[发明专利]用于内燃发动机的排气后处理装置

说明书

本发明涉及一种用于内燃发动机的排气后处理装置(12)，其中所述装置(12)包括：允许排气流过的排气管(1)；设置在排气管(1)内的催化NOx转化器(2)；以及被设置为将液体还原剂(4)导入到排气管内的在催化NOx转化器(2)上游的结构内或上的流体入口(3)。本发明的特征在于所述结构是具有被构造为将液体还原剂(4)保持在液态直至其汽化的孔隙的吸附结构(5)。本发明还涉及设置有这种装置(12)的车辆。

技术领域

本发明涉及用于内燃发动机的排气后处理装置。本发明特别地涉及用于催化NOx转化的还原剂的导入。

背景技术

为了满足当前的排放法规，大多数带有内燃发动机的车辆当今设置有排气后处理装置，排气后处理装置包括设置在排气管内用于减少尾气排放的催化转化器。催化转化器通常由带有入口和出口的管状的纵向本体构成，其中入口与出口流体连通。催化转化器通常包括设置在入口与出口之间的通道结构内的至少一个催化转化器基底。排气可通过该通道结构并且同时暴露于催化转化器的较大表面区域。催化转化器的入口接收来自内燃发动机的尾气排放，并且出口被构造为排出在催化转化器内处理过的排放尾气。

最常使用的用于汽油发动机的催化转化器结构通常是三元催化剂(TWC)。对于柴油机来说，最常使用的通常是柴油机氧化催化剂(Diesel Oxidation Catalyst，简称DOC)和稀燃NOx捕集器(Lean NOx Trap，简称LNT)。用催化氧化氮(NOx)转化器例如作为带有用于改进的NOx还原的选择性催化还原(SCR)功能的基底添加于上述催化转化器结构也是常见的。对于具有SCR功能的基底来说，液体或气体还原剂被导入SCR基底上游的排气流从而还原剂可在SCR基底之前与排放的尾气混合。

当使用液体还原剂例如尿素溶液(“AdBlue”)时，液体还原剂被喷洒至催化NOx转化器上游的排气管内从而液体还原剂可汽化并且在进入催化NOx转化器之前与排气混合。从排气传递的热量用于汽化液体还原剂。还原剂的充分混合对于SCR基底内NOx的最理想还原和SCR基底的正确工作来说是很重要的。

US 2007/0036694公开了排气后处理系统的一个示例，其中喷洒器将尿素水形式的液体还原剂喷洒在排气管内并且其中NOx催化剂配置在喷洒器下游。液体还原剂在该示例中喷洒在设置在排气管内的带角度多孔板上，从而喷洒的液体还原剂液滴在到达排气管的壁面之前碰撞在板上。根据US 2007/0036694，防止了液体还原剂在壁面上的沉积并且液体还原剂在排气内均匀分散。

当排气温度相对较高时常规的SCR排气后处理系统在正常操作状况下通常工作良好。然而，常规SCR排气后处理系统的常规缺陷是液体还原剂在较低温度水平下(即典型地低负载情况下)汽化得不充分。这可能导致排气管内壁的润湿和在排气管的壁和其它部件上还原剂沉积物的形成。

因而需要改进适于低温状况下的SCR排气后处理装置。

发明内容

本发明的一个目的是提供用于内燃发动机的SCR排气后处理装置，其中液体还原剂的汽化在更低的排气温度下也是有效的。

本发明涉及一种用于内燃发动机的排气后处理装置，其中所述装置包括：允许排气贯穿流过的排气管、设置在排气管内的催化NOx转化器、以及被设置在催化NOx转化器上游将液体还原剂导入排气管内的结构中或上的流体入口。

在本发明的装置中，所述结构是具有孔隙的吸附结构，孔隙被构造为保留液态形式的液体还原剂直至其汽化。

这意味着吸附结构具有孔隙，孔隙能够在还原剂处于液态时吸收或吸附还原剂且将还原剂保持在吸附结构上直至其汽化和混入排气流。这还意味着所指的孔隙形成可从吸附结构的表面接近的开放腔室或通道。除了这些开口孔隙外，吸附结构可以包括或可以不包括闭口孔/空隙。