專利名稱:廢氣后處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的廢氣后處理系統(tǒng)。該廢氣后處理系統(tǒng)尤其是包括用于將碳?xì)浠衔?HC)引入到導(dǎo)引內(nèi)燃機(jī)過(guò)程廢氣的排氣管中的引入裝置和在引入位置下游由過(guò)程廢氣流過(guò)的處理裝置,該處理裝置通過(guò)氧化所引入的碳?xì)浠衔飦?lái)提高過(guò)程廢氣溫度。
背景技術(shù):
這種廢氣后處理系統(tǒng)由EP1537304公開。該廢氣后處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于連接在壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)、如柴油機(jī)上。在此,該文獻(xiàn)的主題所要解決的技術(shù)問(wèn)題是減小這種壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的總排放。為此而建議,以不同的運(yùn)行方式運(yùn)行壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)并且在排氣系統(tǒng)中設(shè)置預(yù)定選擇的催化成分,所述成分至少具有一種鉬催化劑。公知的是,可以使用鉬催化劑來(lái)產(chǎn)生確定的預(yù)定的催化反應(yīng)。公知的是,使用用于顆粒過(guò)濾器例如催化燃燒器的常見(jiàn)的熱力式再生系統(tǒng)。在此, 大多將液態(tài)的HC劑量以及柴油氧化催化劑加入到廢氣中,該柴油氧化催化劑轉(zhuǎn)化這些碳?xì)浠衔锊⑻峁┯糜趯U氣溫度提高到約600度的熱能。優(yōu)選將燃料在內(nèi)燃機(jī)和催化器之間噴入廢氣導(dǎo)管中。在轎車應(yīng)用中,碳?xì)浠衔锿ǔMㄟ^(guò)后來(lái)的、不再熱轉(zhuǎn)化的后噴射提供到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中。所有這些系統(tǒng)都利用催化劑,所述催化劑在很大程度上包含鉬。此外,也使用明顯更物美價(jià)廉的鈀,主要為了催化劑的熱穩(wěn)定性,然而鈀的質(zhì)量份額最大約為全部貴金屬的50%。由EP1857648可知,所謂的“燃油處理器”可以用于在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管路中產(chǎn)生熱量。在此,該處理裝置可以由氧化催化器和重整催化器組成,其可以利用弓I入廢氣中的燃料必要時(shí)來(lái)加熱設(shè)置在后面的顆粒陷阱。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是,提供一種廢氣后處理系統(tǒng)和一種用于運(yùn)行這種廢氣后處理系統(tǒng)的方法,該系統(tǒng)和方法能夠加熱內(nèi)燃機(jī)的廢氣并還能經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)。這些以及其它的在此沒(méi)有詳細(xì)述及的、然而由現(xiàn)有技術(shù)以顯而易見(jiàn)的方式得到的目的通過(guò)給出一種用于內(nèi)燃機(jī)的廢氣后處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),其包括用于將碳?xì)浠衔镆氲綄?dǎo)引內(nèi)燃機(jī)過(guò)程廢氣的排氣管中的裝置,其中,碳?xì)浠衔镌谠撗b置中至少部分地蒸發(fā)以及通過(guò)裂解反應(yīng)和/或通過(guò)部分氧化而發(fā)生化學(xué)變化,并且其還具有在引入位置下游由過(guò)程廢氣流過(guò)的處理裝置,該處理裝置通過(guò)氧化所引入的、部分蒸發(fā)的以及通過(guò)裂解反應(yīng)和/ 或通過(guò)部分氧化而發(fā)生化學(xué)變化的碳?xì)浠衔飦?lái)提高過(guò)程廢氣溫度,其中,用于至少部分蒸發(fā)以及用于通過(guò)裂解反應(yīng)和/或通過(guò)部分氧化來(lái)引起碳?xì)浠衔锇l(fā)生化學(xué)變化的裝置是這樣的裝置,它具有帶有用于燃料和空氣的供給裝置的燃燒器O)以及燃燒室C3)和廢氣導(dǎo)管G),該廢氣導(dǎo)管配設(shè)有用于碳?xì)浠衔锏膰娙胙b置(5),該廢氣導(dǎo)管在引入位置處通入排氣管(6)中,并且提高過(guò)程廢氣溫度的處理裝置具有被涂覆催化劑的構(gòu)件,其中,鉬的份額至少在構(gòu)件的催化劑涂層的部分區(qū)域內(nèi)小于在該涂層的所述部分區(qū)域中的所有起催化作用的物質(zhì)的總質(zhì)量的50%,并且被涂覆催化劑的構(gòu)件是催化劑基體或者顆粒過(guò)濾器,所述催化劑基體或顆粒過(guò)濾器可以被分別整體地或者局部不同地涂層。這種設(shè)計(jì)構(gòu)造基于出人意料的認(rèn)知,S卩,廢氣后處理系統(tǒng)可以以比在傳統(tǒng)的碳?xì)浠衔锘旌衔锏那闆r下明顯更小的在后續(xù)處理裝置的催化劑組分中的鉬含量工作,所述廢氣后處理系統(tǒng)在使用恰當(dāng)?shù)囊胙b置的情況下已經(jīng)以通過(guò)特別的方式蒸發(fā)的以及通過(guò)裂解反應(yīng)和/或通過(guò)部分氧化而發(fā)生化學(xué)變化的形式提供碳?xì)浠衔?。在此,引入碳?xì)浠衔镆约霸谔幚硌b置中的轉(zhuǎn)化的目標(biāo)是,連續(xù)或者不連續(xù)地燃燒在顆粒過(guò)濾器中從內(nèi)燃機(jī)的過(guò)程廢氣中過(guò)濾出的碳黑顆粒。這可以利用按照本發(fā)明的裝置非常成功地并且盡管如此還廉價(jià)地轉(zhuǎn)化是不可預(yù)見(jiàn)的。在廢氣后處理系統(tǒng)中,處理裝置的構(gòu)件的催化劑涂層的部分區(qū)域包括在提高過(guò)程廢氣溫度的處理裝置的構(gòu)件上的催化劑涂層的總質(zhì)量的至少20%、優(yōu)選30%、進(jìn)一步優(yōu)選 50%并且尤其優(yōu)選100%。構(gòu)件的催化劑涂層理解為這樣的涂層,該涂層沿著在廢氣加熱階段的流動(dòng)方向具有大于+lK/cm、優(yōu)選大于+2. 5K/cm并且尤其優(yōu)選大于+lOK/cm的梯度。 由此確保了系統(tǒng)的可靠的功能。在處理裝置的催化劑涂層的部分區(qū)域中存在其它的起催化作用的物質(zhì),尤其是可以存在鈀。部分區(qū)域的催化劑涂層優(yōu)選包含相對(duì)于構(gòu)件體積或基體體積的貴金屬總質(zhì)量在 0. 1至10g/L、優(yōu)選0. 5至5g/L并且尤其優(yōu)選在0. 7至3. 5g/L范圍內(nèi)的貴金屬。在一種特別有利的設(shè)計(jì)構(gòu)造中規(guī)定并且可能的是,處理裝置的部分區(qū)域的催化劑涂層的貴金屬份額小于所考慮的部分區(qū)域的催化劑涂層的總質(zhì)量的10%、優(yōu)選小于5%并且尤其優(yōu)選小于3%。在極限情況下這意味著根本不存在貴金屬。在這種情況下優(yōu)選存在其它的起催化作用的物質(zhì),這些物質(zhì)行使催化功能。因而在一種設(shè)計(jì)構(gòu)造中,處理裝置的催化劑涂層的部分區(qū)域包含其它的起催化作用的物質(zhì)。然而,在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中,貴金屬在起催化作用的物質(zhì)的總質(zhì)量中的份額大于10%、尤其優(yōu)選大于30%并且相當(dāng)尤其優(yōu)選為100%。如果存在于部分區(qū)域中的貴金屬之一是鈀,則處理裝置的部分區(qū)域的催化劑涂層的鈀份額為該處理裝置的部分區(qū)域的所有貴金屬的總質(zhì)量的至少50%、優(yōu)選至少75%并且尤其優(yōu)選100%。如果在部分區(qū)域中存在鉬,則可由此出發(fā),S卩,在構(gòu)件的催化劑涂層的部分區(qū)域中的鉬份額小于在涂層的該部分區(qū)域中的所有起催化作用的物質(zhì)的總質(zhì)量的50%、更優(yōu)選小于30%并且尤其優(yōu)選小于20%或者極其優(yōu)選小于10%。在一種特殊的實(shí)施形式中,鉬含量小于該部分區(qū)域的所有起催化作用的物質(zhì)的總質(zhì)量的5%、優(yōu)選小于3%并且尤其優(yōu)選小于1 %,亦即在極限情況下為0 %。起催化作用的物質(zhì)在本發(fā)明的意義中理解為活性金屬,亦即VB、VIB、VIIB、VIII、 IB和IIB族的過(guò)渡金屬,并且還尤其是貴金屬,這些金屬能夠作為催化劑涂層的組分在活性金屬相對(duì)于催化器空間的濃度選為0. 1至500g/L、優(yōu)選0. 2至200g/L并且尤其優(yōu)選0. 5 至100g/L的范圍內(nèi)時(shí)、溫度為350攝氏度時(shí)將由體積濃度為IOOOppm Cl的柴油燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣中的蒸發(fā)導(dǎo)致的碳?xì)浠衔锘旌衔镏饕趸啥趸己退F鸫呋饔玫奈镔|(zhì)或者活性金屬能夠以元素的形式和/或以化合物、尤其是氧化物的形式存在。
除了開頭所述的起催化作用的物質(zhì)或活性金屬之外,處理裝置的催化劑涂層可以包含其它成分,所述成分例如促進(jìn)起催化作用的物質(zhì)或者活性金屬精細(xì)地分布并且通常支持或者甚至能實(shí)現(xiàn)其作用機(jī)理。尤其是純凈的或混合的鋁氧化物、硅氧化物、鈦氧化物、鋯石的氧化物或稀土的氧化物都屬于這些成分,其中,尤其是堿金屬元素或堿土金屬元素、鹵化物和/或硫化物或磷化物的混合物能夠進(jìn)一步改變其特性、如酸度。其它的混合物原則上也是可以的。另外經(jīng)常使用存儲(chǔ)成分,如沸石和/或鈰/鋯石-混合氧化物。 ["Autoabgaskatalysatoren (汽車廢氣催化器)”,Hageluken 等,expert 出版社,第 2 版, 2005]起催化作用的物質(zhì)大多布置在這些其它成分之上或者布置在從所述其它成分中選擇的部分之上。貴金屬、如鉬或鈀主要以小顆粒的形式存在,所述小顆粒的直徑在0.1至 lOOnm、優(yōu)選0. 2至50nm并且還優(yōu)選0. 5至25nm的范圍內(nèi)。催化劑涂層總體形成高度表面的(hochoberflachig )并且高度多孔的結(jié)構(gòu)。 典型的BET-表面在1至300m2/g、優(yōu)選50至200m2/g并且尤其優(yōu)選在80至160m2/g的范圍內(nèi),氣孔容積在0. 1至2g/L、優(yōu)選0. 2至1. 5g/L并且特別尤其在0. 25至lg/L的范圍內(nèi)。催化劑涂層通常以軟漿的形式[“Autoabgaskatalysatoren (汽車廢氣催化器)”, Hageluken等,expert出版社,第2版,2005]在一個(gè)或多個(gè)步驟中涂覆到待涂層的構(gòu)件上。 在個(gè)別情況下也可以使用溶液或氣相方法。通常涂覆形式為蜂窩體或其它結(jié)構(gòu)的陶瓷基體或金屬基體,其它結(jié)構(gòu)例如是泡沫、波紋墊或者纖維網(wǎng),但原則上也可涂覆光滑的構(gòu)件、如管內(nèi)壁?;w可以是簡(jiǎn)單的通流基體,但也可以是帶有過(guò)濾功能的基體,在這種基體中待過(guò)濾的介質(zhì)例如被導(dǎo)引通過(guò)多孔的陶瓷壁或者金屬纖維網(wǎng)。催化劑涂層的功能在于,將在輸入氣體中的定量配入的、可氧化的成分、尤其是碳?xì)浠衔?HC)盡可能在很大程度上轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水并且在此產(chǎn)生熱量。來(lái)自輸入氣體的這些成分的一部分能夠在中間以吸附或流質(zhì)的形式存儲(chǔ)在涂層中,其中,尤其有功能的涂層的優(yōu)點(diǎn)在于,功能性盡可能小地受到這種存儲(chǔ)效果損害。在該應(yīng)用中,特別有功能的催化劑涂層的特征在于在出口處小的碳?xì)浠衔餄舛群陀绕湓谔幚硌b置的提高溫度的部分區(qū)域的進(jìn)入?yún)^(qū)域中的小的徑向溫差,其中,這些特性在典型地約10至20分鐘的完整再生時(shí)間內(nèi)保持盡可能恒定。催化劑涂層優(yōu)選以相對(duì)于構(gòu)件體積或基體體積為5至300g/L、優(yōu)選10至150g/L 并且尤其優(yōu)選在20至130g/L的量涂覆。涂層的層厚優(yōu)選在5至200 μ m、優(yōu)選10至100 μ m 并且尤其優(yōu)選在20至60 μ m范圍內(nèi)。如果使用貴金屬作為活性成分,則貴金屬總質(zhì)量相對(duì)于構(gòu)件體積或基體體積優(yōu)選在0. 1至10g/L的范圍內(nèi)。非貴重的活性金屬或者起催化作用的物質(zhì)可以具有明顯更高的裝載量并且在極限情況下形成完全的涂層。尤其是如果在處理裝置的部分區(qū)域的催化劑涂層中使用鈀,則起催化作用的物質(zhì)的鉬質(zhì)量份額在極限情況下為0%。這在本發(fā)明的時(shí)候是不能想象的。通常在這些氧化碳?xì)浠衔锏拇呋瘎┲写嬖诖蠓蓊~的、昂貴的鉬。無(wú)鉬的涂層的優(yōu)點(diǎn)在于 鈀的價(jià)格多年的均值明顯低于鉬的價(jià)格均值,非貴重金屬明顯更便宜,眷實(shí)現(xiàn)NO2排放非常小的系統(tǒng)(NO2有毒并且在排放方面受到限制,形成NO2的系統(tǒng)在地下運(yùn)行或者在室內(nèi)經(jīng)常是不允許的)。
出人意料地,盡管已知鈀的硫敏感性,但與含鉬的涂層相比實(shí)現(xiàn)提高的硫耐受性。鈀和非貴重活性金屬與鉬相比對(duì)到SO3的氧化有明顯更小的作用,相應(yīng)地顯然很可能形成更少量的、與催化劑的硫中毒有關(guān)的硫酸鹽。優(yōu)選通過(guò)所謂的柴油氧化催化器來(lái)提高廢氣溫度。這意味著,提高過(guò)程廢氣溫度的處理裝置的構(gòu)件的催化劑涂層的部分區(qū)域是這種柴油氧化催化器的一部分或全部。但在一種特別的實(shí)施形式中也可以或者僅僅通過(guò)待再生的過(guò)濾器實(shí)現(xiàn)廢氣溫度的升高。在極限情況下,根本不需要柴油氧化催化器,而碳?xì)浠衔锘旌衔锉恢苯訉?dǎo)引到被涂覆催化劑的顆粒過(guò)濾器上,該顆粒過(guò)濾器在這種情況下形成提高過(guò)程廢氣溫度的處理裝置的唯一的被涂覆催化劑的構(gòu)件。在這種情況下自然值得追求的是,盡可能快地在進(jìn)入過(guò)濾器之后達(dá)到對(duì)于再生足夠的溫度。提高過(guò)程廢氣溫度的被涂覆催化劑的構(gòu)件是催化劑基體或顆粒過(guò)濾器,所述催化劑基體或顆粒過(guò)濾器可以被分別整體地或局部不同地涂層。也可以想到帶有一個(gè)或多個(gè)彼此疊置的催化活性層的涂層方案。在本發(fā)明的范圍中,例如可以為柴油氧化催化器或也可以承擔(dān)其它任務(wù)的其它催化器配設(shè)或安裝作為獨(dú)立構(gòu)件的催化劑涂層,或者最終將帶有催化劑涂層的柴油氧化催化器集成到顆粒過(guò)濾器中。當(dāng)然也可以在本發(fā)明的范圍中設(shè)置兩種所述構(gòu)造的組合方案。在本發(fā)明的一種擴(kuò)展方案中,處理裝置的部分區(qū)域優(yōu)選包括一個(gè)整個(gè)的提高過(guò)程廢氣溫度的被涂覆催化劑的構(gòu)件或者一個(gè)這種構(gòu)件的一部分或多個(gè)這種構(gòu)件的多個(gè)部分。 每個(gè)構(gòu)件可以具有多個(gè)具有不同特性的部分區(qū)域,其中一個(gè)部分區(qū)域具有前述的特性。該部分區(qū)域不必強(qiáng)制是相應(yīng)構(gòu)件的第一部分,但應(yīng)當(dāng)至少沿流動(dòng)方向布置在這種構(gòu)件、尤其是顆粒過(guò)濾器的局部涂層的前部。用于至少部分蒸發(fā)以及通過(guò)裂解反應(yīng)和/或通過(guò)部分氧化引起碳?xì)浠衔锇l(fā)生化學(xué)變化的引入裝置在另一種設(shè)計(jì)構(gòu)造中是這樣一個(gè)裝置,該裝置具有帶有用于燃料和空氣的供給裝置的燃燒器以及燃燒室和配設(shè)有用于碳?xì)浠衔锏膰娙胙b置的廢氣導(dǎo)管,該廢氣導(dǎo)管在引入位置處通入排氣管(圖幻。噴入的碳?xì)浠衔镆砸簯B(tài)燃料的形式存在,該燃料優(yōu)選是相同的燃料、如柴油,該燃料也通過(guò)燃燒器的供給裝置噴入。但原則上也可以使用氣態(tài)的燃料、如天然氣來(lái)運(yùn)行燃燒器。通過(guò)噴入裝置分開地引入額外的燃料提供這樣的優(yōu)點(diǎn),與現(xiàn)有技術(shù)不同地不再必須全部通過(guò)燃燒器的供給裝置輸入例如對(duì)于過(guò)程所需的燃料量,而是在燃燒器的下游輸入全部所需的燃料的一部分量作為“次級(jí)燃料量”。該次級(jí)燃料量然后最終完全受控地準(zhǔn)備和/或燃燒。相應(yīng)的運(yùn)行方法的特征基本上在于,燃燒器提供基本熱功率,該基本熱功率的下限值通過(guò)提供足以使噴入廢氣導(dǎo)管中的燃料量蒸發(fā)的能量額來(lái)預(yù)定。結(jié)果,這種用于運(yùn)行廢氣后處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)構(gòu)造或者方法可比傳統(tǒng)的廢氣后處理系統(tǒng)明顯更廉價(jià)地實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的擴(kuò)展設(shè)計(jì)中,噴入裝置( 在廢氣導(dǎo)管(4)的通入部(11)具有霧化噴嘴,尤其是壓力霧化噴嘴或空氣流霧化噴嘴。通過(guò)該壓力霧化噴嘴使液態(tài)的燃料僅通過(guò)燃料的壓力霧化?;蛘?,噴入裝置也可以設(shè)計(jì)為空氣流霧化噴嘴。在此,這樣運(yùn)行空氣流霧化噴嘴,使得燃料以小的空氣量引入到廢氣導(dǎo)管中。在空氣流霧化噴嘴正常運(yùn)行時(shí),例如需要 20L/min的空氣和2cm7min的燃料來(lái)提供能點(diǎn)燃的燃料_空氣混合物,而通過(guò)按本發(fā)明運(yùn)行的空氣流霧化噴嘴可將20L/min的空氣和直至IOOcm3Aiin的燃料霧化。這種富集的燃料-空氣混合物最初是不能點(diǎn)燃的。在另一種設(shè)計(jì)構(gòu)造中,在廢氣導(dǎo)管中在噴入裝置的通入部的區(qū)域中設(shè)置有文丘里裝置。該文丘里裝置使得相互匯合的廢氣子流和蒸發(fā)的燃料迅速混合。在本發(fā)明的另一種設(shè)計(jì)構(gòu)造中,帶有燃燒室的燃燒器、廢氣導(dǎo)管和噴入裝置集成在一個(gè)殼體中并且該殼體與排氣管相適配。因此提供一個(gè)能夠安裝在不同排氣管上的結(jié)構(gòu)單元。在此,在理想情況下殼體可以這樣構(gòu)造,即該殼體在應(yīng)用在內(nèi)燃機(jī)上時(shí)可以在內(nèi)燃機(jī)附近、例如直接在內(nèi)燃機(jī)的排氣總管或廢氣渦輪增壓器后面安裝到排氣系統(tǒng)上。在另一種設(shè)計(jì)構(gòu)造中,廢氣導(dǎo)管以至少一個(gè)出口伸入排氣管中。由此確保彼此相匯的氣體流良好地混合。為此,廢氣導(dǎo)管優(yōu)選居中地這樣插入排氣管,使得廢氣導(dǎo)管的出口沿過(guò)程廢氣流的流動(dòng)方向、亦即例如內(nèi)燃機(jī)廢氣流的流動(dòng)方向布置。因此提高過(guò)程廢氣的流動(dòng)速度,這有助于將燃燒器廢氣和蒸發(fā)的燃料組成的氣體混合物與過(guò)程廢氣迅速地混合。由此,即便在過(guò)程廢氣包含氧氣時(shí),也能夠防止點(diǎn)燃?xì)怏w混合物。為了進(jìn)一步阻止在入口的區(qū)域發(fā)生化學(xué)反應(yīng),可以設(shè)置相應(yīng)的支持于此的輔助器件。這種可能的輔助器件例如是布置在廢氣導(dǎo)管的出口前面的板或者錐形件,其中,錐頂朝向廢氣導(dǎo)管的出口定向。也規(guī)定,額外地或替代地為了進(jìn)一步提高出口區(qū)域內(nèi)的流動(dòng)速度而在排氣管中例如以文丘里裝置或文丘里噴嘴的形式設(shè)置流動(dòng)收縮部。換句話說(shuō),應(yīng)當(dāng)抑制通過(guò)蒸發(fā)的燃料制備的燃燒器廢氣與過(guò)程廢氣的可能的反應(yīng)。在本發(fā)明的擴(kuò)展設(shè)計(jì)中,導(dǎo)引過(guò)程廢氣的氣體引導(dǎo)裝置通入廢氣導(dǎo)管中。由此,向燃燒器廢氣和蒸發(fā)的燃料輸入過(guò)程廢氣。因此受控地冷卻燃燒器廢氣(在噴入裝置沿流動(dòng)方向供料時(shí)),具體以這樣的形式,即,提供足以使噴入的燃料蒸發(fā)的功率,但是卻防止點(diǎn)燃該燃料。但是也可以在噴入裝置的區(qū)域內(nèi)或者沿流動(dòng)方向在噴入裝置后面實(shí)現(xiàn)供料。通過(guò)恰當(dāng)?shù)剡x擇所述的輔助器件可以根據(jù)需要促進(jìn)或防止燃料與燃燒器廢氣和/或過(guò)程廢氣的化學(xué)反應(yīng)。尤其是通過(guò)影響在噴入裝置區(qū)域內(nèi)的溫度可以通過(guò)噴入的燃料與燃燒器廢氣的反應(yīng)有針對(duì)性地產(chǎn)生支持在后續(xù)的柴油氧化催化器中所希望的反應(yīng)的物質(zhì)。前述的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)被有利地用于轉(zhuǎn)換到按本發(fā)明的運(yùn)行方法的下述的其它設(shè)計(jì)中。在運(yùn)行用于內(nèi)燃機(jī)的按本發(fā)明的廢氣后處理系統(tǒng)的方法中,噴入的碳?xì)浠衔镌谘b置中至少部分地蒸發(fā)以及通過(guò)裂解反應(yīng)和/或通過(guò)部分氧化而發(fā)生化學(xué)變化,其中,作為裝置組成部分的燃燒器( 提供基本的熱功率,該基本的熱功率的下限值通過(guò)提供足以使通過(guò)噴入裝置( 引入到燃燒器( 的廢氣導(dǎo)管(4)中的碳?xì)浠衔锪空舭l(fā)的能量額來(lái)預(yù)定。優(yōu)選至少在起氧化作用的處理裝置的部分區(qū)域中設(shè)置起催化作用的涂層,其中, 鉬份額至少在構(gòu)件的催化劑涂層的部分區(qū)域中小于在涂層的該部分區(qū)域中的所有起催化作用的物質(zhì)的總質(zhì)量的50%。燃燒器( 還優(yōu)選產(chǎn)生附加地將過(guò)程廢氣加熱到預(yù)定溫度的熱功率。因此,燃燒器可以在0.75至1.75、優(yōu)選0.9至1.1的λ-范圍內(nèi)運(yùn)行。另外燃燒器這樣設(shè)計(jì),使得該燃燒器可用在相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率的約1至25%、優(yōu)選2至20%并且尤其優(yōu)選2. 5至15%的功率范圍內(nèi)。本發(fā)明的一個(gè)目的是,以盡可能小的功率運(yùn)行燃燒器,因?yàn)槿缓笥绕涫撬璧?、用于輸?燃燒)空氣的空氣輸送裝置可以較簡(jiǎn)單地構(gòu)造。另外,通過(guò)按本發(fā)明的方法以一般的形式將噴入的燃料(必要時(shí)在直接添加部分量過(guò)程廢氣的情況下)通過(guò)燃燒器廢氣蒸發(fā)并且與燃燒器廢氣和全部量的過(guò)程廢氣一起導(dǎo)入廢氣后處理裝置中,以便引起在此規(guī)定的反應(yīng)。在此,噴入的燃料與燃燒器廢氣和過(guò)程廢氣一起經(jīng)由排氣管輸入到催化器、尤其是柴油氧化催化器和后續(xù)的顆粒過(guò)濾器并且在催化器(柴油氧化催化器)中和/或在必要時(shí)還額外被涂覆催化劑的顆粒過(guò)濾器中氧化。這種設(shè)計(jì)構(gòu)造的一個(gè)特別的優(yōu)點(diǎn)是,氧化反應(yīng)只有在催化器(柴油氧化催化器)中進(jìn)行并因此才在這里產(chǎn)生對(duì)于再生顆粒過(guò)濾器所需的溫度。如果噴入的燃料已經(jīng)在引入到廢氣導(dǎo)管中的位置處被點(diǎn)燃,則這與整個(gè)排氣系統(tǒng)的較高的熱負(fù)荷相關(guān)聯(lián)并且必須通過(guò)較大的燃料量來(lái)補(bǔ)償顯著的熱損失。所建議的系統(tǒng)的決定性的優(yōu)點(diǎn)是,通過(guò)蒸發(fā)和/或化學(xué)改性而改變的碳?xì)浠衔镌诖呋?柴油氧化催化器)中或在被涂層的顆粒過(guò)濾器或其組合中進(jìn)行與傳統(tǒng)系統(tǒng)的反應(yīng)至少部分不同的化學(xué)反應(yīng)。這是根據(jù)本發(fā)明可以通過(guò)鈀替代鉬的原因。在催化器(柴油氧化催化器)中或者在被涂層的顆粒過(guò)濾器或它們的組合中通過(guò)使噴入的燃料氧化例如產(chǎn)生直至650攝氏度的溫度,該溫度對(duì)于再生顆粒過(guò)濾器是所需的。在方法的另一種設(shè)計(jì)中,部分量的噴入的燃料在放熱的情況下在廢氣導(dǎo)管和/或與過(guò)程廢氣匯合的地方內(nèi)部被氧化。由此可以在燃燒器功率設(shè)定為最小時(shí)這樣程度地提高總的熱功率,使得實(shí)現(xiàn)了催化器(柴油氧化催化器)或被涂層的顆粒過(guò)濾器或它們的組合的可靠的開始運(yùn)行。為了啟動(dòng)其活性,也就是為了啟動(dòng)所引入的蒸發(fā)的燃料的催化反應(yīng),催化器 (柴油氧化催化器)或者被涂層的顆粒過(guò)濾器或它們的組合必須達(dá)到預(yù)定的最低溫度、例如300攝氏度。該溫度通過(guò)累積燃燒器功率和通過(guò)燃燒的部分量產(chǎn)生的功率達(dá)到。在另一種設(shè)計(jì)構(gòu)造中,噴入的燃料量的氧化的部分量與全部噴入的燃料量無(wú)關(guān)地至少保持幾乎恒定。在此還規(guī)定,在部分轉(zhuǎn)化的燃料量低于臨界量之后終止部分轉(zhuǎn)化并且全部蒸發(fā)燃料。這些不同的作用通過(guò)嚴(yán)格地控制燃燒器中的燃燒空氣比例和/或嚴(yán)格地控制在使用空氣流霧化噴嘴的情況下為空氣流霧化噴嘴輸入的霧化空氣的量來(lái)實(shí)現(xiàn)。同樣在考慮輸入地點(diǎn)的情況下,其它影響參量是噴入裝置的通入部的布置位置和部分量過(guò)程廢氣的輸入(用于冷卻燃燒器廢氣因此以及蒸發(fā)流體)。
由
能得出本發(fā)明其它有利的設(shè)計(jì)構(gòu)造,在
中詳細(xì)描述了在附圖中示出的、本發(fā)明的實(shí)施例。在附圖中示出圖1以示意圖示出用于內(nèi)燃機(jī)的廢氣后處理系統(tǒng)的總視圖;圖2示出與排氣管協(xié)同作用的蒸發(fā)裝置的第一實(shí)施形式;圖3示出與排氣管協(xié)同作用的蒸發(fā)裝置的第二實(shí)施形式;以及圖4示出與排氣管協(xié)同作用的蒸發(fā)裝置的第三實(shí)施形式。
具體實(shí)施例方式在圖1中所示的系統(tǒng)具有內(nèi)燃機(jī)17,該內(nèi)燃機(jī)尤其是柴油機(jī)。向內(nèi)燃機(jī)17輸入柴油燃料和空氣,該柴油燃料和空氣在圖示的四個(gè)汽缸18中燃燒并且通過(guò)在汽缸中活動(dòng)的活塞和連桿使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。在汽缸18中燃燒的廢氣通過(guò)總管19導(dǎo)入排氣管6中。燃燒器2的廢氣導(dǎo)管4伸入排氣管6中,其中,噴入裝置5伸入廢氣導(dǎo)管4中。如在以下還將全面說(shuō)明的那樣,向燃燒器2輸入燃料和空氣,同時(shí)通過(guò)噴入裝置5將液態(tài)的燃料噴入廢氣導(dǎo)管4中。由燃燒器2、噴入裝置5和廢氣導(dǎo)管4組成的系統(tǒng)在以下稱為蒸發(fā)裝置。在廢氣導(dǎo)管4的通入部的下游,在排氣管6中安裝有柴油氧化催化器15和顆粒過(guò)濾器16。在顆粒過(guò)濾器16中尤其是從內(nèi)燃機(jī)17的過(guò)程廢氣中濾出的碳黑顆粒借助在廢氣后處理系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量燃燒。按圖2至4的蒸發(fā)裝置在所有實(shí)施形式中具有一個(gè)殼體1,燃燒器2、燃燒室3、廢氣導(dǎo)管4和用于液態(tài)燃料的噴入裝置5集成在該殼體中。在此,殼體1同樣在所有的實(shí)施形式中這樣與排氣管6連接,使得廢氣導(dǎo)管4以出口 7同心地伸入排氣管6中并且出口 7 沿流經(jīng)排氣管6的過(guò)程廢氣的流動(dòng)方向布置。燃燒器2具有一用于氣態(tài)或液態(tài)的燃料的供給裝置8a以及一用于空氣的供給裝置8b。燃料和空氣以恰當(dāng)?shù)姆绞较嗷セ旌喜⑶依缤ㄟ^(guò)空氣流霧化噴嘴9引入燃燒室3中, 并且該混合物在燃燒室3中燃燒。為此,以恰當(dāng)?shù)姆绞近c(diǎn)燃在燃燒器2和/或燃燒室3中的混合物。為了使熱量損失保持得小,燃燒室3盡可能在很大程度上絕熱地裝入殼體1中。 燃燒室3具有流出開口 10,燃燒廢氣通過(guò)該流出開口進(jìn)入廢氣導(dǎo)管4中并且沿著廢氣導(dǎo)管 4 一直流到出口 7,以便在那里與在排氣管6中流動(dòng)的過(guò)程廢氣(即內(nèi)燃機(jī)廢氣)混合。這樣調(diào)節(jié)由燃料和空氣組成的混合物,使得在燃燒室3的流出開口 10的區(qū)域內(nèi)在很大程度上排除氧化反應(yīng)并因此使加熱的廢氣流流入廢氣導(dǎo)管4中。噴入裝置5以通入部11優(yōu)選與廢氣導(dǎo)管4同心地通入廢氣導(dǎo)管4中。在通入部11的位置處設(shè)置有霧化噴嘴,通過(guò)該霧化噴嘴使通過(guò)噴入裝置5輸入的液態(tài)燃料精細(xì)地霧化。因此加熱并且蒸發(fā)這樣引入的燃料。 文丘里裝置1 在通入部11的區(qū)域內(nèi)置入廢氣導(dǎo)管4中。文丘里裝置1 使得蒸發(fā)流體與廢氣額外地混合。在出口 7的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有抑制裝置13,該抑制裝置在該實(shí)施例中設(shè)計(jì)為碰撞板并且使得從出口 7流出的、與蒸發(fā)的蒸發(fā)流體混合的廢氣和過(guò)程廢氣混合。同時(shí), 抑制裝置13可以用于避免點(diǎn)燃在此產(chǎn)生的總混合物。為了提高過(guò)程廢氣流的流動(dòng)速度,在出口 7或抑制裝置13的區(qū)域內(nèi)、在排氣管6中裝入文丘里裝置12b。以所述的方式形成的總混合物然后被輸入給廢氣后處理裝置,該廢氣后處理裝置具有選擇性催化還原氮氧化物的催化器和/或NO-儲(chǔ)存催化器和/或柴油氧化催化器15 和顆粒過(guò)濾器16。按圖3的實(shí)施形式與按圖1的實(shí)施形式的區(qū)別在于,在此額外地在文丘里裝置1 的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有形式為布置在廢氣導(dǎo)管4的圓周上并且大致通到文丘里裝置1 中央的孔的氣體引導(dǎo)裝置14。通過(guò)該氣體引導(dǎo)裝置14將部分量的過(guò)程廢氣導(dǎo)引到廢氣導(dǎo)管4中。 此外,在該實(shí)施形式中,在通入部11的區(qū)域內(nèi)沒(méi)有安裝文丘里裝置12b。按圖4的實(shí)施形式與按圖2的實(shí)施形式的區(qū)別在于,廢氣引導(dǎo)裝置14在此在文丘里裝置1 下游的區(qū)域中加入到廢氣導(dǎo)管4中。附圖標(biāo)記1殼體2燃燒器3燃燒室4廢氣導(dǎo)管5噴入裝置
13141516171819 6
7 8a>8b91011 12a、12b
排氣管出口供給裝置空氣流霧化噴嘴流出開口通入部文丘里裝置抑制裝置氣體引導(dǎo)裝置柴油氧化催化器顆粒過(guò)濾器內(nèi)燃機(jī)汽缸總管例子催化器A (按照本發(fā)明)柴油氧化催化器(DOC)在堇青石基體上帶有60g/ft3的Pd,該基體的尺寸為 09.5”乂1^4.5”、孔密度為300叩&以及壁厚為5mil (千分之一英寸)。催化器通過(guò)用硝酸鈀溶液浸漬氧化鋁(BET-表面160m2/g)并且將浸漬的氧化物以130g/L的裝載量涂覆到基體上并接著干燥和退火來(lái)制造。然后將催化器放在爐中以700攝氏度在空氣中時(shí)效處理16 小時(shí)。催化器B (按照本發(fā)明)被涂覆催化劑的過(guò)濾器(⑶PF)在堇青石-表面過(guò)濾器基體上帶有總共25g/ft3的 Pd,該基體的尺寸為D9. 5” XL12”、孔密度為200cpsi以及壁厚為12mil。鈀含量在從入口出發(fā)的5英寸的范圍內(nèi)為46g/ft3,在其余區(qū)域?yàn)?0g/ft3。催化器C (按照本發(fā)明)DOC在堇青石基體上帶有40g/ft3的、Pt Pd質(zhì)量份額為1 4的鉬和鈀,該基體的尺寸為D9. 5”XL4. 5”、孔密度為300cpsi以及壁厚為5mil。該催化器通過(guò)用硝酸鈀溶液和硝酸鉬溶液浸漬硅酸鋁(BET-表面150m2/g、5%的SiO2)并且將浸漬的氧化物以130g/ L的裝載量涂覆到基體上并接著干燥和退火來(lái)制造。然后將催化器放在爐中以700攝氏度在空氣中時(shí)效處理16小時(shí)。催化器D (按照本發(fā)明)DOC在堇青石基體上帶有30g/ft3的、Pt Pd質(zhì)量份額為1 2的鉬和鈀,該基體的尺寸為D9. 5”XL4. 5”、孔密度為300cpsi以及壁厚為5mil。催化器通過(guò)用硝酸鈀溶液和硝酸鉬溶液浸漬硅酸鋁(BET-表面150m7g、5%的SiO2)并且將浸漬的氧化物以130g/L 的裝載量涂覆到基體上并接著干燥和退火來(lái)制造。然后將催化器放在爐中以700攝氏度在空氣中時(shí)效處理16小時(shí)。催化器E (不按照本發(fā)明)DOC在堇青石基體上帶有30g/ft3的、Pt Pd質(zhì)量份額為2 1的鉬和鈀,該基體的尺寸為D9. 5”XL4. 5”、孔密度為300cpsi以及壁厚為5mil。催化器通過(guò)用硝酸鈀溶液和硝酸鉬溶液浸漬硅酸鋁(BET-表面150m7g、5%的SiO2)并且將浸漬的氧化物以130g/L 的裝載量涂覆到基體上并接著干燥和退火來(lái)制造。然后將催化器放在爐中以700攝氏度在空氣中時(shí)效處理16小時(shí)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)滿足Deutz Tier III 規(guī)定的 TCD 2012 L06-4,燃燒器10kW的加熱功率(柴油燃料供給)、帶有到燃燒器火焰中的次級(jí)柴油定量配入催化器分別在從催化器入口和出口側(cè)開始的1英寸的深度中裝載10個(gè)熱敏元件 T5. Ii 至 T5. IOi 或者 T5. Io 至 T5. 10ο。實(shí)驗(yàn)執(zhí)行在催化器系統(tǒng)滿負(fù)荷預(yù)處理30分鐘后,調(diào)節(jié)希望的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)(EOP)并且接通功率為IOkW的燃燒器。產(chǎn)生廢氣質(zhì)量流MFR。在DOC-入口處的溫度穩(wěn)定在目標(biāo)值T5.0之后,將次級(jí)柴油燃料以這樣的量噴入燃燒器的火焰中,以便在絕熱條件下完全燃燒時(shí)達(dá)到 650攝氏度的目標(biāo)溫度。定量配入在8分鐘內(nèi)保持恒定并然后再次停止。記錄下催化器之前、之后和之中的溫度以及在催化器后面的HC-量HC_out。接著,在接通燃燒器時(shí)開始新的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)。在DOC-入口溫度穩(wěn)定之后,重新定量配入相應(yīng)的柴油燃料量到燃燒器火焰中并且進(jìn)行測(cè)量。然后對(duì)其它的每個(gè)運(yùn)行點(diǎn)重復(fù)。
權(quán)利要求
1.用于內(nèi)燃機(jī)的廢氣后處理系統(tǒng),包括用于將碳?xì)浠衔镆氲綄?dǎo)引內(nèi)燃機(jī)過(guò)程廢氣的排氣管中的引入裝置,其中,碳?xì)浠衔镌谒鲅b置中至少部分地蒸發(fā)以及通過(guò)裂解反應(yīng)和/或通過(guò)部分氧化而發(fā)生化學(xué)變化;以及在引入位置下游由過(guò)程廢氣流過(guò)的處理裝置,該處理裝置通過(guò)氧化所引入的、部分蒸發(fā)的以及通過(guò)裂解反應(yīng)和/或通過(guò)部分氧化而發(fā)生化學(xué)變化的碳?xì)浠衔飦?lái)提高過(guò)程廢氣溫度;其特征在于,用于至少部分蒸發(fā)以及用于通過(guò)裂解反應(yīng)和/或通過(guò)部分氧化來(lái)引起碳?xì)浠衔锇l(fā)生化學(xué)變化的所述裝置是這樣的裝置,它具有帶有用于燃料和空氣的供給裝置的燃燒器O)以及燃燒室C3)和廢氣導(dǎo)管 G),該廢氣導(dǎo)管配設(shè)有用于碳?xì)浠衔锏膰娙胙b置(5),該廢氣導(dǎo)管在引入位置處通入排氣管(6)中,并且提高過(guò)程廢氣溫度的處理裝置具有被涂覆催化劑的構(gòu)件,其中,鉬份額至少在構(gòu)件的催化劑涂層的部分區(qū)域內(nèi)小于在涂層的該部分區(qū)域中的所有起催化作用的物質(zhì)的總質(zhì)量的50 %,并且所述被涂覆催化劑的構(gòu)件是催化劑基體或顆粒過(guò)濾器,所述催化劑基體或顆粒過(guò)濾器分別能被整體地或局部不同地涂層。
2.如權(quán)利要求1所述的廢氣后處理系統(tǒng),其特征在于,所述處理裝置的構(gòu)件的催化劑涂層的部分區(qū)域包括在提高過(guò)程廢氣溫度的處理裝置的構(gòu)件上的催化劑涂層的總質(zhì)量的至少20%。
3.如權(quán)利要求1或2所述的廢氣后處理系統(tǒng),其特征在于,所述部分區(qū)域的催化劑涂層包含相對(duì)于構(gòu)件體積或基體體積的貴金屬總質(zhì)量在0. 1至10g/L范圍內(nèi)的貴金屬。
4.如權(quán)利要求3所述的廢氣后處理系統(tǒng),其特征在于,所述貴金屬在所述處理裝置的部分區(qū)域的所有起催化作用的物質(zhì)的總質(zhì)量中的份額大于10%。
5.如權(quán)利要求3和/或4所述的廢氣后處理系統(tǒng),其特征在于,所述處理裝置的部分區(qū)域的催化劑涂層的鈀份額至少為所述部分區(qū)域的所有貴金屬的總質(zhì)量的50%。
6.如權(quán)利要求3、4和/或5所述的廢氣后處理系統(tǒng),其特征在于,所述處理裝置的部分區(qū)域的催化劑涂層的鉬份額小于所述部分區(qū)域的所有起催化作用的物質(zhì)的總質(zhì)量的1%。
7.如前述權(quán)利要求之一所述的廢氣后處理系統(tǒng),其特征在于,所述部分區(qū)域包括一個(gè)整個(gè)的提高過(guò)程廢氣溫度的、被涂覆催化劑的構(gòu)件或者一個(gè)這種構(gòu)件的一部分或者多個(gè)這種構(gòu)件的多個(gè)部分。
8.如權(quán)利要求1至6中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的廢氣后處理系統(tǒng),其特征在于,所述部分區(qū)域形成這種構(gòu)件的局部涂層的沿流動(dòng)方向的前部。
9.如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的廢氣后處理系統(tǒng),其特征在于,尤其是所述噴入裝置( 在廢氣導(dǎo)管(4)中的通入部(11)具有霧化噴嘴、尤其是壓力霧化噴嘴或者空氣流霧化噴嘴。
10.如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的廢氣后處理系統(tǒng),其特征在于,在所述廢氣導(dǎo)管⑷中、在所述噴入裝置(5)的通入部(11)的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有文丘里裝置(12a、12b)。
11.如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的廢氣后處理系統(tǒng),其特征在于,燃燒器 O)、廢氣導(dǎo)管(4)和噴入裝置( 集成在一個(gè)殼體(1)中并且該殼體(1)與排氣管(6)相適配。
12.如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的廢氣后處理系統(tǒng),其特征在于,所述廢氣導(dǎo)管以出口 (7)伸入排氣管(6)中。
13.如權(quán)利要求12所述的廢氣后處理系統(tǒng),其特征在于,所述廢氣導(dǎo)管(4)同心地插入排氣管(6)中,使得廢氣導(dǎo)管的出口(7)沿過(guò)程廢氣流的流動(dòng)方向布置。
14.如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的廢氣后處理系統(tǒng),其特征在于,在出口(7) 的區(qū)域內(nèi)存在抑制裝置(1 和/或文丘里裝置。
15.如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的廢氣后處理系統(tǒng),其特征在于,導(dǎo)引過(guò)程廢氣的廢氣引導(dǎo)裝置(14)優(yōu)選在引入裝置的通入部(11)上游通入廢氣導(dǎo)管中。
16.用于運(yùn)行按權(quán)利要求1至15中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的、用于內(nèi)燃機(jī)的廢氣后處理系統(tǒng)的方法,其特征在于,碳?xì)浠衔镌谒鲅b置中至少部分地蒸發(fā)以及通過(guò)裂解反應(yīng)和/ 或通過(guò)部分氧化而發(fā)生化學(xué)變化,并且燃燒器( 作為所述裝置的組成部分提供這樣的基本熱功率,該基本熱功率的下限值通過(guò)提供足以使通過(guò)噴入裝置(5)引入到燃燒器O)的廢氣導(dǎo)管中的碳?xì)浠衔锪空舭l(fā)的能量額來(lái)預(yù)定。
17.如權(quán)利要求16所述的方法,其特征在于,起催化作用的涂層至少布置在起氧化作用的處理裝置的部分區(qū)域中,并且鉬份額至少在所述構(gòu)件的催化劑涂層的部分區(qū)域中小于在涂層的該部分區(qū)域中的所有起催化作用的物質(zhì)的總質(zhì)量的50%。
18.如權(quán)利要求16和/或17所述的方法,其特征在于,所述燃燒器(2)產(chǎn)生附加地將過(guò)程廢氣加熱到預(yù)定溫度的熱功率。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的廢氣后處理系統(tǒng),包括用于將碳?xì)浠衔镆雽?dǎo)引內(nèi)燃機(jī)的過(guò)程廢氣的排氣管中的引入裝置和在引入位置下游由過(guò)程廢氣流過(guò)的并且通過(guò)使引入的碳?xì)浠衔镅趸瘉?lái)提高過(guò)程廢氣溫度的處理裝置。2.2按照本發(fā)明提供一種廢氣后處理系統(tǒng)和一種用于運(yùn)行這種廢氣后處理系統(tǒng)的方法,其可廉價(jià)地實(shí)現(xiàn)。這由此實(shí)現(xiàn),即,處理裝置具有被涂覆催化劑的構(gòu)件,所述碳?xì)浠衔镌谝胙b置中至少部分蒸發(fā)以及通過(guò)裂解反應(yīng)和/或通過(guò)部分氧化而發(fā)生化學(xué)變化,并且所述鉑份額至少在構(gòu)件的催化劑涂層的部分區(qū)域內(nèi)小于在涂層的該部分區(qū)域中的所有起催化作用的物質(zhì)的總質(zhì)量的50%。
文檔編號(hào)F01N3/20GK102449278SQ201080022659
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月30日
發(fā)明者A·蓋塞爾曼, A·韋茨, F-W·許策, P·布羅爾, R·米巴赫, S·弗朗茨, S·德布爾, S·施拉姆爾 申請(qǐng)人:尤米科爾股份公司及兩合公司, 道依茨股份公司