一种排气后处理装置包括催化器总成，所述催化器总成具有导电载体基质以及第一电极和第二电极。第一电极和第二电极具有端子，并且被配置为生成热量。所述端子附接在催化器总成的相对侧上以通过载体基质彼此电连接。第一细长散热器沿着第一电极轴向延伸并且被配置为吸收热量的一部分以减轻热点的形成。所述排气后处理装置能够快速加热排气后处理装置中的催化器总成，减少后处理装置的预热时间，减少起燃时间和排放。另外，所述排气后处理装置能够减轻电极/载体基质上热点的形成，从而提供电极和载体基质的更均匀的温度。电极和载体基质的更均匀的温度。电极和载体基质的更均匀的温度。
【技术实现步骤摘要】
排气后处理装置
[0001]本公开涉及排气系统，并且更具体地涉及电加热催化器。
技术介绍
[0002]车辆可包括具有排气系统的发动机。排气系统可包括包含催化剂的后处理装置。这有时称为催化转化器。催化转化器包括被配置为将原始排气转化为期望反应产物的催化剂。
技术实现思路
[0003]本技术提供一种排气后处理装置，所述排气后处理装置旨在快速加热排气后处理装置中的催化器总成，减少后处理装置的预热时间，减少起燃时间和排放。另外，所述排气后处理装置旨在减轻电极/载体基质上热点的形成，从而提供电极和载体基质的更均匀的温度。
[0004]根据一个实施例，一种排气后处理装置包括：催化器总成，所述催化器总成具有外筒和设置在外筒内的导电载体基质；以及一对电极，所述一对电极附接在外筒的相对侧上以与导电载体基质电连接。电极中的每一者支撑被配置为与电源连接的端子。电极和导电载体基质被配置为生成热量以加热催化器总成。多个散热器各自附接到电极中的一者的外表面，并且被配置为吸收由电极产生的热量以减轻热点的形成。
[0005]根据另一个实施例，一种排气后处理装置包括蜂窝结构，所述蜂窝结构具有外筒和支撑催化剂的导电载体基质。第一弧形电极和第二弧形电极沿直径相对地附接到外筒，使得载体基质形成从第一电极到第二电极的电路。所述电路被配置为生成热量以加热催化剂。第一细长散热器沿着第一电极的外轴向边缘轴向延伸并且被配置为吸收热量的一部分以减轻热点的形成。
[0006]根据又一个实施例，一种排气后处理装置包括催化器总成，所述催化器总成具有导电载体基质以及第一电极和第二电极。第一电极和第二电极具有端子并且被配置为生成热量，所述端子附接在催化器总成的相对侧上以通过载体基质彼此电连接。第一细长散热器沿着第一电极轴向延伸并且被配置为吸收热量的一部分以减轻热点的形成。
附图说明
[0007]图1是具有相关联的后处理装置的发动机系统的示意图，所述后处理装置具有电加热催化器总成。
[0008]图2是沿着切割线2
‑
2的后处理装置的截面视图。
[0009]图3是电加热催化器总成的透视图。
具体实施方式
[0010]本文描述了本公开的实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅仅是示例并且其他
实施例可以呈现各种和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节并不解释为限制性，而仅解释为用于教导本领域技术人员以各种方式采用本技术的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解，参考附图中的任一者示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中示出的特征组合以产生未明确地示出或描述的实施例。所示特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，对于特定的应用或实施方式，可能期望与本公开的教导一致的对特征的各种组合和修改。
[0011]本文所使用的方向性术语是参考示例性附图中所示的视图和取向来做出的。在附图中示出并在下面描述中心轴线。诸如“外”和“内”的术语是相对于中心轴线而言。例如，“外”表面是指表面背离中心轴线或者在另一个“内”表面的外侧。诸如“径向”、“直径”、“圆周”等术语也是相对于中心轴线而言。术语“前”、“后”、“上”和“下”表示附图中所参考的方向。除非另有明确说明或通过上下文另有说明，否则术语连接、附接等是指直接或间接地连接、附接等。
[0012]参考图1，发动机系统20包括内燃发动机22和相关联的排气系统24。排气系统24包括安装到发动机缸体的排气歧管26。排气系统24还包括后处理装置28，所述后处理装置经由一个或多个管与排气歧管26流体连通地连接。后处理装置28可以是催化转化器或包括排气催化剂的其他装置。后处理装置28包括支撑催化器总成32的壳体、外壳或主体30。外壳30可以具有圆柱形形状并且可与排气管居中串联。外壳30限定内腔34、连接到排气歧管26的入口锥体36和通过一个或多个排气管37连接到消声器(未示出)的出口锥体38。
[0013]催化转化器可以是将氧气与一氧化碳和未燃烧的烃类结合以产生二氧化碳和水的双元转换器，或者还可还原氮的氧化物的三元转换器。一旦达到操作温度，催化转化器就高效地将原始排气转化成期望的反应产物。低于该温度，并且更具体地低于起燃温度，例如300摄氏度，化学反应不发生或不完全地发生。因此，快速加热催化器总成32是有利的。在发动机22的冷起动期间产生的排放物可能占驾驶循环期间的总排放物的多达三分之一。因此，减少后处理装置28的预热时间对于减少排放是有效的。
[0014]后处理装置28可以包括加热器而不是仅依赖于排气来将催化剂加热到起燃温度，即，后处理装置是自加热的。包括加热器可以显著减少起燃时间。加热器可以是利用焦耳加热的电加热催化器(EHC)的形式。
[0015]参考图2和图3，后处理装置28包括支撑在外壳30内的电加热催化器总成32。催化总成32通常可以是圆形筒。催化器总成32可以包括外筒40 和设置在外筒40内的陶瓷载体基质42。载体基质42可以是蜂窝结构，所述蜂窝结构具有交叉以限定多个通道44的多个壁43。通道44允许排气流过其中。将高孔隙度的陶瓷涂料(有时称为涂层)施加到壁的表面以增加表面积。化学催化剂46(诸如贵金属铂、钯和/或铑)被嵌入涂层中。
[0016]催化器总成32被配置为通过焦耳加热进行自加热。根据一个实施例，催化器总成32包括一对电极50和52。电极可以附接到外筒40的外表面54以在直径上彼此相对。电极50、52可以是弧形的，例如圆管的截面部分，并且具有内弧形表面53和外弧形表面55以及一对纵向(轴向)边缘58。边缘58可以从电极的前部57纵向地(轴向地)延伸到电极的后部59，并且可以从内弧形表面53径向地延伸到外弧形表面55。内弧形表面53具有与外表面54的半径匹配的内半径，使得电极可以被接纳在外筒42上。
[0017]电极50、52中的每一者与导电的载体基质42电连接。载体基质42可以包括导电陶瓷。电极中的每一者包括将电极连接到电路的相关联的端子56。电极50可以是正电极，并且电极52可以是负电极。在操作期间，正电极50 从电源(诸如车辆电气系统)接收电压和电流，然后电流经由具有高电阻的导电载体基质42从正电极50流到负电极52。此电流通过催化器总成32生成焦耳热以加热催化剂46。
[0018]由催化器总成产生的热量以及因此起燃时间可以取决于输送到正电极50 的电力。提供更高的功率(例如，超过4kW)可以减少起燃时间和排放。然而，提供这种更高的功率需要进行设计修改以减轻热点。电极50、52的弧形形状使通过载体基质42的电气路径在电极的边缘58处最短。(如图2中所示，边缘路径61比中心路径63短)。如果未减轻，这可能导致电极50、52的边缘部分变得比电极的其他部分显著更热，即，由于较短的电气路径，电极/载体基质具有沿着纵向边缘58的热点。在一些情况下，边缘部分可以达到1400 摄氏度(C)的温度，而中心区域仅为400摄氏本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种排气后处理装置，其特征在于，其包括：催化器总成，所述催化器总成包括外筒和设置在所述外筒内的导电载体基质；一对电极，所述一对电极附接在所述外筒的相对侧上以与所述导电载体基质电连接，所述电极中的每一者支撑被配置为与电源连接的端子，其中所述电极和所述导电载体基质被配置为生成热量以加热所述催化器总成；以及多个散热器，每个散热器附接到所述电极中的一者的外表面，并且被配置为吸收由所述电极中的所述一者产生的热量以减轻热点的形成。2.如权利要求1所述的排气后处理装置，其特征在于，所述散热器中的每一者包括导热细长主体。3.如权利要求2所述的排气后处理装置，其特征在于，所述导热细长主体由金属形成。4.如权利要求2所述的排气后处理装置，其特征在于，所述导热细长主体在所述电极中的所述一者的整个轴向长度上延伸。5.如权利要求1所述的排气后处理装置，其特征在于，所述散热器中的每一者是相对于所述外筒纵向延伸的细长金属板。6.如权利要求1所述的排气后处理装置，其特征在于，所述电极的所述外表面是外弧形表面，并且其中所述电极中的每一者还包括附接到所述外筒的内弧形表面和各自在所述内弧形表面与所述外弧形表面之间延伸的相对边缘。7.如权利要求6所述的排气后处理装置，其特征在于，所述散热器中的每一者包括沿着所述电极中的所述一者的所述边缘中的一者延伸的细长主体。8.如权利要求7所述的排气后处理装置，其特征在于，所述电极中的每一者包括位于所述相对边缘处的一对相关联的所述散热器。9.如权利要求1所述的排气后处理装置，其特征在于，所述导电载体基质是蜂窝结构。10.如权利要求9所述的排气后处理装置，其特征在于，所述蜂窝结构包括导电陶瓷。11.一种排气后处理装置，其特征在于，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘欣，P，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：新型
国别省市：
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