專利名稱：用于貧燃內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于貧燃內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)，特別涉及用于處理含有煙灰氣體的系統(tǒng)。
采用陶瓷壁流式過濾器過濾發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣中的煙灰已經(jīng)被很好地證實(shí)是可行的，而金屬基過濾器的使用還較少的得到公認(rèn)。特別地在US-A-4,270,936和US-A-4,902,487以及在SAE論文820184(Enga等)和890404(Cooper，Thoss)中公開了金屬基過濾器。它們?cè)贘ohnsonMatthey的“催化阱氧化劑(Catalytic Trap Oxidiser)”(“CTO”)中達(dá)到領(lǐng)先的研究階段，但是其在商業(yè)市場(chǎng)上似乎還不能成功地與壁流式過濾器相競(jìng)爭(zhēng)。最近我們已經(jīng)研制出這樣的系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中可以優(yōu)越地使用金屬基過濾器。
根據(jù)本發(fā)明提供了一種用于貧燃內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)，所述內(nèi)燃機(jī)含有廢氣處理系統(tǒng)，該廢氣處理系統(tǒng)含有用大量拉長(zhǎng)的平的窄條金屬填充的煙灰過濾器以及含有用來(lái)發(fā)生用于燃燒收集在過濾器上的煙灰的比氧分子(O2)更活潑的氧化劑的裝置。
在此“拉長(zhǎng)的”是相對(duì)于平的條帶金屬的寬度而言。術(shù)語(yǔ)“窄的”也可相應(yīng)地這樣解釋。
在此“填充的”也意指“壓緊的”和“壓縮的”。
從這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣一般地含有氣態(tài)成分的煙灰(或顆粒物(PM))、未經(jīng)燃燒的碳?xì)?HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、二氧化碳(CO2)、水蒸汽(H2O)、O2和氮(N2)。通過燃燒除去收集在過濾器上的煙灰的裝置優(yōu)選連續(xù)工作。比O2更活潑的氧化劑例如是臭氧和/或等離子體，最合適的是NO2。至少部分地通過例如在NO-氧化催化劑催化氧化NOx的NO組分而優(yōu)選地提供這樣的NO2，其中NO-氧化催化劑例如在過濾器上流的氧化鋁顆粒載體上負(fù)載鉑。這樣的催化劑可以承載在經(jīng)填充的平的、窄條金屬基材上，該金屬基材的類型可以便利地與用在過濾器中的類型一致，但是以較低的填充密度填充，以允許煙灰顆粒通過。
另外或附加地過濾器填充物可以有一層可能涉及NO氧化成NO2的機(jī)理的用于煙灰氧化的催化劑。這樣的煙灰氧化催化劑包括經(jīng)承載的鉑族金屬，例如在氧化鋁上和/或堿金屬如La/Cs/V2O5上的鉑。如果發(fā)動(dòng)機(jī)排出的氣體中NOx不足以連續(xù)燃燒煙灰，那么可以例如通過引入等離子體或NOx或硝酸，這些可能是通過氧化運(yùn)載工具上的氨而生成的氣體來(lái)引入更多的NOx。
臭氧和/或等離子體可以通過合適的裝置，如UV光源和/或電暈放電裝置發(fā)生?？梢岳斫猓入x子體和/或臭氧能夠?qū)O氧化成NO2。在一個(gè)實(shí)施方案中，排氣系統(tǒng)含有用于發(fā)生臭氧和/或等離子體以及作為NO的氧化催化劑的裝置。
過濾器的外部結(jié)構(gòu)可以具有提供操作上的優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn)。例如其可以形成一整體結(jié)構(gòu)，并可以容易地插入反應(yīng)器殼體或從反應(yīng)器殼體抽出。不管是整體結(jié)構(gòu)與否，其都可設(shè)置成容易在外殼中插入或抽出的筒狀物。其整體上能夠?qū)щ姡虼似湓诶淦饎?dòng)時(shí)可以電加熱。如果過濾器設(shè)置在外殼中，這樣的導(dǎo)電性通過在鄰接條之間的局部焊接而用于構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)。所述筒狀物可以含有一軸向的金屬桿作為所述焊接過程中的一個(gè)電極，外殼作為另一個(gè)電極。以下描述其它的外部特點(diǎn)。
過濾器的金屬應(yīng)能經(jīng)受得住廢氣處理過程的條件。因?yàn)榻饘龠^濾器可以比陶瓷過濾器更容易更換，并且它的材料可以回收重復(fù)使用，所以過濾器的使用壽命不必如陶瓷過濾器的使用壽命那么長(zhǎng)?？梢灶A(yù)期在運(yùn)載工具的通常的保養(yǎng)期內(nèi)更換過濾器。
一般地金屬是耐腐蝕的鐵合金。典型的合金含有如在300型或400型不銹鋼含有的鎳和鉻和微量成分。采用哪種合金要取決于廢氣處理系統(tǒng)是否是需要在富有條件下短暫的工作，在該條件下一些不銹鋼是不穩(wěn)定的。對(duì)于各種各樣的廢氣成分，優(yōu)選的鐵合金含有至少11.5％的Cr、4％的Al和0.02-0.25％的微量成分，如稀土、鋯或鉿。過濾器中的金屬可以是不同組成的混合物，很可能含有提供導(dǎo)電橋路或焊接功能的組分。
過濾器整體或局部可具有規(guī)則結(jié)構(gòu)，如卷繞的、紡織的或編織的。過濾器的金屬條可以是例如高至2，特別是0.1-0.5mm的寬度。其應(yīng)足夠厚以能承受在其使用條件下的機(jī)械強(qiáng)度。一般地，它的厚度是其寬度的0.2-0.8。單位長(zhǎng)度的合適的幾何表面積是相同重量金屬的圓形橫載面面積的1.2-1.5倍。其是壓平圓形截面線材的合適的產(chǎn)品。過濾器部件中的金屬可以是條形尺寸的混合，還可以含有作為未經(jīng)壓平的連接部分或作為附加子部件的圓形截面線材。在一個(gè)實(shí)施方案中，平的窄條金屬是壓扁絲。
可以選擇填充密度以提供系統(tǒng)中的過濾和/或反壓力的期望水平，填充密度可由平的金屬條的寬度和厚度而確定。然而，我們認(rèn)為通常2.5-30％v/v，例如5-15％v/v的填充密度可以提供所期望的結(jié)果。我們已經(jīng)優(yōu)越地使用了10％的填充密度。
在過濾器上的催化涂層一般包括氧化物載體涂層(washcoat)，所述氧化物例如是可能具有稀土和活性材料特別是Pt或Pd的氧化鋁或Cs和V的氧化物。涂層可以含有鈣鈦礦。如果采用NO的催化氧化，所述載體涂層上的催化劑一般包括Pt和/或Pd。如果采用臭氧，其中的發(fā)生器可以是例如電暈放電管，空氣在兩個(gè)電極之間通過該管，所述兩個(gè)電極保持很大的電壓差；發(fā)生器或者可以包括高能燈。如果采用等離子體，那么等離子體發(fā)生器可以通過例如電暈放電、表面等離子體放電或絕緣勢(shì)壘放電而工作，或含有絕緣填充床或電子束反應(yīng)器。它可以通過電磁輻射如微波輻射而增強(qiáng)。發(fā)生器在處理之前或之后可以處理空氣或所有的廢氣或部分這樣的氣體。
過濾器相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的大小以及任意用于引入比O2更活潑的附加氧化劑的裝置是設(shè)計(jì)特點(diǎn)的主題。在最簡(jiǎn)單的情況下，過濾器容量足夠大，以使煙灰通過氧化劑而被連續(xù)地燃燒，也就是任何的在緩慢運(yùn)行過程中的積聚都在快速運(yùn)行期間被迅速地除去；整體趨勢(shì)是連續(xù)的燃燒。較不昂貴的過濾器容量其設(shè)計(jì)應(yīng)能容納較大的煙灰積聚，并在下一個(gè)快速運(yùn)行期間之前足以顯著增加壓力差。這樣的過濾器優(yōu)選含有支路，通過該支路的壓力差等于設(shè)計(jì)最大容許壓力差。所述支路避免了可能由過大的壓力差引起的發(fā)動(dòng)機(jī)拋錨或低動(dòng)力，但其允許一些煙灰排放入大氣中。為了解決這樣的煙灰排放，可以在支路的下游裝備第二部分如過濾器或撞擊收集器和/或氧化催化劑。沒有或具有第二部分過濾器和/或氧化催化劑的支路可以是過濾器筒狀物的組成部分。
氣體流過過濾器和/或氧化催化劑(如果使用的話)的方向可以是或具有與總的流動(dòng)方向分支直線性的或橫向的。橫向流動(dòng)可以是例如對(duì)稱的，特別是在圓柱形過濾器中向著流出口內(nèi)部軸向的，或者在橢圓形載面的或矩形的過濾器中向著高壓區(qū)域的。另外也可以是單向的交叉流動(dòng)。
在另一個(gè)詳細(xì)的過程和系統(tǒng)中，連續(xù)的過濾器元件對(duì)氣體展現(xiàn)了不同的煙灰處理能力，例如收集越來(lái)越小的顆粒，和/或提供分級(jí)的催化環(huán)境。優(yōu)選地，過濾器元件中在順序入口處的氣體流動(dòng)是橫向于總的流動(dòng)方向，或具有一個(gè)分支。如果處理過程和系統(tǒng)包括使煙灰經(jīng)歷比氧分子更活潑的氧化劑，連續(xù)的過濾器元件可以輪流使用氧化催化劑和/或提供等離子體或臭氧的裝置。在這樣連續(xù)順向的過濾器元件中(如果使用的話)氧化催化劑可以是陶瓷的。
一種特別有用的系統(tǒng)以向后的順序包括許多用于逐步捕獲越來(lái)越小的顆粒的金屬基過濾器和選擇性的至少一個(gè)用于捕獲更小顆粒的壁流式過濾器。在該系統(tǒng)中壁流式過濾器的孔可以比單級(jí)的壁流式捕獲器的孔小，因?yàn)榍懊娴慕饘倩^濾器已經(jīng)除去了較大顆粒，所述較大顆粒可能已經(jīng)堵塞或阻塞了它們，也就是減少了氣體的流過。任一個(gè)或所有的過濾器可以被催化。
另外或此外可以在至少第一個(gè)過濾器的上游設(shè)置特殊的NO-氧化催化劑。在過濾器上和/或在過濾器之間的這樣的催化作用可以具有再生NO2含量的作用，所述NO2含量可能因?yàn)樵谇懊娴倪^濾器中與煙灰反應(yīng)而已經(jīng)減少。過濾器和，如果有的話，催化劑可以在筒狀物內(nèi)作為單獨(dú)的單元裝配。這樣的NO-氧化催化劑可以承載在流體通過的基材上，如陶瓷的或金屬的基材。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供了根據(jù)本發(fā)明的一種系統(tǒng)，其中比O2更活潑的氧化劑是臭氧、等離子體或NO2中的至少一種。
廢氣處理系統(tǒng)可以含有其它的如所用的或所提出的整體裝置，如三元催化劑(TWC)、氮氧化物(NOx)捕獲器+再生裝置、如采用烴或氨作為還原劑的選擇性催化還原裝置(SCR)、貧-NOx催化、硫氧化物(SOx)可再生的或一次性的捕獲器。發(fā)動(dòng)機(jī)和系統(tǒng)可以含有用于控制排氣系統(tǒng)工作以減少排放的控制裝置以及如常用的或適應(yīng)本發(fā)明新特點(diǎn)的車載診斷裝置。
貧燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以是任何現(xiàn)在地或潛在地產(chǎn)生含煙灰的發(fā)動(dòng)機(jī)。例如發(fā)動(dòng)機(jī)可以是壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，或火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)如貧燃汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，如汽油直接注入(GDITM)發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)可以具有廢氣回流(EGR)。其可以是輕型的或重型的。為了達(dá)到廢氣中低的SO2含量，所用燃料的S含量應(yīng)小于500，特別小于50ppm w/w。產(chǎn)生小于20ppm SO2的廢氣的低S加注燃料和潤(rùn)滑油是優(yōu)選的。
為了更充分地理解本發(fā)明，參考附圖和實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施方案，其中

圖1以示意截面圖示出了一種具有排氣系統(tǒng)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)；圖2示出了處理后廢氣在運(yùn)載工具的排氣系統(tǒng)中的分支入口處溫度和出口處溫度對(duì)時(shí)間的曲線圖，其也示出了運(yùn)載工具的速度；圖3是通過用于本發(fā)明的廢氣處理系統(tǒng)的部分截面圖；圖4示出了對(duì)于廢氣處理系統(tǒng)1、2和3在一個(gè)驅(qū)動(dòng)周期中測(cè)得的顆粒質(zhì)量的柱形圖；和圖5示出了排氣系統(tǒng)包括系統(tǒng)1、2和3的排氣尾管的NO2的模態(tài)(逐秒連續(xù))分析圖。
參見圖1，圖例10表示具有空氣入口12和燃料入口14的4-缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，從燃料入口以空氣/燃料的重量比為約30的比例加入含5ppm硫的烴用于平穩(wěn)運(yùn)行，但其對(duì)于日常運(yùn)行是可以改變的。發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣16導(dǎo)入到通常表示為18的具有絕緣內(nèi)壁20的圓柱形處理反應(yīng)器中。過濾器筒22緊密地安裝在壁20內(nèi)。催化劑床24設(shè)置在筒22的入口末端并占有了筒的整個(gè)直徑，其用壓平的310不銹鋼線材編織物填充，所述壓平的線材寬度為0.33mm，厚度為0.2mm，6％固體比體積，其具有氧化鋁載體涂層和基于床容積密度為70-100(1.98-2.83gm-3)、甚至可能高達(dá)300g/ft3(8.50gm-3)的Pt，用于低溫熄火。筒22的順向下一個(gè)區(qū)域具有環(huán)繞第一過濾器30的環(huán)形供給槽28，第一過濾器30用如床24中相同的壓扁絲以12％體積比體積填充并具有載體涂層和煙灰氧化催化劑。過濾器30具有流向出口32的軸向向內(nèi)的氣流。供給槽28在長(zhǎng)度方向到支路34而終止，其功能將在下面解釋。順向下一個(gè)區(qū)域是第二過濾器36，其具有長(zhǎng)度方向的氣流。過濾器36的軸心是金屬桿38，其功能將在下面解釋。過濾器36用如床24中相同的壓扁絲以16％體積比體積填充，并具有煙灰氧化催化劑，如La/Cs/V2O5。過濾器30和/或36可以在制造時(shí)通過分別采用軸向出口或軸向的桿38作為一個(gè)電極、外邊界構(gòu)件作為另一個(gè)電極內(nèi)點(diǎn)電焊而固定。環(huán)繞過濾器36的是支路槽40。支路34和40以陰影示出以表示可能含有阻礙流動(dòng)的材料，當(dāng)過濾器部分含有煙灰時(shí)其可以平衡過濾器的壓力差。代替或除了過濾器36上的煙灰氧化催化劑外，在過濾器之間可以有類似于24的第二氧化催化劑。
運(yùn)行時(shí)，進(jìn)入床24的廢氣中的NO大部分被氧化成NO2。氣體中的煙灰通過床24并被留在過濾器30上，在此其被NO2氧化成CO。如果過濾器30設(shè)計(jì)沒達(dá)到要求或發(fā)動(dòng)機(jī)失常地產(chǎn)生過量的煙灰，那么煙灰聚集在過濾器中并阻礙氣體流過。在設(shè)計(jì)時(shí)，也就是在預(yù)先確定由于這樣的阻礙導(dǎo)致的壓力差水平時(shí)，支路34允許氣體通過排氣系統(tǒng)，以致于直到煙灰氧化條件恢復(fù)或采取補(bǔ)救措施而使得發(fā)動(dòng)機(jī)能夠繼續(xù)工作。類似地假如煙灰在過濾器36中聚集至設(shè)計(jì)水平，那么支路槽40允許氣體通過。
如30和36的過濾器，以及可能的其它連續(xù)排列的過濾器接連增加了單位體積的幾何表面以捕獲更細(xì)小的顆粒或迂回顆粒。如果進(jìn)入的煙灰濃度比在第一過濾步驟中的小得多，那么這樣的連續(xù)過濾器不必含有支路。所述其它部分可以含有如上所述的氧化催化劑，用以恢復(fù)在前面的過濾器上由煙灰還原的NO2的含量。
實(shí)施例一輛2.5升的滿足歐洲2級(jí)法規(guī)要求的Audi TDI車，加注含有50ppm硫的柴油燃料并配備一流通的陶瓷整體結(jié)構(gòu)，其直徑為5.66英寸(144mm)長(zhǎng)度為9英寸(225mm)，孔密度為每平方英寸400孔(62孔cm-2)，壁厚為6mil(千分之一英寸)(0.15mm)。將該車放在標(biāo)準(zhǔn)底盤滾動(dòng)路徑測(cè)功機(jī)上，在20秒的慢轉(zhuǎn)后于100秒內(nèi)加速至120kph，并在測(cè)試其余時(shí)間保持此速度。在另外300-400秒后催化劑系統(tǒng)的入口溫度達(dá)到330-350□的穩(wěn)定溫度。然后該車在該溫度下運(yùn)轉(zhuǎn)20分種(圖2)。在這20分種內(nèi)通過標(biāo)準(zhǔn)方法將顆粒收集在二組濾紙上(每10分種一組)，用以計(jì)算該測(cè)試過程中的平均顆粒重量。在所述20分種內(nèi)分別通過化學(xué)發(fā)光分析和傅里葉變換紅外法測(cè)定供給整體結(jié)構(gòu)的氣體中的氮氧化物(NO和NO2)以及在整體結(jié)構(gòu)后的尾管氣體。這以系統(tǒng)1標(biāo)識(shí)。
從車上移去流通的整體結(jié)構(gòu)并替換上直徑5.66英寸(144mm)長(zhǎng)4英寸(100mm)的具有相同孔密度和壁厚的流通整體結(jié)構(gòu)，其涂覆有75gft-3(2.6g l-1)的鉑催化劑，其后接一直徑5.66英寸(144mm)長(zhǎng)4英寸(100mm)的裸露的流通整體結(jié)構(gòu)。進(jìn)行相同的測(cè)試周期并重復(fù)以上的測(cè)定。這以系統(tǒng)2標(biāo)識(shí)。
氧化催化劑由直徑5.66英寸(144mm)長(zhǎng)3英寸(76mm)的流通整體結(jié)構(gòu)替換，其涂覆有75g ft-3(2.6g l-1)的鉑，裸露的整體結(jié)構(gòu)由新設(shè)計(jì)的顆粒捕獲器代替。其包括編織的、壓平的0.10mm寬和0.05mm厚的不銹鋼線材構(gòu)成的填充床，其占有催化劑背面的整個(gè)直徑并緊靠著催化劑。線材床的總長(zhǎng)是4英寸(100mm)，填充密度是10％v/v。與之相接的是直徑5.66英寸(144mm)長(zhǎng)1英寸(25.4mm)的流通整體結(jié)構(gòu)，其涂覆有75g ft-3(2.6g l-1)的鉑(“催化劑薄層”)，其緊靠著編織的線材基材的背面。緊接著該催化劑的是第二編織線材基材和裸露的整體結(jié)構(gòu)，其具有如前面的第一編織線材基材和催化劑薄層相同的尺寸。圖3示出了這種結(jié)構(gòu)。所以經(jīng)催化的流通整體結(jié)構(gòu)的總體積和縱橫比是與系統(tǒng)2相同的。這個(gè)最后的系統(tǒng)標(biāo)識(shí)為系統(tǒng)3。如對(duì)系統(tǒng)1和2那樣重復(fù)進(jìn)行相同的驅(qū)動(dòng)周期和測(cè)定。
圖4概括了對(duì)于三個(gè)系統(tǒng)在驅(qū)動(dòng)周期中測(cè)得的顆粒質(zhì)量。所以通過加入氧化催化劑在系統(tǒng)2中得到比“基線”系統(tǒng)1降低了的顆粒質(zhì)量，以及通過加入經(jīng)填充的線材床而得到進(jìn)一步的改善，經(jīng)填充的線材床保留一定比例的煙灰而允許從第一催化劑出來(lái)的NO2與其反應(yīng)?？梢钥闯鱿到y(tǒng)2相對(duì)于系統(tǒng)1的轉(zhuǎn)化效率是13％，而系統(tǒng)3相對(duì)于系統(tǒng)1的轉(zhuǎn)化效率是38％。
圖5示出了在三個(gè)系統(tǒng)的尾管下游處NO2的模態(tài)(逐秒連續(xù))分析圖。帶有裸露整體結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)1具有類似于從發(fā)動(dòng)機(jī)排放的非常低的NO2的排放。在系統(tǒng)2后面測(cè)得更高的NO2的濃度，因?yàn)镹O在催化劑上被氧化，但是只有少量與煙灰反應(yīng)。在系統(tǒng)3中，在第一氧化催化劑上形成的NO2與收集在第一過濾器床中的煙灰反應(yīng)。沒有在第一催化劑上被氧化的NO通過第一過濾器并在第二催化劑上被氧化成NO2。也可以有一些由反應(yīng)生成的NO的再氧化。該NO2與在第一過濾器中還未反應(yīng)的NO2一起與收集在第二過濾器中的煙灰反應(yīng)，從而導(dǎo)致比系統(tǒng)2更低的煙灰和NO2尾氣水平。由氣流通過過濾器床而引起的湍流增強(qiáng)了NO2與煙灰的反應(yīng)以及NO在第二催化劑上的氧化。
權(quán)利要求
1.一種用于貧燃內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)，其含有用大量拉長(zhǎng)的平的窄條金屬填充的煙灰過濾器和用于發(fā)生用來(lái)燃燒收集在過濾器上的煙灰的比氧分子(O2)更活潑的氧化劑的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中比O2更活潑的氧化劑是臭氧、等離子體或NO2中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中NO2至少部分地由在廢氣中所含有的NOx的NO成分的催化氧化所提供。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中系統(tǒng)包括過濾器上游的NO-氧化催化劑，所述催化劑承載在過濾器中所采用那種類型的金屬基材上，但是其以更低的填充密度填充以允許煙灰顆粒通過。
5.根據(jù)任意上述權(quán)利要求的系統(tǒng)，其中過濾器整個(gè)地或部分地具有規(guī)則卷繞的、紡織的或編織的結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)任意上述權(quán)利要求的系統(tǒng)，其中過濾器的金屬是300型或400型不銹鋼。
7.根據(jù)任意上述權(quán)利要求的系統(tǒng)，其中過濾器的金屬包含鐵合金，其含有至少11.5％Cr、4％Al和0.02-0.25％的微量成分，如稀土、鋯或鉿。
8.根據(jù)任意的上述權(quán)利要求的系統(tǒng)，其中過濾器的金屬條寬度高至2，特別是0.1-0.5mm，其厚度為寬度的0.2-0.8。
9.根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中平的窄條金屬是壓扁絲。
10.根據(jù)任意的上述權(quán)利要求的系統(tǒng)，其中過濾器的填充物具有用于煙灰氧化的催化劑層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中過濾器含有具有Pt或Cs和V的氧化物的載體涂層的催化涂料。
12.根據(jù)任意上述權(quán)利要求的系統(tǒng)，其從上游至下游包括許多金屬基過濾器構(gòu)成廢氣處理系統(tǒng)，其容許順序地捕獲越來(lái)越小的顆粒。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其包括至少一個(gè)用于捕獲更小的顆粒的壁流式過濾器。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13的系統(tǒng)，其包括在金屬基過濾器之間的或在每對(duì)金屬基過濾器之間的流通的整體結(jié)構(gòu)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中流通的整體結(jié)構(gòu)或每個(gè)流通的整體結(jié)構(gòu)含有NO氧化催化劑，以用來(lái)恢復(fù)由于在前面的過濾器中與煙灰反應(yīng)而減少的NO2的含量。
16.根據(jù)任意的上述權(quán)利要求的系統(tǒng)，其中過濾器的容量是足以允許煙灰通過氧化劑而連續(xù)地燃燒。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-16之任意一項(xiàng)的系統(tǒng)，其中設(shè)計(jì)過濾器的容量大小以使在下一個(gè)快速運(yùn)行周期之前煙灰的聚集足以顯著增加壓力差，該系統(tǒng)含有支路，通過支路的壓力差是等于設(shè)計(jì)最大容許通過過濾器的壓力差，以避免發(fā)動(dòng)機(jī)拋錨。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其包括用來(lái)限制煙灰排放入大氣中的裝置，該裝置具有第二部分，如過濾器或撞擊收集器和/或支路的下游的氧化催化劑。
19.一種含有根據(jù)任意的上述權(quán)利要求的排氣系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)。
20.一種根據(jù)權(quán)利要求19的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。
21.一種處理內(nèi)燃機(jī)的廢氣的方法，該方法包括在過濾器上捕獲廢氣中的煙灰、發(fā)生用來(lái)燃燒在過濾器上收集的廢氣成分中的煙灰的比氧分子(O2)更活潑的氧化劑以及在氧化劑中燃燒所捕獲的煙灰等步驟，其中過濾器含有大量拉長(zhǎng)的平的窄條金屬。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于貧燃內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)，其含有用于顆粒物的過濾器(30、36)和設(shè)置在過濾器(30、36)上的用于發(fā)生用來(lái)燃燒顆粒物的比氧分子活潑的氧化劑的裝置(24)，其中過濾器(30、36)含有大量拉長(zhǎng)的平的窄條金屬。
文檔編號(hào)F01N13/02GK1675454SQ03819500
公開日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2003年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月9日
發(fā)明者M·V·特維格 申請(qǐng)人:約翰遜馬西有限公司