KR20140050092A - 탄화수소 희박 질소산화물 촉매를 갖는 배기 처리 시스템 - Google Patents

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KR20140050092A
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아담 제이. 코트르바
가브리엘 살란타
티모시 잭슨
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테네코 오토모티브 오퍼레이팅 컴파니 인코포레이티드
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Abstract

엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템은 엔진으로부터의 배기 스트림을 받도록 적용되는 주 배기 통로를 포함한다. 측면 브랜치가 주 배기 통로와 소통된다. 연료를 연소하고 주 배기 통로를 통하여 흐르는 배기를 가열하기 위하여 재생 유닛이 측면 브랜치 내에 위치된다. 재생 유닛의 하류의 주 배기 통로 내에 희박 질소산화물 촉매가 위치된다. 환원제 입자들을 배기 스트림 내로 주입하기 위하여 재생 유닛의 하류와 희박 질소산화물 촉매의 상류에 환원제 주입기가 위치된다. 컨트롤러는 재생 유닛이 배기 온도를 증가시키도록 작동할 뿐만 아니라 환원제 주입기가 희박 질소산화물 촉매 내의 질소산화물을 감소시키도록 작동한다.

Description

탄화수소 희박 질소산화물 촉매를 갖는 배기 처리 시스템{EXHAUST TREATMENT SYSTEM WITH HYDROCARBON LEAN NOX CATALYST}
본 발명은 일반적으로 배기 가스들을 처리하기 위한 시스템에 관한 것이다. 더 구체적으로, 탄화수소 희박 질소산화물 촉매(hydrocarbon lean NOx catalyst)의 배기 가스 온도 업스트림(upstream)을 증가시키기 위한 장치가 개시된다.
내연기관 작동 동안에 대기로 방출되는 질소산화물과 입자상 물질(particulate matter, PM)의 양을 감소시키기 위한 시도에 있어서, 다수의 배기 처리장치들이 개발되어왔다. 디젤 연소 과정들이 구현될 때 배기 후처리 시스템들에 대한 필요성이 특히 일어난다. 디젤 엔진 배기를 위한 일반적인 후처리 시스템들은 하나 또는 그 이상의 디젤 입자상 필터(DPF), 선택적 환원 촉매(selective catalytic reduction, SCR) 시스템, 탄화수소 주입기(HC injector), 및 디젤 산화 촉매(diesel oxidation catalyst, DOC)를 포함한다.
엔진 작동 동안에, 디젤 입자상 필터는 엔진에 의해 방출되는 검댕(soot)을 모으고 입자상 물질의 방출을 감소시킨다. 시간에 따라, 디젤 입자상 필터는 가득 차고 막히기 시작한다. 적절한 작동을 위하여 디젤 입자상 필터 내에 모인 검댕의 주기적인 재생 또는 산화가 필요하다. 디젤 입자상 필터를 재생시키기 위하여, 배기 스트림 내의 충분한 양의 산소와 함께 상대적으로 높은 배기 온도들이 필터 내에 모인 검댕을 산화시키는데 필요하다.
디젤 산화 촉매는 일반적으로 검댕이 가득 찬 디젤 입자상 필터를 재생시키기 위한 열을 발생시키도록 사용된다. 특정 활성화(light-off) 온도에서 또는 활성개시 온도 위에서 디젤 산화 촉매 위에 탄화수소들이 뿌려질 때, 탄화수소는 산화할 것이다. 이러한 반응은 고도로 발열성(exothermic)이며 배기 가스들은 활성화 동안에 가열된다. 가열된 배기 가스들은 디젤 입자상 필터를 재생하도록 사용된다.
그러나, 많은 엔진 작동 조건들 하에서, 배기가스는 약 300℃의 디젤 산화 촉매 활성화 온도들 달성하는데 충분히 뜨겁지 않다. 이와 같이, 디젤 입자상 필터 재생은 수동적으로 발생하지 않는다. 게다가, 질소산화물 흡착기(adsorber)들과 선택적 환원 촉매 시스템들은 일반적으로 적절하게 작용하기 위한 최소 배기 온도를 필요로 한다.
다양한 후처리 장치들의 배기 스트림 상류를 가열하기 위하여 버너(burner)가 제공될 수 있다. 알려진 버너들은 자동차 사용을 위한 내연기관들의 배기 온도를 성공적으로 증가시켰다. 일부 주문자 상표 부착 생산자들은 그것들의 크기와 제조비용 때문에 이전 버너들의 구현에 반대하였다. 게다가, 디젤 기관차, 정지형 발전소, 해양 선박들 등을 포함하는 다른 적용들은 상대적으로 큰 디젤 압축 기관이 구비될 수 있다. 더 큰 엔진들로부터의 배기 질량 유동률은 일반적으로 버너에 제공되는 최대 유동률의 10배 이상 클 수 있다. 증가된 배기 질량 유동률을 설명하기 위하여 버너의 크기를 증가시키는 것이 가능할 수 있으나, 이러한 해결책과 관련된 제조비용, 중량과 패키징 문제들은 용납되지 않은 수 있다. 따라서, 종래의 탄화수소 희박 질소산화물 촉매가 구비된 배기 처리 시스템 및 엔진으로부터의 배기 출력의 온도를 증가시키고 배기 시스템의 제조비용, 중량, 크기 및 성능에 최소로 영향을 미치는 장치를 위한 필요성이 존재할 수 있다. 버너의 사용과 관련된 압력 강하 및/또는 배압(back pressure)에 최소로 영향을 미치는 것이 또한 바람직할 수 있다.
본 섹션은 본 발명의 일반적인 요약을 제공하나, 그것의 전체 범위 및 모든 특징의 포괄적인 내용은 아니다.
엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템은 엔진으로부터의 배기 스트림을 받도록 적용되는 주 배기 통로(main exhaust passaheway)를 포함한다. 측면 브랜치(side branh)가 주 배기 통로와 소통된다. 연료를 연소하고 주 배기 통로를 통하여 흐르는 배기를 가열하기 위하여 재생 유닛이 측면 브랜치 내에 위치된다. 희박 질소산화물 촉매는 재생 유닛의 주 배기 통로 하류 내에 위치된다. 배기 스트림 내로 환원제 입자들을 주입하기 위하여 환원제 주입기가 재생 유닛의 하류 및 희박 질소산화물 촉매의 상류에 위치된다. 컨트롤러는 재생 유닛이 배기 온도를 증가시키도록 작동할 뿐만 아니라 환원제 주입기가 희박 질소산화물 촉매 내의 질소산화물을 감소시키도록 작동한다.
엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템은 연료를 연소하고 배기 통로를 통하여 흐르는 배기를 가열하기 위한 버너를 포함한다. 희박 질소산화물 촉매는 버너의 배기 통로 하류 내에 위치된다. 환원제 주입기는 환원제 입자를 배기 스트림 내로 주입하기 위하여 버너의 상류와 희박 질소산화물 촉매의 상류에 위치된다. 컨트롤러는 재생 유닛이 배기 온도를 증가시키도록 작동할 뿐만 아니라 환원제 주입기가 희박 질소산화물 촉매 내의 질소산화물을 감소시키도록 작동한다.
엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템은 연료를 연소하고 배기 통로를 통하여 흐르는 배기를 가열하기 위한 버너를 포함한다. 희박 질소산화물 촉매는 또 다른 촉매를 통과하기 전에 버너에 의해 가열되는 배기를 직접적으로 받는 배기 통로 내에 위치된다. 탄화수소 주입기는 탄화수소를 배기 스트림 내로 주입하기 위하여 버너의 하류와 희박 질소산화물 촉매의 상류에 위치된다. 컨트롤러는 재생 유닛이 배기 온도를 증가시키도록 작동할 뿐만 아니라 환원제 주입기가 희박 질소산화물 촉매 내의 질소산화물을 감소시키도록 작동한다.
적용의 또 다른 영역들은 여기에 제공되는 설명으로부터 자명할 것이다. 본 요약의 설명과 특정 실시 예들은 단지 설명의 목적을 위하여 의도되며 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 의도되지 않는다.
여기에 설명되는 도면들은 단지 선택된 실시 예들의 설명을 위한 것이고 모든 가능한 구현들의 설명을 위한 것은 아니며, 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 의도되지 않는다.
도 1은 엔진으로부터의 배기 온도를 제어하기 위한 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2는 미니어처(miniature) 재생 유닛을 포함하는 도 1에 도시된 배기 후처리 시스템의 단면도이다.
도 3은 대안의 재생 유닛의 단면도이다.
도 4는 대안의 재생 유닛의 단면도이다.
도 5는 유량 전환장치(flow diverter)를 포함하는 엔진 후처리 시스템의 단면도이다.
도 6은 유량 전환장치를 포함하는 후처리 시스템의 사시도이다.
도 7은 또 다른 대안의 재생 유닛의 일부분의 부분 사시도이다.
도 8은 또 다른 대안의 재생 유닛의 단면도이다.
도 9-13은 재생 유닛의 대안의 입구 튜브 부들을 도시한 사시도들이다.
도 14는 또 다른 대안의 배기 후처리 시스템을 도시한 단면도이다.
도 15-19는 재생 유닛과 탄화수소 희박 질소산화물 촉매를 포함하는 대안의 배기 후처리 시스템을 도시한다.
도 20 및 21은 버너와 희박 질소산화물 촉매를 포함하는 대안의 배기 가스 후처리 시스템을 도시한다.
일부 도면들에 걸쳐 상응하는 참조 번호들은 상응하는 부품들을 나타낸다.
첨부된 도면들을 참조하여 바람직한 실시 예들이 더 완전히 설명될 것이다.
도 1은 바람직한 엔진(12)에 의해 출력되는 배기를 주 배기 통로(14)에 처리하기 위한 배기 가스 후처리 시스템(10)을 도시한다. 거기에 연소 공기를 제공하기 위하여 흡기 통로(16)가 엔진(12)에 결합된다. 터보차저(turbocharger, 18)는 배기 스트림 내에 위치되는 구동 부재(도시되지 않음)를 포함한다. 엔진 작동 동안에, 배기 스트림은 구동 부재가 회전하고 엔진(12) 내로 들어오기 전에 흡기 통로(16)에 압축 공기를 제공하도록 야기한다.
배기 후처리 시스템(10)은 또한 터보차저(18)로부터의 하류와 다수의 배기 후처리 장치들로부터의 상류에 위치되는 미니어처 재생 유닛(26)을 포함한다. 도 1에 도시된 바람직한 배기 후처리 시스템에서, 후처리 장치들은 탄화수소 주입기(28), 디젤 산화 촉매(30) 및 디젤 입자상 필터(32)를 포함한다.
재생 유닛(26)은 주 배기 통로(14)와 소통되는 시스템(10)의 측면 브랜치 부(34) 내에 위치된다. 재생 유닛(26)은 통로(14)를 통과하는 배기를 상승된 온도로 가열하도록 사용될 수 있으며 이는 디젤 산화 촉매(30)의 효율을 향상시킬 것이고 디젤 입자상 필터(32)의 재생을 허용할 것이다.
재생 유닛(26)은 적절한 연료와 산소 공급기(oxygenerator)를 주입하기 위한 하나 또는 그 이상의 주입기(36)를 포함할 수 있다. 주입기(36)는 도 1에 도시된 것과 같이 연료와 산소 공급기 모두를 주입하는 결합된 주입기로서 구성될 수 있거나, 또는 연료와 산소 공급기를 위한 개별 주입기들을 포함할 수 있다(도 11). 어떤 적절한 프로세서(들), 센서들, 유량 제어 밸브들, 전기 코일들 등을 사용하여 주입기(36)를 통한 유량들과 제 1 점화장치(first igniter, 42)에 의한 연료의 점화를 모니터하고 제어하기 위하여 제어 모듈(38)이 제공된다.
재생 유닛(26)은 가공된 금속 부품들의 다중 피스 어셈블리로서 구성되는 하우징(50)을 포함한다. 하우징(50)은 입구 튜브(52), 실린더 형태의 바디(54), 및 출구 튜브(56)를 포함한다. 입구 헤더(inlet header, 58)가 입구 튜브(52)에 고정된다. 입구 헤더(58)는 측면 브랜치 부(34)에 고정되고 그것의 단부들 중 하나를 둘러싼다. 다른 단일 또는 다중 피스 입구 어셈블리들이 또한 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 고려된다. 측면 브랜치 부(34)의 내부 표면(64)과 하우징(50)의 외부 표면 사이의 공간 내에 환상 볼륨(annular volume, 62)이 존재한다.
주입기(36)를 위한 부착 메커니즘을 제공하기 위하여 주입기 마운트(65)가 입구 튜브(52) 및/또는 입구 헤더(58)에 고정된다. 주입기(36)의 노즐 부(nozzle portion, 66)는 분무된 연료가 적어도 부분적으로 바디(54)의 내부 실린더형 표면(70)에 의해 정의되는 일차 연소 챔버(68) 내에 주입될 수 있는 것과 같이 입구 튜브(52) 내로 확장한다. 주입기(36)는 연료 입구(72)와 공기 입구(74)를 포함한다. 연료 입구(72)는 연료 라인(86)에 의해 상호 연결되는 연료 탱크(78), 연료 필터(80), 연료 펌프(82) 및 연료 블록(84)을 포함하는 연료 전달 시스템(76)과 소통된다. 연료 전달 시스템(76)의 부품들의 작동은 주입기(36)로 탄화수소를 선택적으로 제공한다.
이차 공기 시스템(90)은 이차 공기 필터(92) 및 흡입 공기량 센서(mass air flow(MAF) sensor, 94)를 포함한다. 압축기(96)는 이차 공기 필터(92)와 흡입 공기량 센서(94)를 통과한 공기를 받는다. 압축기)96)는 과급기(supercharger)의 일부, 터보차저 또는 독립형 전동식 압축기를 포함할 수 있다. 압축기(96)로부터의 출력이 공기 입구(74)에 제공된다. 배기 가열이 바람직할 때, 분무된 연료의 스트림을 주입하기 위하여 연료는 연료 입구(72)를 거쳐 주입되고 산소 발생기가 공기 입구를 거쳐 제공된다. 제 1 점화장치(42)는 입구 헤더(58) 하류의 측면 브랜치 부에 장착되고 일차 연소 챔버(68) 내의 주입기(38)에 의해 제공되는 연료를 연소하도록 작동할 수 있다.
측면 브랜치 부(34)는 실질적으로 30도의 각도로 배기 통로(14)를 교차한다. 재생 유닛(26)에 의해 생산되는 불꽃은 실질적으로 동일한 각도로 배기 통로(14) 내로 확장한다.
가늘고 긴 구멍(110)은 주 배기 통로(14)를 정의하는 파이프(112)를 통하여 확장한다. 바디(54)와 출구 입구(56)의 일부는 배기 통로(14) 내에 위치된다. 엔진(12)으로부터 제공되는 배기는 재생 유닛의 작동 동안에 하우징(50)에 지장을 주고 그것을 냉각시킨다. 게다가, 하우징(50)이 통로(14) 내로 최소로 침범하기 때문에, 배기 배압이 또한 최소로 증가된다. 또한 측면 브랜치 부(34)와 주입기(36)는 파이프(112)로부터 최소로 방사상으로 바깥쪽으로 확장한다는 것을 이해하여야 한다. 그러한 배치는 주문자 상표 부착 생산이 차량 상에 미니어처 재생 유닛을 더 쉽게 패키징하도록 허용한다.
본 발명의 후처리 시스템에서, 제 1 점화장치(42)는 또한 코일(46)에 결합되는 이온 센서(44)를 포함한다. 이온 센서(44)는 연소 챔버(68) 내에 위치되는 전극의 형태일 수 있다. 센서로부터 하우징(50)과 같은 접지에 전기 장을 생성하기 위하여 전압이 적용될 수 있다. 전압이 적용될 때, 전기 장은 센서로부터 접지로 방사한다. 만일 자유 이온들이 장 내에 존재하면, 작은 이온 전류가 흐를 수 있다. 이온 전류의 크기는 이온들의 밀도의 크기를 제공한다. 제어 모듈(38)은 불꽃의 존재 또는 부재를 검출하기 위하여 이온 센서(44)로부터 신호들을 검출하고 수신한다. 이온 센서(44)는 또한 점화장치(42)가 파울링(fouling) 상태인지를 결정할 수 있다.
파울링은 검댕, 오일 또는 다른 오염물질들의 침전을 통하여 발생할 수 있다. 점화장치(42)가 파울링되면, 적절한 연소가 발생할 수 없다. 제어 모듈(38)은 연료 입구(72)로의 연료의 공급, 공기 입구(74)로의 공기의 공급 및 점화장치(42)로의 전기 에너지의 공급을 제공하고 중단하도록 작동할 수 있다. 연료와 공기의 주입기(36)로의 공급을 개시하기 전에, 제어 모듈(38)은 이온 센서(44)에 의해 제공되는 신호를 거쳐 점화장치(42)가 파울링되었는지를 결정한다. 만일 점화장치가 작동할 준비가 된 것으로 결정되면, 제어 모듈(38)은 엔진의 수 및 엔진 속도, 주변 온도, 차량 속도, 엔진 냉각수 온도, 산소 함량, 흡입 공기량, 디젤 입자상 필터(32)를 가로지른 압력 차이, 및 어떠한 수의 다른 차량 파라미터들과 같은 차량 작동 상태를 설명할 수 있다. 만일 제어 모듈(38)이 배기 가스 온도의 중가가 바람직하다고 결정하며느, 연료와 이차 공기가 주입기(36)에 제공된다. 코일(46)은 일차 연소 챔버(68) 내의 연소를 개시하기 위하여 전기 에너지를 점화장치(42)에 공급한다.
제어 모듈(38)은 또한 연료와 공기의 주입기(36)로의 공급을 언제 중단할지를 결정하기 위하여 재생 유닛(26)으로부터 하류의 위치에서 통로(14) 내의 연소의 압력 및 배기 가스의 온도를 포함하는 다수의 다른 파라미터를 평가한다. 예를 들면, 제어 모듈(38)은 특정 온도에서 바람직한 온도를 유지하기 위하여 재생 유닛(26)의 작동에 의해 폐쇄 루프 제어를 실행하도록 재생 유닛(26), 측면 브랜치 부(34) 또는 주 통로(14) 내에 위치되는 하나 또는 그 이상의 온도 센서로부터 신호들을 수신할 수 있다. 만일 연소가 예상외로 끝나면, 제어 모듈(38)은 연료의 공급을 중단한다. 다른 제어 전략들이 또한 본 발명의 범위 내에 포함된다.
도 3은 측면 브랜치 부(34)에 결합되는 대안의 재생 유닛(26a)을 도시한다. 재생 유닛(26a)은 하우징(50)의 감소되거나 또는 넥다운된(necked-down) 출구 튜브 부가 제거된 것을 제외하고는 실질적으로 재생 유닛(26)과 유사하다. 이와 같이, 유사한 소자들은 "a" 접미사로 식별될 것이다. 주 바디 부(54a)는 출구 개구부(53a)에서 결정하는 실질적으로 일정한 지름을 포함한다.
도 4는 참조번호 26b로 식별되는 또 다른 대안의 재생 유닛을 도시한다. 재생 유닛(26b)은 하우징(50b)의 더 큰 부가 배기 통로(14) 내에 위치되도록 야기하기 위하여 길이(L)가 증가된 것을 제외하고는 재생 유닛(26)과 유사하다. 유사한 소자들은 "b" 접미사를 포함할 것이다. 점화장치(42b)의 위치는 노즐(66)의 단부로부터 더 멀어지도록 변경되었다.
도 5와 6은 미니어처 재생 유닛(26)의 하류의 파이프(112) 내에 위치되는 전환장치 플레이트(diverter plate, 140)를 포함하는 또 다른 대안의 배치를 도시한다. 전환장치 플레이트(140)는 그것을 통하여 확장하는 D 형태 구멍(142)을 포함한다. 전환장치 플레이트(140)는 통로(14)를 통하여 흐르는 배기가 하우징(50)을 향하여 그리고 하우징(50) 주위로 흐르도록 하기 위하여 도 5에 도시된 것과 같은 각도로 위치된다. 전환된 배기 흐름은 재생 유닛(26)으로부터 파이프(112)를 통하여 흐르는 배기로 열을 전달한다.
도 7은 참조번호 26c로 식별되는 또 다른 대안의 재생 유닛을 도시한다. 재생 유닛(26c)은 출구 튜브(56c)가 길이가 증가되고 그것을 통하여 확장하는 복수의 구멍(144)을 포함하는 것을 제외하고는 실질적으로 재생 유닛(26)과 유사하다. 연장된 출구 튜브 길이 및 구멍들(144)은 재생 유닛(26c)의 작동 동안에 연소 불꽃이 적절하게 유지되고 전달되는 것을 보장한다. 배기가 통로(14)를 통하여 흐르기 때문에, 배기의 일부는 구멍들(144)을 통과하며 이는 더 바람직한 온도 분포, 불꽃 안정성 및 불꽃 품질을 야기하는 혼합 효과를 생성한다.
도 8은 참조번호 26d로 식별되는 또 다른 대안의 재생 유닛을 도시한다. 재생 유닛(26d)은 재생 유닛(26)의 부품들뿐만 아니라 이차 연소 챔버(146)를 정의하는 부가적인 하우징 부(145)를 포함한다. 이차 점화장치(148)는 이차 연소 챔버(146) 내로 확장한다. 복수의 구멍(149)은 배기 가스가 이차 연소 챔버(146)로 들어가는 것을 허용하도록 이차 하우징(145)을 통하여 확장한다. 재생 유닛(28d)의 사용을 통하여 향상된 배기 가열과 혼합이 달성될 수 있다.
도 9-13은 입구 튜브(52) 대신에 사용될 수 있는 대안의 입구 튜브 구성들을 도시한다. 각각의 변형된 입구 튜브들은 단부 벽(152)을 통하여 확장하는 복수의 원주로 떨어져 간격을 두는 구멍들(150)을 포함한다. 구멍들(150)은 통로(14)를 통하여 흐르는 배기 가스가 일차 연소 챔버(68)로 들어가도록 허용한다. 구멍들(150)을 거쳐 일차 연소 챔버(68) 내로 산소를 제공함으로써, 압축기(96)에 의해 주입기(36)에 제공되는 이차 공기의 압력은 감소될 수 있다. 압축기(96)의 비용과 크기가 또한 감소될 수 있다.
도 9에 도시된 입구 튜브(52e)는 단부 벽(152e)에 대한 일 단부에 부착되는 복수의 플랩(flap 156e)을 포함한다. 플랩들(156e)은 구멍들(150e)을 통과하는 가스가 소용돌이를 유도하도록 배치된다. 도 10은 플랩들이 없는 직사각형 형태의 구멍들(150f)을 도시한다. 도 11은 구멍들(150g)의 방사상 내부 규모에 부착되는 복수의 플랩(156g)을 도시한다. 플랩들(156g)은 배기가 방사상 바깥쪽 방향으로 흐르는 각도로 확장한다. 도 12는 복수의 구멍(150h)과 복수의 플랩(156h)을 갖는 또 다른 대안의 입구 튜브 어셈블리(52h)를 도시한다. 플랩들(156h)은 방사상으로 안쪽으로 확장한다.
도 13은 서로 떨어져 원주로 간격을 두는 복수의 원형 구멍(150i)을 도시한다. 어떠한 플랩도 부분적으로 구멍들을 차단하디 않는다. 도 9-13에 도시된 각각이 배치들은 실질적으로 일차 연소 챔버(68) 내의 균일한 흐름 분포를 제공한다.
구멍들(150)을 포함하는 설명된 재생 유닛 배치들 중 어느 하나가 도 14에 도시된 것과 같이, 상대적으로 낮은 압력으로 환상 볼륨(62) 내로 압축된 공기를 주입하기 위하여, 이전된 이차 공기 입구(74j)를 갖는 주입기(36j)를 구비하는 것이 또한 고려될 수 있다. 이전에 설명된 것과 같이, 연료 입구(72j)는 분무된 연료를 일차 연소 챔버(68j)에 주입하도록 위치되었다. 환상 볼륨(62j) 내로 주입된 공기의 일부는 구멍들(150)을 통과하고 이차 공기의 나머지 부는 미니어처 재생 유닛(26j)을 냉각하기 위하여 하우징(50j)의 외부 표면 위로 통과한다.
도 15는 참조번호 200으로 식별되는 또 다른 배기 가스 후처리 시스템의 일부를 도시한다. 시스템(200)은 도 1에 도시된 시스템(100)과 유사하다. 따라서, 유사한 소자들은 이전에 소개된 참조번호들을 가질 것이다. 배기 가스 후처리 시스템(200)은 디젤 입자상 필터(32)로부터 바로 하류에 위치되는 환원제 주입기(202)를 포함한다. 환원제 주입기는 에어로졸 발생기(aerosol generator, 202)로서 구성될 수 있다. 환원제 주입기(202)에 연료 탱크(78) 내에 저장되는 디젤 연료와 같은 탄화수소가 공급될 수 있다. 도 15에 도시된 실시 예에서, 연료 라인(204)은 탱크(78)로부터 환원제 주입기로 연료를 공급한다. E85, E93, 또는 E95를 포함하는 에탄올 기반 연료들과 같은 다른 내연기관 연료들이 환원제로 선택될 수 있으며 분리된 온 보드(on-board) 컨테이너 내에 저장될 수 있다.
에어로졸 발생기(202)는 전기적으로 동력이 공급되는 가열 소자를 포함한다. 연료 라인(204)을 거쳐 공급되는 환원제는 가열 소자에 의해 가열된다. 환원제는 가열 소자의 표면과 접촉하거나 접촉하지 않을 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 배치와 상관없이, 환원제의 온도와 에너지 함량을 증가시키기 위하여 에너지는 가열 소자로부터 환원제로 전달된다. 가열된 환원제는 디젤 입자상 필터(32)로부터 하류의 배기 스트림 내로 주입된다. 노즐 디자인을 기초로 하여, 환원제 압력과 환원제 온도, 1 마이크론보다 작은 크기를 갖는 매우 작은 환원제 방울들이 배기 통로(14) 내로 주입된다.
희박 질소산화물 촉매(LNC, 208) 및 선택적 촉매 환원 장치(SCR, 210)는 공통 하우징(214) 내에 장착된다. 희박 질소산화물 촉매(208)는 산소가 풍부한 환경 내이 질소산화물을 감소시키기 위하여 선택적 촉매 환원 장치(210)의 상류에 위치된다. 희박 질소산화물 촉매(208)는 환원제로서 탄화수소를 사용하여 질소산화물을 감소시키도록 구성되는 탄화수소 희박 질소산화물 촉매(208)이다. 에어로졸 발생기(202)는 배기 후처리 시스템(200)을 위한 다수의 디자인 장점을 제공한다. 에어로졸 발생기(202)를 빠져나간 환원제의 가열된 에어로졸 안개는 디젤 입자상 필터(32)를 빠져나간 배기를 통하여 급속히 분산된다. 희박 질소산화물 촉매(208) 내로 들어가기 전에 배기와 환원제를 위한 혼합 구역을 제공하기 위하여 배기 도관의 최소화된 길이가 필요하다. 작은 환원제 방울들은 환원제의 큰 방울들보다 더 효율적으로 희박 질소산화물 촉매(208)의 다공성 표면과 상호 작용한다. 에어로졸 발생기(202)의 사용은 희박 질소산화물 촉매(208)로부터의 향상된 촉매 반응을 야기한다. 감소된 크기의 방울들이 또한 촉매의 액체 충돌을 통한 희박 질소산화물 촉매(208)에 대한 손상 가능성을 최소화한다.
선택적 촉매 환원 장치(210)는 질소산화물을 더 감소시키고 배기 스트림으로부터 암모니아를 제거하기 위하여 희박 질소산화물 촉매(208)로부터 하류에 위치된다. 도 15에 도시된 것과 같이, 희박 질소산화물 촉매(208)와 선택적 촉매 환원 장치(210)는 공통 하우징(214) 내에 서로 인접하게 위치될 수 있다.
환원제 주입기(202)는 대안으로서 가열되지 않고 가압된 환원제를 공급하기 위하여 노즐로서 구성될 수 있다. 주입기(202)는 알코올 기반 내연기관 연료를 공급할 수 있다. 이러한 연료들의 휘발성을 기초로 하여, 배기 내의 환원제를 급속히 분산시키기 위하여 에어로졸 발생기 또는 증발기가 필요하지 않을 수 있다.
도 16은 참조번호 300으로 식별되는 또 다른 대안의 배기 후처리 시스템의 일부를 도시한다. 시스템(300)은 실질적으로 시스템(200)과 유사하다. 따라서, 유사한 소자들은 이전에 소개된 참조번호들을 가질 것이다. 도 16에 도시된 배치에서, 디젤 입자상 필터는 하류로 이동되었고 선택적 촉매 환원 장치와 결합되었다. 이와 같이, 선택적 촉매 환원 장치 코팅을 갖는 디젤 입자상 필터가 참조번호 302로 도시된다. 디젤 입자상 필터를 더 하류로 이동시킴으로써, 희박 질소산화물 촉매(208)는 엔진(12)과 미니어처 재생 유닛(26)에 더 가깝게 위치된다. 따라서, 희박 질소산화물 촉매(208)로 들어오는 배기의 온도는 희박 질소산화물 촉매(208)가 에너지원들로부터 더 멀리 위치되는 유사한 구성보다 더 커야만 한다.
배기 가스 후처리 시스템(10)은 희박 질소산화물 촉매(208)의 전환 효율을 최대화하기 위하여 미니어처 재생 유닛(26), 디젤 산화 촉매(30) 및 에어로졸 발생기(202)의 상대적 위치를 이용한다. 희박 질소산화물 촉매(208)에 의해 달성되는 질소산화물 환원 효율은 배기 온도의 증가에 따라 증가한다. 게다가, 필요한 만큼 선택적으로 선택적 촉매 환원 장치/디젤 입자상 필터(302)를 재생하기 위하여 선택적 촉매 환원 장치가 코팅된 디젤 입자상 필터(SCR/DPF)가 미니어처 재생 유닛(26)과 디젤 산화 촉매(30)의 충분히 근접한 위치 내에 위치된다는 것을 이해하여야 한다. 환원제를 도입하기 위하여 에어로졸 발생기(202)를 사용함으로써, 희박 질소산화물 촉매(208)로 들어오기 전에 환원제의 배기 가스와의 향상된 분산과 혼합이 발생한다. 효율적인 질소산화물 환원이 발생한다. 가열된 환원제를 주입함으로써 에어로졸 발생기(202)는 희박 질소산화물 촉매(208)의 작동 특성들을 더 향상시킨다. 배기 온도에서의 바람직하지 않은 환원이 방지된다.
도 17은 또 다른 대안의 배기 가스 후처리 시스템(400)을 도시한다. 후처리 시스템(400)은 희박 질소산화물 촉매(208)를 엔진(12)과 미니어처 재생 유닛(26)에 가깝게 더 하류로 이동시킨다. 이러한 구성은 냉간 시동(cold start)을 포함하는 더 광범위한 엔진 작동 상태들에 대한 질소산화물 전환 효율을 증가시킨다. 미니어처 재생 유닛(26)은 배기에 열을 첨가하나 에어로졸 발생기(202)는 희박 질소산화물 촉매(208)의 상류에 주입되는 환원제에 에너지를 첨가한다. 재생 유닛(26)은 탄소 침전물들이 주기적으로 또는 지속적으로 촉매의 활성 부위들로부터 태워지는 것과 같이 희박 질소 산화물 촉매(208)의 상류에 위치될 수 있다. 희박 질소 산화물 촉매(208)의 재생은 후처리 시스템(400)의 질소산화물 전환 효율을 증가시킨다. 희박 질소 산화물 촉매(208)가 E85, E93, E95 등과 같은 에탄올 기반 환원제들로의 사용을 위하여 은(silver) 기반 촉매를 포함하는 것이 고려된다. 300℃ 이상의 온도에서 질소산화물 환원에서의 활성 화합물로서 아세트알데히드(acetaldehyde)가 생산된다. 또한 증발기로서 알려진 에어로졸 발생기(202)의 사용을 통하여, 질소산화물 전환이 300℃보다 낮은 온도에서 발생하도록 야기하기 위하여 알코올 기반 환원제들은 운 기반 촉매와의 접촉 이전에 고장 날 수 있다. 에어로졸 발생기(202)의 사용은 또한 가장 높은 촉매 온도에서 전체 전환 효율을 증가시킨다.
만일 원하면, 부가적인 질소산화물 전환과 암모니아 감소를 수행하기 위하여 희박 질소산화물 촉매(208)로부터 바로 하류에 선택적인 선택적 촉매 환원 장치(도시되지 않음)가 위치될 수 있다. 시스템(400)은 희박 질소산화물 촉매(208)로부터 하류 및 디젤 산화 촉매(30)와 디젤 입자상 필터(32)로부터 상류에 위치되는 탄화수소 주입기(28)를 포함한다. 디젤 산화 촉매(30)와 디젤 입자상 필터(32)는 공통 하우징(402) 내의 위치되는 것으로 도시된다. 디젤 입자상 필터(32)를 재생하기 위하여, 컨트롤러(38)는 선택적으로 탄화수소 주입기(28)가 디젤 연료와 같은 환원제를 희박 질소산화물 촉매(208)의 하류와 디젤 산화 촉매(30)로부터 상류의 배기 스트림 내로 주입하도록 야기한다.
도 18은 또 다른 대안의 배기 가스 후처리 시스템(500)을 도시한다. 후처리 시스템(500)은 실질적으로 후처리 시스템(300)과 유사하다. 따라서, 유사한 소자들은 이전에 소개된 참조번호들을 가질 것이다. 더 구체적으로, 시스템(500)은 시스템(500)이 선택적 촉매 환원 장치가 코팅된 디젤 입자상 필터 대신에 희박 질소산화물 촉매(208) 코팅을 갖는 디젤 입자상 필터를 포함한다는 점에서 시스템(300)과 다르다. 후처리 시스템(300)과 후처리 시스템(500)에 도시된 해결책들을 구현함으로써 패키징 공간과 제조비용이 감소될 수 있다.
희박 질소산화물 촉매/디젤 입자상 필터(502)의 작동 동안에, 발열 화학 반응이 발생한다. 에너지의 방출은 디젤 입자상 필터에 의해 포획된 검댕의 재생에 도움을 준다. 게다가, 디젤 입자상 필터의 재생은 탄화수소 희박 질소산화물 촉매의 탈황산화와 동시에 발생할 수 있다. 선택적 촉매 환원 장치(210)는 암모니아를 제거하고 질소산화물을 더 감소시키기 위하여 희박 질소산화물 촉매/디젤 입자상 필터(502)로부터 하류에 위치된다.
도 19는 또 다른 대안의 배기 가스 후처리 시스템(600)을 도시한다. 배기 가스 후처리 시스템(600)은 실질적으로 후처리 시스템(500)과 유사하다. 이러한 시스템들은 에어로졸 발생기(202)가 제 2 환원제 주입기(602)로 대체된 것 이외에는 실질적으로 동일하다. 제 2 환원제 주입기(602)는 보조 저장 탱크(604)와의 소통으로 연결된다. 알코올 기반 연료와 같은 제 2 환원제는 탱크(604) 내에 저장되고 제 2 환원제 주입기(602)로 공급된다. E85, E93 및 E95와 같은 알코올 기반 연료들은 환원제와 같은 디젤 연료의 사용과 비교할 때 향상된 질소산화물 환원 효율을 제공한다. 주입기는 제 2 환원제의 낮은 증기압 때문에 에어로졸 발생기를 대신하여 알코올 기반 연료를 주입하도록 사용될 수 있다. 요소(urea)와 같은 암모니아 소스의 저장 및 분산과 비교할 때 쉽게 이용가능한 알코올 기반 연료를 갖는 충전 탱크(604)가 바람직한 것으로 고려된다.
도 20은 공통 하우징(702)에 패키징된 희박 질소산화물 촉매(208) 및 선택적 촉매 환원 장치/디젤 입자상 필터(302)를 구비하는 또 다른 배기 가스 후처리 시스템(700)을 도시한다. 에어로졸 발생기(202)는 버너(704)의 상류의 배기 통로(14)와 소통되어 위치된다. 버너(704)는 통로(14)를 통하여 이동하는 모든 배기가 버너(704)를 통과하여 하우징(702)의 입구(706)로 들어가는 것과 같이 구성된다. 시스템(700)은 에어로졸 발생기(202)에 의해 제공되는 분무된 환원제가 버너(704)에 의해 가열되나 버너(704) 내에서 생산되는 불꽃에 의해 연소되지 않는 것과 같이 작동한다. 이와 같이, 향상된 작동 범위 및 희박 질소산화물 촉매(208)의 더 나은 냉간 시동 성능을 달성하기 위하여 환원제가 가득하고 가열된 배기가 입구(706)에 제공된다. 버너(704)는 이러한 기능을 달성하기 위하여 쉘(shell, 708)과 함께 구성된다. 환원제 및 배기 혼합물은 환원제의 연소 없이 배기로 열 전달을 허용하기 위하여 쉘(708)의 외부 표면 위로 통과한다.
도 21은 참조 번호 800으로 식별되는 또 다른 배기 가스 후처리 시스템을 도시한다. 시스템(800)은 실질적으로 에어로졸 발생기(202)가 이차 환원제 주입기(802)로 대체된 것을 제외하고는 시스템(700)과 유사하다. 이차 환원제 주입기(802)에 보조 환원제 탱크(804) 내에 저장되는 알코올 기반 연료와 같은 이차 환원제가 제공된다. 주입된 이차 환원제는 배기 통로(14)를 통하여 이동하는 배기와 혼합하고 버너(704)에 의해 가열된다. 가열된 환원제와 배기는 바람직하지 않은 질소산화물 방출들을 감소시키기 위하여 희박 질소산화물 촉매(208)와 선택적 촉매 환원 장치/디젤 입자상 필터(302)에 공급된다.
설명의 목적을 위하여 이전의 실시 예들의 설명이 제공되었다. 이것이 완전하거나 또는 본 발명을 한정하는 것으로 의도되어서는 안 된다. 특정 실시 예들의 개별 구성요소 또는 특징들은 일반적으로 그러한 특정 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 해당되는 경우에, 구체적으로 도시되거나 설명되지 않아도 선택된 실시 예에서 호환될 수 있고 사용될 수 있다. 부가적인 대안의 배기 가스 후처리 시스템들이 또한 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 고려될 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 발생기를 갖는 것으로 설명된 이전의 설명들은 또한 그것의 주변 온도에서 환원제를 배기 내로 공급하기 위한 더 일반적인 환원제 주입기를 포함하도록 구성될 수 있다. 또한 많은 방법으로 이와 같이 변경될 수 있다. 그러한 변경들은 본 발명의 범위를 벗어나는 것으로 고려되지 않으며, 그러한 모든 변형들은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.
10 : 배기 가스 후처리 시스템
12 : 엔진
14 : 주 배기 통로
16 : 흡기 통로
18 : 터보차저
26 : 재생 유닛
28 : 탄화수소 주입기
30 : 디젤 산화 촉매
32 : 디젤 입자상 필터
34 : 측면 브랜치
36 : 주입기
38 : 제어 모듈
42 : 제 1 점화장치
44 : 이온 센서
46 : 코일
50 : 하우징
52 : 입구 튜브
54 : 바디
56 : 출구 튜브
58 : 입구 헤더
62 : 환상 볼륨
64 : 측면 브랜치 부의 내부 표면
65 : 주입기 마운트
66 : 노즐 부
68 : 일차 연소 챔버
70 : 바디의 내부 실린더형 표면
72 : 연료 입구
74 : 공기 입구
76 : 연료 전달 시스템
78 : 연료 탱크
80 : 연료 필터
82 : 연료 펌프
84 : 연료 블록
86 : 연료 라인
90 : 이차 공기 시스템
92 : 이차 공기 필터
94 : 흡입 공기량 센서
96 : 압축기
110 : 구멍
140 : 전환장치 플레이트
144 : 구멍
145 : 하우징 부
146 : 이차 연소 챔버
148 : 이차 점화장치
149 : 구멍
150 : 구멍
152 : 단부 벽
156e : 플랩
200 : 배기 가스 후처리 시스템
202 : 에어로졸 발생기
204 : 연료 라인
208 : 희박 질소산화물 촉매
210 : 선택적 촉매 환원 장치
214 : 공통 하우징
300 : 배기 가스 후처리 시스템
302 : 선택적 촉매 환원 장치/디젤 입자상 필터
400 : 배기 가스 후처리 시스템
402 : 공통 하우징
500 : 배기 가스 후처리 시스템
502 : 희박 질소산화물 촉매/디젤 입자상 필터
600 : 배기 가스 후처리 시스템
602 : 제 2 환원제 주입기
604 : 저장 탱크
604 : 충전 탱크
700 : 배기 가스 후처리 시스템
702 : 공통 하우징
704 : 버너
706 : 하우징의 입구
708 : 쉘
800 : 배기 가스 후처리 시스템
802 : 이차 환원제 주입기

Claims (25)

  1. 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템에 있어서,
    상기 엔진으로부터의 상기 배기 스트림을 받도록 적용되는 주 배기 통로;
    상기 주 배기 통로와 소통되는 측면 브랜치;
    연료를 연소하고 상기 주 배기 통로를 통하여 흐르는 배기를 가열하기 위하여 상기 측면 브랜치 내에 위치되는 재생 유닛;
    상기 재생 유닛의 하류의 상기 주 배기 통로 내에 위치되는 희박 질소산화물 촉매;
    환원제 입자들을 상기 배기 스트림 내로 주입하기 위하여 상기 재생 유닛의 하류와 상기 희박 질소산화물 촉매의 상류에 위치되는 환원제 주입기; 및
    상기 재생 유닛이 상기 배기 온도를 증가시키도록 작동할 뿐만 아니라 상기 환원제 주입기가 상기 희박 질소산화물 촉매 내의 질소산화물을 감소시키도록 작동하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 재생 유닛의 하류와 상기 환원제 주입기 상류의 상기 주 배기 통로 내에 위치되는 산화 촉매 및 입자상 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 희박 질소산화물 촉매의 하류에 위치되는 선택적 촉매 환원 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 산화 촉매와 상기 입자상 필터는 제 1 하우징 내에 위치되며, 상기 희박 질소산화물 촉매와 상기 선택적 촉매 환원 장치는 상기 제 1 하우징과 멀리 떨어져 간격을 두는 제 2 하우징 내에 위치되는 것을 특징으로 하는 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 희박 질소산화물 촉매는 촉매 코팅된 입자상 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 환원제 주입기는 상기 산화 촉매의 하류에 위치되며 상기 희박 질소산화물 촉매의 하류에 위치되는 선택적 촉매 환원 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 환원제 주입기는 환원제를 가열하고 주입하기 위한 에어로졸 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 에어로졸 발생기는 지름이 1 마이크론보다 작은 크기를 갖는 환원제 입자를 공급하는 것을 특징으로 하는 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 희박 질소산화물 촉매의 하류의 상기 주 배기 통로 내에 위치되는 산화 촉매와 입자상 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
  10. 제 1항에 있어서, 탄화수소를 상기 배기 스트림 내로 주입하기 위하여 상기 재생 유닛의 하류와 산화 촉매로부터의 상류에 위치되는 탄화수소 주입기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
  11. 제 1항에 있어서, 선택적 촉매 환원 물질 코팅을 갖는 입자상 필터를 더 포함하며, 상기 코팅된 필터는 상기 희박 질소산화물 촉매의 하류에 위치되는 것을 특징으로 하는 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 환원제 주입기는 내연기관 연료를 주입하는 것을 특징으로 하는 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 재생 유닛은 상기 희박 질소산화물 촉매 내의 활성 부위들로부터 탄소 침전물들을 태우기에 충분한 높은 온도에서 배기를 제공하기 위하여 상기 희박 질소산화물 촉매의 바로 상류에 위치되는 것을 특징으로 하는 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
  14. 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템에 있어서,
    상기 엔진으로부터의 상기 배기 스트림을 받도록 적용되는 주 배기 통로;
    연료를 연소하고 상기 주 배기 통로를 통하여 흐르는 상기 배기를 가열하기 위한 버너;
    상기 버너의 하류의 상기 배기 통로 내에 위치되는 희박 질소산화물 촉매;
    환원제 입자들을 상기 배기 스트림 내로 주입하기 위하여 상기 버너의 상류와 상기 희박 질소산화물 촉매의 상류에 위치되는 환원제 주입기; 및
    상기 버너가 상기 배기 온도를 증가시키도록 작동할 뿐만 아니라 상기 주입기가 상기 희박 질소산화물 촉매 내의 질소산화물을 감소시키도록 작동하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
  15. 제 14항에 있어서, 선택적 촉매 환원 물질 코팅을 갖는 입자상 필터를 더 포함하며, 상기 코팅된 필터는 상기 희박 질소산화물 촉매의 하류에 위치되는 것을 특징으로 하는 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
  16. 제 14항에 있어서, 상기 환원제 주입기는 상기 탄화수소 환원제를 가열하고 주입하기 위한 에어로졸 발생기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 에어로졸 발생기는 지름이 1 마이크론보다 작은 크기를 갖는 환원제 입자를 공급하는 것을 특징으로 하는 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
  18. 제 14항에 있어서, 상기 환원제는 알코올 기반 연료를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
  19. 제 14항에 있어서, 상기 버너는 그 주위로 배기와 환원제 혼합물이 흐르는 쉘을 포함하며, 상기 버너는 상기 쉘 내에 위치되는 불꽃을 발생시키는 것을 특징으로 하는 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
  20. 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템에 있어서,
    상기 엔진으로부터의 상기 배기 스트림을 받도록 적용되는 주 배기 통로;
    연료를 연소하고 상기 주 배기 통로를 통하여 흐르는 상기 배기를 가열하기 위한 버너;
    또 다른 촉매를 통과하기 전에 상기 버너에 의해 가열된 배기를 직접적으로 받는 상기 주 배기 통로 내에 위치되는 희박 질소산화물 촉매;
    탄화수소를 상기 배기 스트림 내로 주입하기 위하여 상기 버너의 하류와 상기 희박 질소산화물 촉매의 상류에 위치되는 탄화수소 주입기; 및
    상기 버너가 상기 희박 질소산화물 촉매 내의 활성 부위들에 위치되는 탄소 침전물들을 태우기 위하여 미리 결정된 크기로 상기 배기 온도를 증가시키도록 작동하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 탄화수소는 알코올 기반 연료를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
  22. 제 20항에 있어서, 상기 탄화수소는 디젤 연료를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
  23. 제 20항에 있어서, 상기 재생 유닛의 하류의 주 배기 통로 내에 위치되는 산화 촉매와 입자상 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
  24. 제 20항에 있어서, 상기 환원제 주입기는 상기 탄화수소를 가열하고 주입하기 위한 에어로졸 발생기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
  25. 제 24항에 있어서, 상기 에어로졸 발생기는 지름이 1 마이크론보다 작은 크기를 갖는 환원제 입자를 공급하는 것을 특징으로 하는 엔진으로부터의 배기 스트림을 처리하기 위한 시스템.
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