少SCR催化剂中产生的一氧化二氮量。因此，减少了车辆的环境影响。当没有NO₂流入催化剂并且所有NO_x都是NO的形式时，可以在车辆排气温度从175℃到700℃变动时减少由SCR催化剂产生的N₂O。当NO₂以多至进来的NO_x的50％的水平存在时，在大约200℃与300℃之间减少(例如，最小化)N₂O的形成。