CN111601957B - 用于运行汽车内燃机的废气设备的方法和用于汽车内燃机的废气设备 - Google Patents

用于运行汽车内燃机的废气设备的方法和用于汽车内燃机的废气设备 Download PDF

Info

Publication number
CN111601957B
CN111601957B CN201880086602.XA CN201880086602A CN111601957B CN 111601957 B CN111601957 B CN 111601957B CN 201880086602 A CN201880086602 A CN 201880086602A CN 111601957 B CN111601957 B CN 111601957B
Authority
CN
China
Prior art keywords
exhaust gas
scr catalyst
catalyst
ammonia
metering device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880086602.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN111601957A (zh
Inventor
B·克普勒尔
T·伍格
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Publication of CN111601957A publication Critical patent/CN111601957A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111601957B publication Critical patent/CN111601957B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/208Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/90Injecting reactants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409Nitrogen oxides
    • B01D53/9431Processes characterised by a specific device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0093Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are of the same type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0097Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are arranged in a single housing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/105General auxiliary catalysts, e.g. upstream or downstream of the main catalyst
    • F01N3/106Auxiliary oxidation catalysts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066Selective catalytic reduction [SCR]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/20Reductants
    • B01D2251/206Ammonium compounds
    • B01D2251/2067Urea
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/10Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102Platinum group metals
    • B01D2255/1021Platinum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/10Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102Platinum group metals
    • B01D2255/1023Palladium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/10Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102Platinum group metals
    • B01D2255/1025Rhodium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/90Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/91NOx-storage component incorporated in the catalyst
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/90Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/911NH3-storage component incorporated in the catalyst
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/40Nitrogen compounds
    • B01D2257/404Nitrogen oxides other than dinitrogen oxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/40Nitrogen compounds
    • B01D2257/406Ammonia
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409Nitrogen oxides
    • B01D53/9413Processes characterised by a specific catalyst
    • B01D53/9418Processes characterised by a specific catalyst for removing nitrogen oxides by selective catalytic reduction [SCR] using a reducing agent in a lean exhaust gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9436Ammonia
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/021Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting ammonia NH3
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/026Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting NOx
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/06Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a temperature sensor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/14Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics having more than one sensor of one kind
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2570/00Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/14Nitrogen oxides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1602Temperature of exhaust gas apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1616NH3-slip from catalyst
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1622Catalyst reducing agent absorption capacity or consumption amount
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于运行汽车内燃机的废气设备(36)的方法,内燃机的废气流过第一SCR催化器(46)以及流过第二SCR催化器(54),在所述第一SCR催化器后设有氨阻断催化器(52),该第二SCR催化器在该废气设备(36)中设于氨阻断催化器(52)下游。借助第一计量装置(42)能在第一SCR催化器(46)上游将还原剂加入废气中,借助第二计量装置(64)能在第二SCR催化器(54)上游将还原剂加入废气中。当废气设备(36)的包含第一SCR催化器(46)和/或氨阻断催化器(52)的区域的温度超出预定阈值时,提高借助第一计量装置(42)加入废气中的还原剂量。此外,本发明涉及一种用于汽车内燃机的废气设备(36)。

Description

用于运行汽车内燃机的废气设备的方法和用于汽车内燃机的 废气设备
技术领域
本发明涉及一种用于运行汽车内燃机的废气设备的方法。在此情况下,内燃机废气流过后置有氨阻断催化器的第一SCR催化器。废气流过第二SCR催化器,其在废气设备中设置在氨阻断催化器下游。借助第一计量装置,还原剂可以在第一SCR催化器的上游被加入废气中,借助第二计量装置,还原剂可以在第二SCR催化器上游被加入废气中。此外,本发明涉及一种用于汽车内燃机的废气设备。
背景技术
DE 10 2015 016 986 A1公开了一种内燃机用废气再处理装置,其中,内燃机废气流过组合式催化器,其包括SCR部分和第二催化器部分。第二催化器部分被设计成氨阻断催化器或氨逃逸催化器(ASC)。在组合式催化器的上游设有第一计量装置,其用于将尿素溶液加入废气中。在组合式催化器的下游设有第二计量装置。另外,在废气再处理装置中在第二计量装置下游设有第二SCR催化器,其前面设置有颗粒过滤器。
这样的包括第一SCR催化器(靠近发动机)和第二SCR催化器的布置有利于在呈柴油发动机形式的内燃机的整个特性曲线区域内获得最大程度的氮氧化物转化。这应该参照图1和图2来说明。
图1示意性示出根据现有技术的废气设备10,其可以设置用于尽量完全转化汽车柴油发动机废气中的氮氧化物。废气设备10包括发动机附近的SCR***12,其包含第一计量装置14、带有SCR覆层(SDPF)的柴油机颗粒过滤器16和第一SCR催化器18。废气流经废气设备10的流动方向在图1中由箭头20表示。与此相应,在第一计量装置14的上游设置有柴油机氧化催化器22。SCR***12布置在发动机附近。此外,在废气设备10中有第二SCR催化器24,其布置在汽车底板区域内。与此相应,第二SCR催化器24也被称为下置式SCR催化器24。第二计量装置26位于第二SCR催化器24的上游。借助计量装置14、26可将还原剂输入流过废气设备10的废气中。作为还原剂在此采用尿素水溶液,其以商品名
Figure GDA0003366851990000021
可获得。
尤其当在柴油机氧化催化器22下游存在超过500℃的高温且通常伴有大的废气质量流量时,布置在汽车底板上的第二SCR催化器24具有在氮氧化物方面的转化优点。这是因为第二SCR催化器24的位置远离发动机,从而造成进入第二SCR催化器24中的废气温度比进入在发动机附近的SCR***12中的废气温度低了50℃至100℃。这也可以结合图2来说明。
在图2中,在纵坐标28上绘制出以百分比计的氮氧化物转化,即在各自SCR催化器18、24中在选择性催化还原反应(SCR:选择性催化还原)中与氨一起被转化为氮气和水的废气所含氮氧化物的比例。在图2的横坐标30上绘制出在柴油机氧化催化器22下游的废气温度。在图2中,第一曲线32说明发生在靠近发动机的SCR***12中的氮氧化物转化。与此相应,在温度超出500℃的情况下,可用发动机附近的SCR***12获得的氮氧化物转化从约90%比较快速地降低至较低值。具有相似形状的曲线34示出了第二SCR催化器24的转化性能。但是,第二曲线34进一步向右移位了约50℃至100℃,这在图2中由双箭头36表示。据此,在设于底板区域内的第二SCR催化器24处的氮氧化物转化只在温度超过600℃时才降低至低于90%。即,通过设置第二SCR催化器24,高氮氧化物转化范围(即超过90%的转化)可以被扩宽至出现在柴油发动机运行中的明显更高负荷。
但是,SDPF/SCR催化器的NOx转化能力尤其在废气温度比较低的情况下、即在低于200℃的温度下极其依赖于存储在催化器内的氨量。因而,尽量高的NH3装载量是值得期待的。但同时在高的氨填充度下,NH3自废气设备逃逸的危险显著增大。因为最大氨存储能力取决于SDPF/SCR催化器的温度。因此在330℃和380℃之间的温度下最大氨存储量显著降低,并且从高于400℃的温度起无法再存储氨。
为了用具有发动机附近的第一SCR催化器18和布置在底板上的第二SCR催化器24的***获得氮氧化物的最佳总体转化,同时不出现氨逃逸,尤其是在动态边界条件下必然需要针对SCR催化器18、24的很好的装载量调整。这种调整在发动机附近的SCR***12中通常如此进行,即,氨或用以在热的废气中形成氨的尿素水溶液被附加计量加入,以便增加或提高第一SCR催化器18的氨填充度。而相反地,通过停止尿素水溶液的计量,消耗掉存储在第一SCR催化器中的氨并且能使氨填充度渐减。
但这种装载量调整需要很准确地知晓在SCR***12之前和之后的氮氧化物排放以及对加入的尿素水溶液量进行计量。氮氧化物排放可以借助氮氧化物传感器被测量或通过模型来描绘。但在温度急速升高到超过350℃的温度时,可能因为不准确的氨填充度调整而出现氮氧化物突释。当在发动机附近的SCR***12中有过少的氨时就是这种情况。而当因为调整不准确而有过多的尿素水溶液、进而氨被加入废气设备10时可能出现显著的氨逃逸。
如果除了发动机附近的SCR***12外还使用下置式SCR催化器24,则针对第二SCR催化器24的氨填充度调整明显变得困难。这因为一方面可通过第二计量装置26将尿素、进而氨加入至废气设备中,并且还可能有来自靠近发动机的SCR***12的氨作为氨源。其原因在于确定在SCR***12下游存在于废气设备10中的氨量时的不准确性。用于测量氮氧化物排放的传感器显示出关于氨的交叉灵敏度,因此当发动机附近的SCR***12发生氨逃逸时,下置式SCR催化器24上游的氮氧化物信号可能出现附加强烈失真。这导致不准确的平衡。
此外,通过由柴油发动机释放的氮氧化物使第二SCR催化器24的氨填充度渐减、即耗用存储的氨明显变得困难。因为,发动机附近的SCR***12必须先完全没有氨,氮氧化物排放才能充分消减第二SCR催化器24中存储的氨量。因此,尤其在柴油发动机动态运转中或在剧烈加速时存在出现氮氧化物突释的危险。特别是在柴油发动机运转条件很不稳定之时,以及处于氮氧化物转化重心从发动机附近的SCR***12(参照图2中的曲线32)移位至下置式SCR催化器24(参照图2中的曲线34)的过渡区内时,将会出现这种情况。
发明内容
本发明的任务因此是如此改进前述类型的方法,即,可以更简单地调节第二SCR催化器的氨装载量,并且提供相应改善的废气设备。
该任务通过一种具有本发明的特征的方法和一种具有本发明的特征的废气设备来完成。在进一步的实施方式中指出了具有合适的发明改进方案的有利设计。
在根据本发明的用于运行汽车内燃机的废气设备的方法中,内燃机的废气流过第一SCR催化器,在所述第一SCR催化器后设有氨阻断催化器。接着,废气流过第二SCR催化器,该第二SCR催化器在废气设备中设于氨阻断催化器下游。借助第一计量装置能在第一SCR催化器上游将还原剂加入废气中。借助第二计量装置能在第二SCR催化器上游将还原剂加入废气中。所述第二计量装置位于所述氨阻断催化器之后并且在所述第二SCR催化器上游。当废气设备的包含第一SCR催化器和/或氨阻断催化器的区域的温度超出预定阈值时,提高借助第一计量装置加入废气中的还原剂量。这基于以下认识,即,氨阻断催化器在较高温度下更多地将氨转化成氮氧化物,而不像在废气温度较低时那样转化为氮气。氨阻断催化器因此在第二SCR催化器上游有目的地安装用于产生氮氧化物,做法是当温度超过预定阈值时将更多氨加入废气中并将氨氧化。通过增大第二SCR催化器随后所承受的氮氧化物装载量,可有目的地降低第二SCR催化器的填充度。第二SCR催化器的氨装载量因此可以比没有配设氨阻断催化器且没有依据温度增大被加入废气中的还原剂量时更容易调节。
此外,氨阻断催化器防止在设于氨阻断催化器下游和第二计量装置上游的废气设备部分中出现氨逃逸。因此,通过使用发动机附近的氨阻断催化器而针对第二SCR催化器的氨填充度的调节且尤其是调整得到如下显著优点,即,作为模型输入参数仅需对借助第二计量装置的还原剂计量加入予以考虑,该模型可被用于确定第二SCR催化器的氨填充度。即,在第二SCR催化器中存在的、在选择性催化还原反应中要被氧化的氨只源于借助第二计量装置被加入废气设备中的还原剂。因此,在未设有氨阻断催化器时可能源于发动机附近的第一SCR催化器的难测定的氨逃逸不会再干扰平衡。这也简化了第二SCR催化器的氨装载量的确定或调节。
因此,氨逃逸对设置在第二SCR催化器上游、用以检测废气中氮氧化物含量的氮氧化物传感器的信号所造成的影响也将被排除。由此也将排除以下问题,即,因为传感器对氨的传感器交叉灵敏度,氨逃逸可能导致很不准确的或显著增大的值。
在温度超出预定阈值时借助第一计量装置被加入废气中的还原剂量的增大因此未像常见的那样导致填充度增加,而是导致第二SCR催化器的氨填充度被有目的地消减。因此在废气设备中可以依据氨阻断催化器温度通过在废气设备中设有第一计量装置的计量点处过量计量加入还原剂而使氨氧化成氮氧化物来有目的地增大在第二SCR催化器上游的氮氧化物排放。由此,第二SCR催化器的氨填充度可以被主动调整。这还可以与内燃机的未处理排放/原始排放无关地进行。在第二SCR催化器上游的氮氧化物排放或氮氧化物含量的大小从原本的默认参数/被动参数因此变为主动可调参数。由此也解除以下危险,即,为了使第二SCR催化器的填充度消减而有意识地增大未经处理的内燃机氮氧化物排放,从而致使出现氮氧化物突释。因为第二SCR催化器的氨填充度可以与第一SCR催化器的氨填充度无关地被降低。
优选地,该预定阈值选自约250℃至约350℃的温度值范围。因为在此温度范围内通过氨阻断催化器更多地将氨转化为氮氧化物。
已表明进一步有利的是,在阈值选择时考虑氨阻断催化器的老化程度。尤其可以规定,在氨阻断催化器老化比较显著时,预定的阈值或温度限值(从该温度限值起触发主动的填充度降低)移至在250℃至350℃范围内的较高温度值。这基于以下认识,即,氨阻断催化器的老化可能造成氧化反应选择性的改变。
还有利的是,依据氨阻断催化器的技术从温度值范围中选择阈值。因此,可以就其氨氧化性能而言对氨阻断催化器的不同技术予以充分考虑。
优选地,如果除了温度超出预定阈值外还确定存储在第二SCR催化器中的氨从第二SCR催化器逸出,则使借助第一计量装置加入废气中的还原剂量提高。这是因为在开始出现这种氨逃逸时特别有意义的是,通过有目的地消减第二SCR催化器中的氨填充度来反作用于进一步的氨逃逸。
优选地,还原剂量被提高到在温度超出预定阈值之前借助第一计量装置加入废气中的量的至少1.5倍。在需要借助第一SCR催化器通过选择性催化还原反应来减小废气中的氮氧化物含量时,还原剂量特别是可以被提高到依据废气温度和废气质量流量借助第一计量装置被最大程度地加入废气中的最大值。
已经表明进一步有利的是,依据废气设备内存在于第一计量装置上游的废气温度,还原剂至少主要借助第二计量装置被加入废气中。即,换言之,依据存在于第一计量装置上游的废气温度而从借助第一计量装置的计量加入切换至借助第二计量装置的计量加入。由此可以考虑以下情况,即,在第一SCR催化器区域内的高废气温度下减少其氮氧化物转化,而在第一计量装置上游出现相同的废气温度时,第二SCR催化器还显示出很高的氮氧化物转化率。与此相应,因此可以在很宽的内燃机运行范围内获得高的氮氧化物转化率。
这尤其适用于以下情况,即,进行从第一计量装置到第二计量装置的切换时的温度选自约420℃至约450℃的值范围。这是因为由此可以很好地考虑到就第一SCR催化器所具有的有关氮氧化物的特定转化性能,第一SCR催化器最好在出口侧配设有用作氨阻断催化器的覆层。
优选地,为了确定存在于第二SCR催化器中的还原剂量而只考虑借助第二计量装置加入废气中的还原剂量。确定存在于第二SCR催化器中的还原剂量因此特别简单。
最后还表明有利的是,氨阻断催化器被设计成在第一SCR催化器的出口侧端部区域中被施加到第一SCR催化器载体材料上的起氧化作用的覆层。这是因为由此一来,用以提供发动机附近的第一SCR催化器和氨阻断催化器的结构单元占用很小的结构空间。
根据本发明的用于汽车内燃机的废气设备包括可被废气流过的第一SCR催化器、设于第一SCR催化器之后的氨阻断催化器和在废气设备中设于氨阻断催化器下游的第二SCR催化器。还原剂借助废气设备的第一计量装置在第一SCR催化器上游可被加入废气中。此外,借助废气设备的第二计量装置,还原剂在第二SCR催化器的上游可被加入废气中。所述第二计量装置位于所述氨阻断催化器之后并且在所述第二SCR催化器上游。废气设备包括控制装置,其设计用于在废气设备的包含第一SCR催化器和/或氨阻断催化器的区域的温度超出预定阈值时,增大借助第一计量装置加入废气中的还原剂量。即,该控制装置被设计用于执行本发明的方法。与此相应地,在这样的废气设备中可以更容易地调节第二SCR催化器的氨装载量。
针对本发明方法所述的优点和优选实施方式也适用于本发明的废气设备,反之亦然。
附图说明
从以下对优选实施例的说明以及结合附图得到本发明的其它的优点、特征和细节。之前在说明书中提到的特征和特征组合以及随后在附图说明中提到的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅在各自所指出的组合中、也在其它组合中或本身单独地可使用,而没有脱离本发明范围,其中:
图1示出根据现有技术的汽车废气设备,在此,发动机附近的SCR催化器布置在下置式SCR催化器的上游;
图2示出多条曲线,它们描述图1所示的SCR催化器的氮氧化物相关转化性能;
图3示意性示出汽车内燃机用废气设备,其中,发动机附近的SCR***具有氨阻断催化器并且在位于氨阻断催化器之后的第二计量装置的下游设置有第二SCR催化器;
图4示出多条曲线,其说明氨阻断催化器的与温度相关的氨转化性能;
图5示出多条曲线,其说明根据图3的发动机附近的SCR***和根据图3的第二SCR催化器的与温度相关的氮氧化物转化;
图6示出氮氧化物传感器在根据图3的废气设备废气管路上的布置,其中,氮氧化物传感器布置在设于第二SCR催化器之前的第二计量装置的上游和第二SCR催化器的下游。
具体实施方式
为了说明涉及图1和图2的事实,参照本说明书的前文叙述。
图3示意性地示出用于汽车内燃机(未示出)的废气设备36。内燃机优选设计成柴油发动机。与此相应,在废气设备36的废气管路38中在内燃机下游首先设有第一催化器40,它例如可被设计成柴油机氧化催化器。但作为废气再处理的第一组成部分,也可以在废气设备36中代替氧化催化器地设置或安装存储式氮氧化物催化器(NSK)或被动式NOx吸附催化器(PNA)。在第一催化器40下游,可借助第一计量装置42将比如呈尿素水溶液形式的还原剂加入来自内燃机的废气中。废气流过废气设备36的流动方向在图3中由箭头44表示。
当作为还原剂将尿素水溶液加入废气中时,在热的废气中由尿素形成氨。氨在第一SCR催化器46中在选择性催化还原反应(SCR:选择性催化还原)中与废气所含的氮氧化物一同转化为氮气和水。在这里,在第一SCR催化器46之前设有颗粒过滤器48,其在此设计成柴油机颗粒过滤器且还优选具有SCR活性覆层。与此相应,颗粒过滤器48也被称为SDPF。
在图3所示的废气设备36中,在此包括颗粒过滤器48和第一SCR催化器46的发动机附近的SCR***50还具有氨阻断催化器52或也缩写为ASC的氨逃逸催化器。包括氨阻断催化器52的发动机附近的SCR***50改善废气设备36的在此设于汽车底板区域内的第二SCR催化器54的氨装载量的可调节性。
为了提供氨阻断催化器52,第一SCR催化器46的输出侧或出口侧的局部区域可以配设有包含贵金属成分的氧化活性覆层。例如氧化活性覆层可以含有Pt、Pd、Rh等。即,在SCR催化器46(它尤其可以是陶瓷基材搭配例如铜基沸石覆层)中,一部分的起SCR作用的覆层被ASC覆层取代。因为有用以提供氨阻断催化器52的氧化性覆层,氨根据废气温度在SCR***50中主要被转化为氮气或主要被转化为氮氧化物。这应该结合图3来说明。
在图3中,在纵坐标56上绘制出以百分比计的氨转化(率),在横坐标58上绘制出以摄氏度计的温度。第一曲线60在此情况下示出氨到氮气的转化,其在达到最大值之后快速降低。在超出最大值之后,氨越来越多地氧化成氮氧化物,这在图4中由第二曲线62表示。特别是在高于300℃的温度下,与此相应地在氨阻断催化器52上氨主要转化为氮氧化物。
因为在废气设备36的靠近发动机的部位且确切说在颗粒过滤器48的下游使用了氨阻断催化器52,所以发动机附近的SCR***50在SCR反应中将氮氧化物和氨转化为氮气和水的转化性能略微受损。这是因为第一SCR催化器46的载体材料的ASC覆层在高达300℃以上的较高温度下都由于将氨氧化成氮氧化物而抑制了原本的SCR反应。这还与老化相关并且与技术相关。但是,废气设备36具有第二SCR催化器54,其布置在汽车底板区域内。因此,第二SCR催化器54所处的温度水平比发动机附近的SCR***50低了50℃至100℃。即,因为发动机附近的SCR***50与下置式SCR催化器54在氮氧化物转化方面有大的交叉范围/重叠范围,因此能够容易地再次补偿因设有氨阻断催化器52而造成的轻微性能损失。
在第二SCR催化器54的上游,废气设备具有第二计量装置64,借此也可将尿素水溶液加入流过废气管路38的废气中。在第二计量装置64的上游和氨阻断催化器52的下游,在此设有用于低压废气再循环的分支66。
依据图5应该示出在催化器40下游在何种温度下,从通过第一计量装置42的还原剂计量加入转换至借助第二计量装置64的计量加入。即,在所述转换中,氮氧化物转化的重心从借助发动机附近的SCR***50的转化位移或移动至借助远离发动机的安装在底板上的第二SCR催化器54的转化。相比于如图1所示的废气设备10的结构,所述转换在略低的温度下便已经进行。
因此,在图5中示出了已经在图2中被示出的曲线32还有表示第二SCR催化器54的NOx转化的曲线34。另一条曲线68在图5中表示与存在于催化器40下游的温度相关的、借助根据图3的废气设备36的靠近发动机的SCR***50的氮氧化物转化。相比于曲线32,根据另一条曲线68,从借助在先的第一计量装置42的计量加入至借助在后的第二计量装置64的计量加入的转换点或转换区向更低温度移动了约30℃至60℃。与此相应,在这里在来自约420℃至约450℃的值范围的温度情况下,至少主要借助第二计量装置64将比如呈尿素水溶液形式的还原剂加入废气中。就降低废气中的氮氧化物含量而言,所述移位未对废气设备36的总体性能造成影响。发生转换时的所述温度也取决于氨阻断催化器52的技术和SCR***50的老化状态。
在这里,对于第二SCR催化器54的氨填充度调整,只需考虑借助第二计量装置64加入废气中的还原剂量。此外,在氨阻断催化器52的温度超出阈值时触发填充度的主动降低。这意味着,通过过量地计量加入借助第一计量装置42被加入废气中的还原剂,有目的地将氨氧化成氮氧化物,确切说借助氨阻断催化器52。这又导致第二SCR催化器54的氨填充度的降低。
准确的温度限值(从此温度限值起触发填充度的主动降低)与氨阻断催化器52的老化状态相关,并且例如可以位于250℃与350℃之间。填充度的主动降低是通过提高借助第一计量装置42被加入废气中的且导致在废气中形成氨的还原剂量来实现的。所述提高可以与运行点/工况点相关地依据温度和废气质量流量而被增加至最大允许氨量。优选地,当发动机附近的SCR***50的或氨阻断催化器52的温度超出约300℃的值时,触发填充度的主动降低。在包含第一SCR催化器46和氨阻断催化器52的废气设备区域中的温度可以作为温度模型的平均值来获取,或者通过布置在SCR***50的相应位置的至少一个温度传感器(未示出)来获取。
优选地,作为描绘第二SCR催化器54填充度的模型的输入参数,仅采用在第二计量点即借助第二计量装置64被计量加入废气中的还原剂量。因为设有氨阻断催化器52而不再在发动机附近的SCR***50处出现氨逃逸,故也未出现第一传感器70的信号的失真,第一传感器在废气设备36中布置在第二计量装置64的上游(参照图6)。即,设计用于检测废气中氮氧化物含量的第一传感器70具有对于氨的交叉灵敏度。但因为在发动机附近的SCR***50处不再出现氨逃逸,故不再发生因为第一传感器70对于氨的交叉灵敏度而原则上可能出现在这种传感器中的由第一传感器70所提供信号的失真。相反,借助第二SCR催化器54所获得的氮氧化物转化可以依据第一传感器70的信号和设计用于检测废气中氮氧化物含量的另一个传感器72的信号来确定,另一个传感器在废气设备36中设置在第二SCR催化器54的下游(参照图6)。
与第一传感器70所提供的信号相关地,氮氧化物转化可以从第一传感器70的信号减去由另一个传感器72提供的信号来确定。此外,第二SCR催化器54的氨填充度可被确定,做法是考虑借助第二计量装置64被加入废气中的氨量,从该氨量中减去在第二SCR催化器54中被转化的氨量。另外在确定第二SCR催化器54的填充度时,要考虑可能有的在第二SCR催化器54处出现的氨逃逸。
但是,不仅借助第一传感器70可测得的废气中氮氧化物含量、还有借助第二计量装置64可被加入废气中的还原剂量都是可调参数,因此可以更好地调节或调整第二SCR催化器54的氨装载量。
为了执行所述调节或调整,废气设备36包括控制装置74(如图3示意性所示)。控制装置74依据温度和废气质量流量来控制计量装置42、64。特别是,控制装置74用于在包含第一SCR催化器46或氨阻断催化器52的废气设备36区域的温度超过预定阈值时,提高借助第一计量装置42加入废气中的还原剂量。
附图标记列表
10 废气设备
12 SCR***
14 计量装置
16 柴油机颗粒过滤器
18 SCR催化器
20 箭头
22 柴油机氧化催化器
24 SCR催化器
26 计量装置
28 纵坐标
30 横坐标
32 曲线
34 曲线
36 废气设备
38 废气管路
40 催化器
42 计量装置
44 箭头
46 SCR催化器
48 颗粒过滤器
50 SCR***
52 氨阻断催化器
54 SCR催化器
56 纵坐标
58 横坐标
60 曲线
62 曲线
64 计量装置
66 分支
68 曲线
70 传感器
72 传感器
74 控制装置

Claims (9)

1.一种用于运行汽车内燃机的废气设备(36)的方法,其中,内燃机的废气流过第一SCR催化器(46)以及流过第二SCR催化器(54),在所述第一SCR催化器后设有氨阻断催化器(52),该第二SCR催化器在废气设备(36)中设于氨阻断催化器(52)下游,其中,借助第一计量装置(42)能在第一SCR催化器(46)上游将还原剂加入废气中,借助第二计量装置(64)能在第二SCR催化器(54)上游将还原剂加入废气中,其中所述第二计量装置(64)位于所述氨阻断催化器(52)之后并且在所述第二SCR催化器(54)上游,当废气设备(36)的包含第一SCR催化器(46)和/或氨阻断催化器(52)的区域的温度超出预定阈值时,提高借助第一计量装置(42)加入废气中的还原剂量,其特征是,如果除了温度超出预定阈值外还确定存储在第二SCR催化器(54)中的氨从第二SCR催化器(54)逸出,则使借助第一计量装置(42)加入废气中的还原剂量提高。
2.根据权利要求1的方法,其特征是,预定阈值选自250℃至350℃的温度值范围。
3.根据权利要求2的方法,其特征是,在选择所述阈值时考虑氨阻断催化器(52)的老化状态和/或氨阻断催化器(52)的技术。
4.根据权利要求1至3之一的方法,其特征是,还原剂量被提高到在温度超出预定阈值之前借助第一计量装置(42)加入废气中的量的至少1.5倍。
5.根据权利要求1至3之一的方法,其特征是,根据在废气设备(36)中存在于第一计量装置(42)上游的废气温度,至少主要借助于第二计量装置(64)将还原剂加入废气中。
6.根据权利要求5的方法,其特征是,该温度选自420℃至450℃的值范围。
7.根据权利要求1至3之一的方法,其特征是,为了确定存在于第二SCR催化器(54)中的还原剂量,仅考虑借助第二计量装置(64)加入废气中的还原剂量。
8.根据权利要求1至3之一的方法,其特征是,氨阻断催化器(52)被设计成在第一SCR催化器(46)的输出侧端部区域中施加到第一SCR催化器(46)载体材料上的起氧化作用的覆层。
9.一种用于汽车内燃机的废气设备,其包括能被内燃机废气流过的第一SCR催化器(46)、设于该第一SCR催化器(46)之后的氨阻断催化器(52)和第二SCR催化器(54),该第二SCR催化器在废气设备(36)中设于氨阻断催化器(52)下游,借助第一计量装置(42)能在第一SCR催化器(46)上游将还原剂加入废气中,借助第二计量装置(64)能在第二SCR催化器(54)上游将还原剂加入废气中,其中所述第二计量装置(64)位于所述氨阻断催化器(52)之后并且在所述第二SCR催化器(54)上游,该废气设备设有控制装置(74),其被设计用于,当废气设备(36)的包含第一SCR催化器(46)和/或氨阻断催化器(52)的区域的温度超出预定阈值时,提高借助第一计量装置(42)加入废气中的还原剂量,其特征是,该控制装置(74)被设计用于,如果除了温度超出预定阈值外还确定存储在第二SCR催化器(54)中的氨从第二SCR催化器(54)逸出,则使借助第一计量装置(42)加入废气中的还原剂量提高。
CN201880086602.XA 2018-01-19 2018-12-21 用于运行汽车内燃机的废气设备的方法和用于汽车内燃机的废气设备 Active CN111601957B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018000434.2 2018-01-19
DE102018000434.2A DE102018000434B4 (de) 2018-01-19 2018-01-19 Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens und Abgasanlage für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens
PCT/EP2018/086511 WO2019141490A1 (de) 2018-01-19 2018-12-21 Verfahren zum betreiben einer abgasanlage einer verbrennungskraftmaschine eines kraftwagens und abgasanlage für eine verbrennungskraftmaschine eines kraftwagens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111601957A CN111601957A (zh) 2020-08-28
CN111601957B true CN111601957B (zh) 2022-03-22

Family

ID=64902105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880086602.XA Active CN111601957B (zh) 2018-01-19 2018-12-21 用于运行汽车内燃机的废气设备的方法和用于汽车内燃机的废气设备

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11168600B2 (zh)
CN (1) CN111601957B (zh)
DE (1) DE102018000434B4 (zh)
WO (1) WO2019141490A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2589148B (en) * 2019-11-25 2022-06-15 Delphi Automotive Systems Lux Dual SCR system control method

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101395348A (zh) * 2006-03-03 2009-03-25 戴姆勒股份公司 排气后处理***以及排气净化方法
CN103118780A (zh) * 2010-09-15 2013-05-22 庄信万丰股份有限公司 组合的逸失催化剂和烃放热催化剂
CN104053871A (zh) * 2011-12-23 2014-09-17 沃尔沃拉斯特瓦格纳公司 排气后处理***和用于运行该***的方法
CN104428505A (zh) * 2012-07-04 2015-03-18 依米泰克排放技术有限公司 用于向废气处理装置添加还原剂的方法
JP2015094265A (ja) * 2013-11-11 2015-05-18 トヨタ自動車株式会社 エンジンの排気浄化装置
CN106062331A (zh) * 2014-02-28 2016-10-26 斯堪尼亚商用车有限公司 排气处理***及用于处理排气流的方法
DE102015016986A1 (de) * 2015-12-24 2017-06-29 Daimler Ag Abgasnachbehandlungseinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
CN107524506A (zh) * 2017-09-28 2017-12-29 广东绿谷净化设备有限公司 柴油发动机尾气处理设备
CN107542563A (zh) * 2016-06-28 2018-01-05 罗伯特·博世有限公司 借助于氨填充水平在scr***中进行故障识别

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10300298A1 (de) * 2003-01-02 2004-07-15 Daimlerchrysler Ag Abgasnachbehandlungseinrichtung und -verfahren
JP2005291071A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Honda Motor Co Ltd 排気ガス浄化システムおよび排気ガス浄化方法
DE102006031659A1 (de) * 2006-07-08 2008-01-10 Man Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Anordnung zur Verminderung von Stickoxiden in Abgasen
US8151558B2 (en) * 2008-01-31 2012-04-10 Caterpillar Inc. Exhaust system implementing SCR and EGR
US8409515B2 (en) * 2009-07-14 2013-04-02 GM Global Technology Operations LLC Exhaust gas treatment system
WO2013134539A1 (en) * 2012-03-07 2013-09-12 Cummins Inc. Method and algorithm for performing an nh3 sensor rationality diagnostic
US9546584B2 (en) * 2013-08-20 2017-01-17 Baohua Qi Multi-stage SCR system
US9890678B2 (en) * 2013-10-03 2018-02-13 Baohua Qi Multi-stage SCR control and diagnostic system
WO2016039720A1 (en) 2014-09-08 2016-03-17 Cummins, Inc. Exhaust gas mixer device
US10113462B2 (en) 2015-04-24 2018-10-30 Cummins Inc. Advanced exhaust aftertreatment system architecture
DE102015221982A1 (de) 2015-11-09 2017-05-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines SCR-Katalysatorsystems einer Brennkraftmaschine
DE102016215207A1 (de) * 2016-08-16 2018-02-22 Ford Global Technologies, Llc Abgasnachbehandlungssystem mit Abgasrückführung und zwei Ammoniakoxidationskatalysatoren
WO2018183658A1 (en) * 2017-03-30 2018-10-04 Johnson Matthey Public Limited Company Scr with turbo and asc/doc close-coupled system
US10690033B1 (en) * 2019-11-05 2020-06-23 John H. Johnson Aftertreatment systems and methods for treatment of exhaust gas from diesel engine

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101395348A (zh) * 2006-03-03 2009-03-25 戴姆勒股份公司 排气后处理***以及排气净化方法
CN103118780A (zh) * 2010-09-15 2013-05-22 庄信万丰股份有限公司 组合的逸失催化剂和烃放热催化剂
CN104053871A (zh) * 2011-12-23 2014-09-17 沃尔沃拉斯特瓦格纳公司 排气后处理***和用于运行该***的方法
CN104428505A (zh) * 2012-07-04 2015-03-18 依米泰克排放技术有限公司 用于向废气处理装置添加还原剂的方法
JP2015094265A (ja) * 2013-11-11 2015-05-18 トヨタ自動車株式会社 エンジンの排気浄化装置
CN106062331A (zh) * 2014-02-28 2016-10-26 斯堪尼亚商用车有限公司 排气处理***及用于处理排气流的方法
DE102015016986A1 (de) * 2015-12-24 2017-06-29 Daimler Ag Abgasnachbehandlungseinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
CN107542563A (zh) * 2016-06-28 2018-01-05 罗伯特·博世有限公司 借助于氨填充水平在scr***中进行故障识别
CN107524506A (zh) * 2017-09-28 2017-12-29 广东绿谷净化设备有限公司 柴油发动机尾气处理设备

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
火电厂烟气SCR脱硝尿素催化水解制氨技术研究;孟磊;《中国电力》;20160105;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111601957A (zh) 2020-08-28
DE102018000434B4 (de) 2021-05-27
US20210047954A1 (en) 2021-02-18
WO2019141490A1 (de) 2019-07-25
US11168600B2 (en) 2021-11-09
DE102018000434A1 (de) 2019-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101617109B (zh) 排气后处理***(eats)
EP2890874B1 (en) Method and system for estimating reagent quality
EP2831387B1 (en) Method for diagnosing a selective catalytic reduction catalyst
CN104948280B (zh) 包括合理性诊断的还原剂质量***
US20150273395A1 (en) Reductant quality and scr adaption control system
US8839612B2 (en) Method for operating an exhaust system of an internal combustion engine
US20110167801A1 (en) Method for Operating an Exhaust Emission Control System Having a SCR-Catalyst and an Upstream Oxidation Catalyst Exhaust Emission Control Component
CN111263848B (zh) 用于操作柴油发动机的废气后处理***的方法和废气后处理***
KR20080031986A (ko) 내연기관에서의 배기 가스 내의 질소 산화물의 선택적 촉매환원 방법 및 배기 가스 시스템
US20020182127A1 (en) Device and method for removing nitrogen oxides from the exhaust gas from lean-burn internal combustion engines
US10202879B2 (en) Reduced order selective catalytic reduction
US20130283767A1 (en) Oxidation catalyst monitoring
WO2014103505A1 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
CN111601957B (zh) 用于运行汽车内燃机的废气设备的方法和用于汽车内燃机的废气设备
US8783023B2 (en) Exhaust gas purification system for internal combustion engine
EP3342998B1 (en) Exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine
US9500111B2 (en) Method for determining reducing agent slippage and motor vehicle employing the method
CN113692481B (zh) 废气后处理***
EP4095362B1 (en) Controlling urea injection in exhaust aftertreatment systems
EP2865857B1 (en) Exhaust gas purification apparatus for internal combustion engine
CN110872975A (zh) 用于控制和/或调节布置在机动车中的内燃机的scr催化器的方法
CN116146312B (zh) 一种scr气流的控制方法、***、存储介质及电子设备
EP2431584B1 (en) Exhaust gas purifying device for internal combustion engine
CN111188676B (zh) 用于废气后处理的装置及方法
WO2024064225A1 (en) Systems and methods for controlling tailpipe exhaust emissions

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Stuttgart, Germany

Patentee after: Mercedes-Benz Group Co.,Ltd.

Address before: Stuttgart, Germany

Patentee before: DAIMLER AG