排气系统技术方案

本发明专利技术涉及一种排气系统，其可包括排气管路，在发动机中形成的废气通过该排气管路排放、氮氧化物纯化催化剂，该氮氧化物纯化催化剂被置于排气管路上以还原包含于废气中的氮氧化物、将燃料另外注入排气管路或汽缸的喷射器，以及燃料裂解催化剂，该燃料裂解催化剂被置于喷射器和氮氧化物纯化催化剂之间以裂解通过喷射器注入的燃料，将注入的燃料转化为高效还原剂，并通过氧化反应升高其在后部分的温度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种排气系统。更特别地，本专利技术涉及一种用于还原包含于废气中的 氮氧化物的排气系统。
技术介绍
通常，使通过发动机的排气歧管排出的废气流经装在待净化的排气管中部的催化 转换器，且在废气通过尾管排放至外部之前，当其流经消声器时其噪音被降低。所述催化转换器处理包含于废气中的污染材料。而且，将粒子过滤器装在排气管 上以捕集包含于废气中的粒状材料(PM)。选择性催化还原设备为一类催化转换器。在选择性催化还原装置(SCR)中，如一 氧化碳、总碳氢化合物(THC)等的还原剂与氮氧化物而不是氧良好反应，这就是其被称为 选择性催化还原装置(SCR)的原因。在安装选择性催化还原装置的内燃发动机中，根据废气中的氮氧化物含量连续且 另外地注入燃料。因此，碳氢化合物会从选择性催化还原装置放出，且燃料消耗增加。而且，当连续供应还原剂时，氧化/还原反应也在废气管中连续进行。因此，催化 剂的耐用性被在氧化/还原反应过程中形成的反应热降低。在此
技术介绍
部分公开的上述信息仅为了增强对本专利技术的一般背景的理解，且不 应被认为是承认或任何形式的暗示该信息构成了本领域技术人员已知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的各个方面在于提供一种具有改进氮氧化物纯化效率的优点的排气系统。在本专利技术的一个方面，所述排气系统可包括排气管路，在发动机中形成的废气通 过该排气管路排放、氮氧化物纯化催化剂，该氮氧化物纯化催化剂被置于排气管路上以还 原包含于废气中的氮氧化物、将燃料另外注入排气管路或汽缸的喷射器，以及燃料裂解催 化剂，该燃料裂解催化剂被置于喷射器和氮氧化物纯化催化剂之间以裂解通过喷射器注入 的燃料，将注入的燃料转化为高效还原剂，并通过氧化反应升高其在后部分的温度。所述燃料裂解催化剂可裂解长碳环以制得多个短的碳氢化合物，从而在氮氧化物 纯化催化剂中改进氮氧化物的纯化效率。所述燃料裂解催化剂包括载体，所述载体包括氧化铝、氧化锆、硫酸化氧化铝、硫 酸化氧化锆、硫酸化氧化铈和氧化锆的复合氧化物、钨氧化锆、钨氧化铝和沸石，且Pt、Pd、 Rh、Ir、Ag、Sn和Ru中的至少一种催化剂元素在载体中形成，其中所述载体的催化剂元素为 整个涂层材料(wash-coat)质量的大约0. 05重量％至大约10重量％。所述氮氧化物纯化催化剂可通过未燃的燃料或碳氢化合物还原废气中的一部分 氮氧化物，扩散还原废气中的另一部分氮氧化物以储存于其中，并使用在燃料裂解催化剂 中形成的还原剂解吸储存于氮氧化物纯化催化剂中的氮氧化物并还原该解吸的氮氧化物。所述氮氧化物纯化催化剂可包括在载体上涂布的第一和第二催化剂层，所述第一 催化剂层邻接废气安置，且所述第二催化剂层邻接载体安置，其中在储存于第二催化剂层 中的氮氧化物高于预定值时，控制所述喷射器注入燃料。在废气中的碳氢化合物与氮氧化物的比例低于预定值时，可控制所述喷射器注入 燃料，其中碳氢化合物与氮氧化物的比例的预定值大约为8。所述第一催化剂层包括在多孔氧化铝上形成的沸石催化剂和金属催化剂的至少一种。所述第二催化剂层包括贵金属和氮氧化物储存材料。所述喷射器可包括将燃料注入形成发动机的燃烧室的汽缸的第一喷射器，和置于 所述氮氧化物纯化催化剂的在前部分的第二喷射器。本专利技术的方法和装置具有在附图中显而易见的或在附图中更详细地说明的其他 特征和优点，并入本文的附图和如下具体实施方式一起用于解释本专利技术的特定原理。附图说明图1为根据本专利技术的一个示例性具体实施方案的排气系统的示意图。图2显示在根据本专利技术的一个示例性具体实施方案的排气系统中提供的燃料裂 解催化剂中形成的过程的化学式。图3显示根据本专利技术的一个示例性具体实施方案的排气系统的过程的示意化学 式。图4显示在根据本专利技术的一个示例性具体实施方案的排气系统中的燃料裂解催 化剂的效果。图5显示在根据本专利技术的一个示例性具体实施方案的排气系统中的氮氧化物纯 化催化剂的吸收模式。图6显示在根据本专利技术的一个示例性具体实施方案的排气系统中的氮氧化物纯 化催化剂的还原模式。应了解所附附图不必须按比例缩放，其显示说明本专利技术的基本原理的各种特征的 些许简化的表示。本文公开的本专利技术的特定设计特征，包括例如特定尺寸、取向、位置和形 状，部分通过特定的预期应用和使用环境确定。在图中，在全部的附图的几幅图中附图标记指本专利技术的相同或等同部分。 具体实施例方式现在详细提及本专利技术的各种具体实施方案，本专利技术的实施例在附图中说明并如下 描述。尽管本专利技术将结合示例性具体实施方案进行描述，但应了解本说明书并不意图将本 专利技术局限于那些示例性具体实施方案。相反，本专利技术意图不仅涵盖示例性具体实施方案，还 涵盖包括于由权利要求书限定的本专利技术的精神和范围内的各种变化、改变、等同和其他具 体实施方案。在下文将参考附图详细描述本专利技术的一个示例性具体实施方案。图1为根据本专利技术的一个示例性具体实施方案的排气系统的示意图。参照图1，排气系统包括发动机100，控制部分110，喷射器120，燃料裂解催化剂 130，催化粒子过滤器140，排气管路150，氮氧化物纯化催化剂160，第一氧气传感器170a， 第二氧气传感器170b，第一温度传感器180a，第二温度传感器180b，第三温度传感器180c， 第四温度传感器180d，和压差传感器190。将分开的喷射器配备于发动机100中以将燃料另外注入汽缸或将燃料注入进气口。从发动机100排出的燃烧气体通过排气管路150排出，且喷射器120、燃料裂解催 化剂130、催化粒子过滤器140和氮氧化物纯化催化剂160在排气管路150中顺序安置。将第一氧气传感器170a和第一温度传感器180a安置于排气管路150上的发动机 100和喷射器120之间，并将第二温度传感器180b安置于燃料裂解催化剂130和催化粒子 过滤器140之间。此外，分别将第三温度传感器180c和第四温度传感器180d安置于氮氧化物纯化 催化剂160的进口和出口处，并将第二氧气传感器170b安置于第四温度传感器180d的下 游侧。压差传感器190检测燃料裂解催化剂130和催化粒子过滤器140之间的压力差。将在第一和第二氧气传感器170a和170b，第一、第二、第三和第四温度传感器 180a、180b、180c和180d以及压差传感器190中检测的信号传递至控制部分110，并根据传 输的信号控制喷射器120和发动机100。所述氮氧化物纯化催化剂160吸收在发动机100中产生的废气中的氮氧化物，且 吸收的氮氧化物被解吸以由还原剂(300，参见图3)还原，所述还原剂由燃料裂解催化剂 130自通过喷射器120注入的燃料转化而成。也就是说，为了解吸并还原吸收于所述氮氧化物纯化催化剂160中的氮氧化物， 控制喷射器120以另外注入燃料，且燃料裂解催化剂130转化该注入的燃料以产生如HC、 CO、H2等的还原剂。所述氮氧化物纯化催化剂160使用还原剂再生。参照图1，所述催化粒子过滤器140捕集包含于废气中的粒状材料(PM)以在预定 条件下消除它们，例如将它们燃烧。控制部分110控制在压差传感器190中测得的压差高于预定值时将催化粒子过滤 器140再生。在此情况下，燃料从喷射器120注入以将在催化粒子过滤器140中积聚的捕 集的煤烟燃烧。废气中的HC和储存于氮氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种排气系统，其包括：排气管路，在发动机中形成的废气通过该排气管路排放；氮氧化物纯化催化剂，其被置于排气管路上以还原包含于废气中的氮氧化物；将燃料另外注入排气管路或汽缸的喷射器；以及燃料裂解催化剂，该燃料裂解催化剂被置于喷射器和氮氧化物纯化催化剂之间以裂解通过喷射器注入的燃料，将注入的燃料转化为高效还原剂，并通过氧化反应升高其在后部分的温度。

【技术特征摘要】
KR 2009-8-28 10-2009-00807911.一种排气系统，其包括排气管路，在发动机中形成的废气通过该排气管路排放；氮氧化物纯化催化剂，其被置于排气管路上以还原包含于废气中的氮氧化物；将燃料另外注入排气管路或汽缸的喷射器；以及燃料裂解催化剂，该燃料裂解催化剂被置于喷射器和氮氧化物纯化催化剂之间以裂解 通过喷射器注入的燃料，将注入的燃料转化为高效还原剂，并通过氧化反应升高其在后部 分的温度。2.根据权利要求1所述的排气系统，其中所述燃料裂解催化剂裂解长碳环以制得多个 短的碳氢化合物，从而在氮氧化物纯化催化剂中改进氮氧化物的纯化效率。3.根据权利要求1所述的排气系统，其中所述燃料裂解催化剂包括载体，所述载体包 括氧化铝、氧化锆、硫酸化氧化铝、硫酸化氧化锆、硫酸化氧化铈和氧化锆的复合氧化物、钨 氧化锆、钨氧化铝和沸石，且Pt、Pd、Rh、Ir、Ag、Sn和Ru中的至少一种催化剂元素在载体中 形成。4.根据权利要求3所述的排气系统，其中所述载体的催化剂元素为整个涂层材料质量 的大约0. 05重量％至大约10重量％。5.根据权利要求1所述的排气系统，其中所述氮氧化物纯...

【专利技术属性】
技术研发人员：李津夏，李孝京，朴志源，
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：KR[韩国]