[发明专利]废气后处理系统以及内燃机的废气后处理方法

说明书

本发明涉及一种用于内燃机(10)的废气后处理系统。废气后处理系统(10)包括能与内燃机(10)的排气口(18)连接的排气装置(20)。在该排气装置(20)中，沿燃烧发动机(20)的废气流动通过该排气装置的排气通道(22)的方向设置有靠近发动机的催化器(28)和在靠近发动机的催化器(28)下游布置在机动车的底部位置中的第二催化器(34)。在靠近发动机的催化器(28)下游并且在第二催化器(34)上游布置有用于二次空气的引入点、废气燃烧器(56)和用于将燃料引入排气通道中的燃料喷射器(58)。规定在内燃机(10)的启动之后立即激活废气燃烧器(56)，以便将第二催化器(34)加热至其起燃温度。如果第二催化器(34)已达到其起燃温度，则另外将二次空气和燃料引入排气通道(22)中，该二次空气和燃料在第二催化器(34)上放热地转化，以便促进对第二催化器(34)的加热。

本发明涉及一种废气后处理系统以及内燃机的废气后处理方法，该废气后处理系统包括能与内燃机的排气口连接的排气装置，其中，在该排气装置中，沿内燃机的废气流动通过排气装置的排气通道的方向布置有靠近发动机的第一催化器并且在该靠近发动机的第一催化器下游布置有第二催化器，其中，在第一催化器下游并且在第二催化器上游构造有用于废气燃烧器的热废气的引入点。

当前的和将来日益严格的排放法规对具有内燃机的机动车的尾管排放提出了高要求。在此，对内燃机冷启动之后紧接着的时间段在排放方面特别重要，因为在该阶段废气后处理部件应尽快加热至其工作温度，以便实现有效率的废气后处理。对于汽油发动机，尤其(靠近发动机的)三元催化器的加热对机动车的排放至关重要。由现有技术已知具有二次空气系统的内燃机，其中，二次空气在内燃机的排气口下游并且在三元催化器上游被引入排气装置中，以便加热三元催化器。此外已知具有废气燃烧器的废气后处理系统，其中，将废气燃烧器的热废气引入排气装置中，以便将三元催化器加热至其工作温度。通过废气燃烧器还可以在内燃机冷启动之后立即将底部位置中的三元催化器加热到其工作温度，因为可以将热的燃烧器气体在相应的位置处引入排气装置中，并且因此能够实现基本上独立于内燃机的废气流的对三元催化器的加热。

由DE 10 2008 032 600 A1已知一种用于运行排气系统的方法，其中，在排气系统上布置有废气燃烧器，该废气燃烧器以不同的燃烧空气比运行，以便将颗粒过滤器加热到其再生温度，其中，在废气燃烧器的引入点下游布置有氧化催化器。内燃机以过化学当量的燃烧空气比运行，并且废气燃烧器以欠化学当量的燃烧空气比运行，其中，废气燃烧器的未燃烧的废气成分通过氧化催化器与来自内燃机的废气流的剩余氧放热地转化，并且因此废气在进入颗粒过滤器之前额外地加热。

DE 10 2009 003 738 A1公开了一种用于内燃机的废气净化装置，其中，在排气装置中布置有废气净化机组，除了废气流之外，该废气净化机组还可以通过第二进气口借助于废气燃烧器被加热。在此，废气燃烧器借助于燃料泵被供给内燃机的燃料并且借助于二次空气系统被供给新鲜空气，其中，废气燃烧器提供触发或辅助废气净化装置运行所需的热能。

此外，DE 10 2012 011 603 A1公开了一种外源点火的内燃机，其具有排气装置，其中，在该排气装置中布置有HC吸附器以及在HC吸附器下游的三元催化器。规定在HC吸收器下游并且在三元催化器上游将废气燃烧器的热的燃烧器废气引入排气通道中，以便加速将三元催化器加热至其起燃温度。

但已知解决方案的缺点在于，对于大型的、大功率的内燃机需要具有较高的加热功率的大型废气燃烧器。同时废气燃烧器的功率受限于与存在的安装空间相关的最大可转化的燃料量。因此，燃烧器功率不能任意地提高，因此不能进一步缩短通过废气燃烧器加热的时间。

本发明所要解决的技术问题是进一步加速对机动车的底部位置中的具有三元功能的催化器的加热并且因此再次缩短直至达到其起燃温度的时间段。