用于排放气体后处理的系统和方法技术方案

本申请涉及一种用于排放气体后处理的系统和方法，所述系统可以包括：催化转化器，其带有入口表面和出口表面；基底，其布置在所述入口表面与所述出口表面之间，其中，所述基底设置为在预定温度下实施排放气体后处理；至少一个覆盖元件，其布置在所述入口表面上，所述至少一个覆盖元件设置为与基底的预定温度相关地至少部分地关闭或至少部分地打开入口表面。

Systems and methods for post treatment of exhaust gases

【技术实现步骤摘要】
用于排放气体后处理的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求2018年8月23日提交的DE102018214268.8的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
本专利技术涉及一种用于排放气体后处理的系统(该系统特别地在车辆的燃烧式发动机运行期间用于排放气体后处理)，并且还涉及一种用于排放气体后处理的方法。
技术介绍
催化转化器是一种排气排放控制装置，其通过催化氧化还原反应(氧化和还原反应)将来自内燃发动机的排放气体中的有毒气体和污染物转化为成为毒性较小的污染物。催化转化器特别用于由汽油或柴油供给燃料的内燃发动机，包括稀燃发动机以及煤油加热器和火炉。此外，已知将催化转化器用于燃气发动机中，例如液化天然气发动机或压缩天然气发动机。催化转化器需要一定的温度才能正常工作。通常，催化转化器使用较大的表面来有效地进行化学反应，例如氧化还原反应。通常，(尤其在冷启动期间)催化转化器需要长时间加热其基底(也称为催化剂载体)。因此，特别是在加热阶段期间，催化转化器难以满足例如联邦排放要求。此外，将冷启动阶段整合到测试循环中的排放法规变得更加严格。人们正致力于努力改善特别是在冷启动时的加热阶段，以有效地使催化转化器运转。因此，提出一种提供有效排放气体后处理的系统是非常有益的。在本
技术介绍
部分中包括的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的各个方面致力于提供一种用于排放气体后处理的系统以及一种用于排放气体后处理的方法。参考附图，本专利技术的各种实施方案是相应的从属权利要求以及下文的说明的主题。在本专利技术的各个方面，通过减少催化转化器的入口表面，能够有效地实施排放气体后处理(特别是选择性催化还原)，这是因为，与不在入口表面上布置任何覆盖元件相比，实施对应的化学反应(例如氧化还原反应)的预定温度能够更早地实现。此外，由于入口表面减小而导致的潜在损失比较小。在本专利技术的各个方面中，基底可以包括至少一个第一通道以及至少一个第二通道，其中，所述至少一个第一通道设置为通过排放气体而加热至预定温度，而所述至少一个第二通道设置为通过所述至少一个第一通道与所述至少一个第二通道之间的热传导而加热。所述至少一个第一通道可以因此不具有入口表面处的至少一个覆盖元件。所述至少一个第二通道因此可以由所述至少一个覆盖元件覆盖，或者至少部分地由覆盖元件关闭。换句话说，可以由至少部分地覆盖所述至少一个第二通道的所述至少一个覆盖元件而限定排放气体可以进入的入口表面。因此，所述至少一个第一通道可以由于减小的入口表面而有效地加热，从而可以有效地实施排放气体后处理。也就是说，由排放气体传递的温度也可以用于加热催化转化器的相邻或邻近的通道(此处为所述至少一个第二通道)。在本专利技术的各个方面中，所述至少一个覆盖元件设置为根据驱动条件而至少部分地关闭或打开入口表面。系统可以考虑不同的驱动条件。例如，在发动机需要高动力时，入口表面的关闭或被覆盖的部分可以打开，以确保背压不超过设定的极限。设定的极限可以是发动机特定的，需要为每个发动机单独确定。因此，所描述的系统可以与发动机交换数据，其中，根据发动机特定的数据，所描述的系统可以相应地启动。在本专利技术的各个方面中，所述排放气体后处理基于选择性催化还原(SCR，selectivecatalyticreduction)。特别地，通过所描述的系统，可以有效地改善在冷启动期间的选择性催化还原。例如，所描述的系统可以在城市交通中有效地驱动。在本专利技术的各个方面中，在所述催化转化器的出口表面上检测所述预定温度。例如，通过布置在出口表面上的温度传感器检测预定温度。例如，可以测量整个出口表面上的均一温度分布。可以进一步想到，基于温度传感器可以开发和/或模拟系统的温度模型，其中，温度传感器可以用于测试阶段。测试阶段的相对应的结果可以用于取决于不同驱动情况的温度模型，其中，温度模型可以是各种输入参数的函数，例如时间、排放气体温度、物质流动、环境温度、发动机关闭时间、所述至少一个覆盖元件的位置和/或热传导率(基于系统的热惯性(thermalinertia))以及发动机运转状态(例如回热(regeneration)或超限(overrun))。也即，当温度模型显示达到预定温度时，系统的所述至少一个覆盖元件可以打开整个入口表面。换句话说，也可以不使用温度传感器而实施系统。在本专利技术的各个方面中，所述预定温度为活化温度。活化温度是催化转化器和基底之中的催化反应起始的温度。基底或催化剂载体通常是催化转化器的核心，并且基底可以是具有蜂巢结构的陶瓷整体件。基底的结构产生加大的表面区域。在本专利技术的各个方面中，所述至少一个覆盖元件可以包括至少一个片件，其中，所述至少一个片件设置为铰接在入口表面的至少一个边缘部分上。催化转化器的入口表面可以具有不同的几何形状，例如长方形、圆形、六边形或正方形。入口表面的所述至少一个边缘部分可以限制或限定入口表面和催化转化器各自的几何形状。在本专利技术的各个方面中，所述至少一个覆盖元件可以包括至少一个片件，其中，所述至少一个片件设置为围绕入口表面的至少一个边缘部分滑动。可以逐渐实施打开、关闭入口表面。还可以想到通过片件绕着所述至少一个边缘部分无级滑动而打开、关闭。因此，能够以节省空间的方式设置系统。在本专利技术的各个方面中，所述至少一个覆盖元件可以包括圆形挡板，所述圆形挡板设置为无级改变其内直径或截面。圆形挡板可以限制入口表面的外直径或外尺寸，而圆形挡板的内直径或截面可以限定或限制入口表面的对应的开口。换句话说，所述圆形挡板可以起到通孔的作用，其中，所述通孔可以使入口表面的开口变窄或变宽。因此，可以有效地进行加热基底。在本专利技术的各个方面中，所述至少一个覆盖元件可以包括分流片件，其中，分流片件设置为无级地或逐渐地关闭或打开入口表面的预定区域。例如，分流片件可以布置在管道的内表面上，从而使得所述分流片件可以枢转而与入口表面相接触。管道可以例如为排放管道。所述系统所包括的特征同样由所述方法所包括，反之亦然。本专利技术的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在附图和具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本专利技术的特定原理。附图说明图1A显示了根据本专利技术的示例性实施方案的用于排放气体后处理的系统；图1B显示了用于排放气体后处理的传统催化转化器；图2A和图2B示出了两个曲线图，以显示传统的催化转化器与根据本专利技术的示例性实施方案的系统的功能的对比；图3A和图3B示出了两个曲线图，以显示传统的催化转化器与根据本专利技术的各个示例性实施方案的系统的功能的对比；图4A和图4B示出了两个曲线图，以显示传统的催化转化器与根据本专利技术的各个示例性实施方案的系统的功能的对比；图5A显示了根据本专利技术的示例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于排放气体后处理的系统，所述系统包括：/n催化转化器，其由入口表面和出口表面形成；/n基底，其布置在所述入口表面与所述出口表面之间，其中，所述基底在预定温度下实施排放气体后处理；/n至少一个覆盖元件，其布置在所述入口表面上，/n其中，所述至少一个覆盖元件与所述基底的预定温度相关地部分地关闭或部分地打开所述入口表面。/n

【技术特征摘要】
20180823 DE 102018214268.81.一种用于排放气体后处理的系统，所述系统包括：
催化转化器，其由入口表面和出口表面形成；
基底，其布置在所述入口表面与所述出口表面之间，其中，所述基底在预定温度下实施排放气体后处理；
至少一个覆盖元件，其布置在所述入口表面上，
其中，所述至少一个覆盖元件与所述基底的预定温度相关地部分地关闭或部分地打开所述入口表面。


2.根据权利要求1所述的用于排放气体后处理的系统，
其中，基底包括至少一个第一通道以及至少一个第二通道，
所述至少一个第一通道通过排放气体而加热至预定温度，而
所述至少一个第二通道通过所述至少一个第一通道与所述至少一个第二通道之间的热传导而加热。


3.根据权利要求1所述的用于排放气体后处理的系统，其中所述至少一个覆盖元件根据发动机的驱动条件部分地关闭或打开所述入口表面。


4.根据权利要求1所述的用于排放气体后处理的系统，其中所述排放气体后处理基于选择性催化还原。


5.根据权利要求1所述的用于排放气体后处理的系统，其中在所述催化转化器的出口表面上检测所述预定温度。


6.根据权利要求1所述的用于排放气体后处理的系统，其中所述预定温度为活化温度。


7.根据权利要求1所述的用于排放气体后处理的系统，其中所述至少一个覆盖元件包括铰接在入口表面的至少一个边缘部分上的至少一个片件。


8.根据权利要求1所述的用于排放气体后处理的系统，其中所述至少一个覆盖元件包括设置为围绕入口表面的至少一个边缘部分滑动的至少一个片件。


9.根据权利要求1所述的用...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·郎格尔，S·朗，R·佩尔策特尔，M·施赖伯，P·戈茨纳尔，U·卡勒，A·卡普，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR