具有hc吸附器功能的廢氣后處理部件以及具有這種部件的廢氣設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一個廢氣后處理部件（26）包括一陶瓷支架體（30），具有許多軸向流體通道（32），其中所述支架體（30）具有一內(nèi)部部位（34）和一徑向包圍內(nèi)部部位（34）的外部部位（36）并且所述支架體（30）在內(nèi)部部位（34）中的微孔密度小于在外部部位（36）中的微孔密度，并且至少所述支架體（30）的外部部位（36）具有一覆層并且所述外部部位（36）的覆層具有HC吸附器功能，用于可逆地吸收未燃燒的碳氫化合物（HC）。本發(fā)明還涉及一個廢氣設(shè)備（10），它配有這種廢氣后處理部件（26），還涉及一個汽車，它具有這種廢氣設(shè)備。
【專利說明】具有HC吸附器功能的廢氣后處理部件以及具有這種部件的廢氣設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一個具有HC吸附器功能的廢氣后處理部件、一個具有這種廢氣凈化設(shè)備的廢氣設(shè)備以及一個汽車，它具有這種廢氣設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]目前在內(nèi)燃發(fā)動機的廢氣設(shè)備中使用催化器是自然而然的。例如尤其在柴油發(fā)動機中使用氧化催化器，它們置換未燃燒的碳氫化合物以及一氧化碳(CO)，并且在柴油和汽油發(fā)動機中使用還原催化器，它們轉(zhuǎn)換氮氧化物(N0X)。此外已知三元催化器，它們組合氧化和還原催化器的功能并因此催化地轉(zhuǎn)換所有三個組分，并且主要在汽油發(fā)動機中使用。原則上所有催化器都需要特有的最低溫度，用于帶來足夠的置換效率。引用所謂的Light-off或開始工作溫度作為其尺度，以該溫度催化器置換50%有限的廢氣組分。在發(fā)動機冷啟動以后一般還未達到這個溫度，因此如果不采取其它措施，稱為啟動排放的排放物未置換地離開廢氣設(shè)備。
[0003]按照進一步減少排放的愿望以及變得越來越低的廢氣極限值也要求減少啟動排放，并因此更快地達到催化器系統(tǒng)的運行溫度。因此目前和肯定將來的廢氣法律規(guī)定要求，也測量啟動排放，用于確定汽車在標(biāo)準(zhǔn)的行駛循環(huán)中的總排放。
[0004]一種用于減少啟動排放的推廣措施是靠近發(fā)動機布置相對小體積的預(yù)催化器，它們也稱為啟動?隹化器。
[0005]由于其微小的體積和其靠近發(fā)動機定位，預(yù)催化器相對快速地達到其開始工作溫度，然后承擔(dān)置換大部分排放物的任務(wù)，直到后置的主催化器也達到其運行溫度。
[0006]由DE 102 01 042 Al已知一種廢氣催化器，具有整體的陶瓷支架體，它具有內(nèi)部部位和外部部位,其中內(nèi)部部位具有比外部部位更高的微孔密度。軸向穿過支架體的內(nèi)部部位和外部部位的流體通道具有催化層(涂層)。通過內(nèi)部部位的較高微孔密度使這個部位比外部部位具有更高的催化作用。在催化器支架上游設(shè)置旋流發(fā)生器，它在廢氣低流速時、即在低發(fā)動機負(fù)荷時使廢氣流基本偏轉(zhuǎn)到內(nèi)部部位并且在較高流速時、即較高負(fù)荷時偏轉(zhuǎn)到外部部位。通過這個布置在冷啟動后，首先使廢氣流在內(nèi)部部位中催化地處理，其中通過放熱的熱量釋放使內(nèi)部部位相對快速地加熱并由此也加熱周圍的外部部位。
[0007]US 2002/0132726 Al描述了一種廢氣設(shè)備，它具有主催化器以及在主催化器下游的兩個并聯(lián)的廢氣管道，它們可以利用翻轉(zhuǎn)閥有選擇地關(guān)閉或打開。兩個并聯(lián)的廢氣管道具有同心的布置，具有內(nèi)置的主管道和同心地包圍主管道的副管道，在其中設(shè)置環(huán)形的HC吸附器。從HC吸附器上游的副管道分支出回輸管道，它輸送未燃燒的且由吸附器解吸的碳氫化合物到內(nèi)燃發(fā)動機。在冷啟動以后內(nèi)置的主管道關(guān)閉并且廢氣流通過HC吸附器導(dǎo)引，它吸收和/或化學(xué)吸收未燃燒的和沒有被還未運行的主催化器轉(zhuǎn)換的碳氫化合物HC。一旦主催化器達到其運行溫度并由此保證足夠的HC置換，廢氣流就偏轉(zhuǎn)到主管道。由于現(xiàn)在產(chǎn)生熱量由HC吸附器解吸碳氫化合物并且通過回輸管道輸送到發(fā)動機燃燒。
[0008]還已知類似的方案，它同樣使用由外置的HC吸附器和內(nèi)置的主管道組成的同心結(jié)構(gòu)，但是在這個方案中主催化器不是前置，而是后置于HC吸附器。在這個結(jié)構(gòu)中省去在US 2002/0132726 Al中所述的回輸管道。而是由后置的主催化器轉(zhuǎn)換解吸的碳氫化合物。
[0009]在上述的HC吸附器方案中值得期望的是，使它們配有附加的顆粒過濾器功能。但是過濾功能只能通過使用陶瓷載體(整體)實現(xiàn)。但是如果這種整體配有中心孔，用于實現(xiàn)包圍HC吸附器的旁路功能，由此降低支架體的機械穩(wěn)定性并由此降低其使用壽命。由于這個原因并且也由于加工環(huán)形陶瓷支架體的困難性，在已知的解決方案中使用金屬支架體。與陶瓷支架體一樣，金屬支架體也具有許多縱向延伸的流體通道，但是它們通過波狀部位和平面部位和其螺旋形卷繞的組合制成。通過金屬支架體不能實現(xiàn)以部分封閉的流體通道為基礎(chǔ)的顆粒過濾器功能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是，在使用陶瓷支架體的條件下提供一個具有中心旁路功能的環(huán)形的HC吸附器，而不會對其穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。
[0011]這個目的通過具有獨立權(quán)利要求特征的廢氣后處理部件、包括這種廢氣后處理部件的廢氣設(shè)備以及相應(yīng)的汽車得以實現(xiàn)。
[0012]按照本發(fā)明的廢氣后處理部件包括一陶瓷支架體(整體)，具有許多軸向(即沿著廢氣流動方向延伸的)流體通道。在此所述支架體具有一內(nèi)部部位和一包圍內(nèi)部部位的外部部位，其中所述支架體在內(nèi)部部位中的微孔密度小于在外部部位中的微孔密度。至少所述支架體的外部部位、即其流體通道具有一覆層，其中所述外部部位的覆層具有HC吸附器功能，用于可逆地吸收未燃燒的碳氫化合物。
[0013]關(guān)于“微孔密度”或者也可以說“微孔數(shù)量”一般并且也在本說明中指的是與支架體橫截面或者端面有關(guān)的流體通道的數(shù)量。用于微孔密度的國際常用單位是cpsi (cellsper quare inch，即每平方英寸的微孔)。此外術(shù)語“包圍內(nèi)部部位的外部部位”指的是，所述外部部位沿著內(nèi)部部位的徑向圓周面包圍內(nèi)部部位，與幾何橫截面形狀無關(guān)。
[0014]通過在內(nèi)部部位中存在的流體通道總體上實現(xiàn)支架體的機械支承功能。因此避免在現(xiàn)有技術(shù)中已知的、由于在支架體里面的中心旁路孔引起的穩(wěn)定性降低問題。同時與外部部位相比減小的內(nèi)部部位中的微孔密度導(dǎo)致在內(nèi)部部位中微小的廢氣背壓，這對于外部部位中的吸附功能是有利的。最后，在內(nèi)部部位中的流體通道或微孔壁的存在性公開了，在需要時配有功能性的可能性，例如配有催化功能。
[0015]所述陶瓷的支架體最好一體地構(gòu)成。在此術(shù)語“一體地”指的是一個物體，它由連續(xù)的材料或者以構(gòu)造材料的加工方式或者由工件通過去除材料制成。因此所述一體的支架體不是由多個分體組成。在技術(shù)上能夠?qū)崿F(xiàn)具有不同的微孔密度部位的整體支架體的加工(見DE 102 010 42 Al )。所述支架體的一體結(jié)構(gòu)不僅使其加工簡化，而且使穩(wěn)定性增加，因為避免否則組裝的分體之間的應(yīng)力。
[0016]按照一有利的擴展結(jié)構(gòu)，所述外部部位附加地對于其HC吸附器功能具有顆粒過濾器功能。這個功能最好通過交替封閉的流體通道實現(xiàn)，由此迫使廢氣側(cè)面擠過包圍流體通道的通道壁。在擠過多孔的過濾器壁時滯留在廢氣中含有的炭黑顆粒。以交替封閉的流體通道為基礎(chǔ)的過濾器原理也稱為壁流過濾器或者封閉的系統(tǒng)。與其不同，所謂的副流過濾器的過濾效應(yīng)以廢氣通導(dǎo)瓷體或者類似物質(zhì)為基礎(chǔ)，它們不是設(shè)置在流體通道本身里面、而是設(shè)置在相鄰?fù)ǖ览锩妗１M管在本發(fā)明的范圍內(nèi)同樣能夠?qū)崿F(xiàn)HC吸附器作為副流過濾器的顆粒過濾器功能的擴展結(jié)構(gòu)，但是更加優(yōu)選壁流過濾器的功能。
[0017]按照本發(fā)明的擴展結(jié)構(gòu)，所述陶瓷支架體的內(nèi)部部位沒有覆層(涂層)并由此也沒有催化的或者其它的功能。在這個擴展結(jié)構(gòu)中所述內(nèi)部部位的功能局限于基體的旁路功能和穩(wěn)定性。
[0018]在本發(fā)明的可選擇結(jié)構(gòu)中，所述內(nèi)部部位具有一覆層，尤其以涂層的形式，它配有催化功能。在此最好是三元催化功能，它不僅支持碳氫化合物(HC)、一氧化碳(CO)的催化置換，而且支持氮氧化物(NOx)的催化置換。為此所述催化覆層含有貴金屬鉬、鈀和/或銠，尤其含有鉬和銠或者鈀和銠的組合。在所述廢氣后處理部件的內(nèi)部部位中存在催化功能，能夠相應(yīng)地降低可能存在的主催化器和/或前置的預(yù)催化器的催化器體積。通過這種方式實現(xiàn)更好地利用結(jié)構(gòu)空間。
[0019]所述外部部位的微孔密度最好等于內(nèi)部部位的整數(shù)倍，因為這種支架體在加工技術(shù)上可以通過組合微孔并因此通過在整體加工工藝中使用的模具的微小修改簡單地實現(xiàn)。有利地使所述外部部位的微孔密度與內(nèi)部部位的微孔密度的比例為2，4，6，8，9或12，尤其為2，4或6。在此下限通過伴隨內(nèi)部部位微孔密度的增加而增加的廢氣背壓而限定。外部部位與內(nèi)部部位的微孔密度的比例上限通過由減少的微孔密度給出的減小的內(nèi)部部位穩(wěn)定性函數(shù)限制。在廢氣背壓與穩(wěn)定性作用之間特別優(yōu)選的兼容是外部部位與內(nèi)部部位的微孔密度比例約為4:1。
[0020]一方面在足夠穩(wěn)定性、另一方面微小廢氣背壓的意義上優(yōu)選的內(nèi)部部位微孔密度的優(yōu)選范圍為 100 至 225cpsi (cells persquare inch),特別優(yōu)選 150 至 200cpsi。
[0021]按照本發(fā)明的優(yōu)選擴展結(jié)構(gòu)，所述廢氣后處理部件具有調(diào)整措施，它們能夠選擇廢氣流到內(nèi)部部位和/或外部部位的管道。所述調(diào)整措施最好這樣構(gòu)成，也能夠?qū)崿F(xiàn)中間位置，由此使給定的部分廢氣流導(dǎo)引到內(nèi)部部位并且使其余部分導(dǎo)引到外部部位。
[0022]在本發(fā)明的特殊結(jié)構(gòu)中規(guī)定，所述調(diào)整措施僅僅位于主管道輸入端并且在其封閉的位置關(guān)閉主管道并且在打開位置打開主管道。這種擴展結(jié)構(gòu)在加工技術(shù)上的實現(xiàn)是特別簡單的，并且能夠特別有利地實現(xiàn)與并聯(lián)廢氣管道同心結(jié)構(gòu)的組合。
[0023]本發(fā)明的另一方面涉及一個用于內(nèi)燃發(fā)動機、尤其汽油發(fā)動機的廢氣設(shè)備，它包括按照本發(fā)明的廢氣后處理部件。
[0024]按照本發(fā)明的有利擴展結(jié)構(gòu)，所述廢氣設(shè)備還包括一后置于按照本發(fā)明的廢氣后處理部件的主催化器，它最好由三元催化器構(gòu)成。按照優(yōu)選的改進方案，按照本發(fā)明的具有HC吸附器功能的廢氣后處理部件與后置的主催化器一起設(shè)置在公共的催化器外殼里面。通過這種方式最佳地利用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)空間并且簡化廢氣設(shè)備的加工。
[0025]按照另一擴展結(jié)構(gòu)，所述廢氣設(shè)備還包括一在廢氣流方向上前置于廢氣后處理部件的預(yù)催化器，它最好同樣由三元催化器構(gòu)成。所述預(yù)催化器具有相對微小的催化器體積，并且設(shè)置在盡可能靠近發(fā)動機的位置，由此使它在發(fā)動機冷啟動以后快速加熱。
[0026]尤其在相同形式的催化器中可以有利地規(guī)定，這樣調(diào)整主催化器和內(nèi)部部位的催化覆層以及必要時存在的預(yù)催化器的置換容量總和，使這個總置換容量滿足預(yù)定的總置換功率，尤其在確定的、標(biāo)準(zhǔn)的行駛循環(huán)里面、最好在覆蓋整個、即所有運行點的發(fā)動機特征曲線里面。換言之，所述總置換功率針對現(xiàn)有的催化器(主催化器、內(nèi)部部位催化器和/或預(yù)催化器)。這是有利的，例如主催化器的體積和/或貴金屬負(fù)荷與不存在內(nèi)部部位催化器的現(xiàn)有技術(shù)相比可以選擇得更小。通過更小的體積可以更好且更靈活地利用供使用的結(jié)構(gòu)空間。
[0027]本發(fā)明的另一方面涉及一個汽車，具有內(nèi)燃發(fā)動機、尤其具有汽油發(fā)動機和連接在這個發(fā)動機上的廢氣設(shè)備，它包括按照本發(fā)明的廢氣后處理部件。
[0028]本發(fā)明的其它優(yōu)選擴展結(jié)構(gòu)由其余的、在從屬權(quán)利要求中列舉的特征給出。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]下面借助于附圖中的實施例詳細解釋本發(fā)明。附圖示出:
圖1按照本發(fā)明的廢氣設(shè)備的示意圖；
圖2按照本發(fā)明第一實施例的圖1的按照本發(fā)明的廢氣設(shè)備的廢氣后處理部件的縱剖面圖；
圖3按照本發(fā)明第二實施例的圖1的按照本發(fā)明的廢氣設(shè)備的廢氣后處理部件的縱剖面圖；
圖4按照圖2或3的廢氣后處理部件的橫截面圖。

【具體實施方式】
[0030]圖1示出未示出的汽車的按照本發(fā)明的廢氣設(shè)備10的示意圖。
[0031]內(nèi)燃發(fā)動機12、例如汽油發(fā)動機的廢氣通過其汽缸14的廢氣出口首先進入到未示出的廢氣彎管。在靠近發(fā)動機的位置、尤其緊靠廢氣彎管上連接地可以設(shè)置小體積的預(yù)催化器16，它滿足啟動催化器的功能，通過使它在內(nèi)燃發(fā)動機冷啟動以后非?？焖俚丶訜?，并且在其開始工作以后在發(fā)動機啟動直到后置的置換器開始工作承擔(dān)主置換功率。根據(jù)內(nèi)燃發(fā)動機的形式預(yù)催化器可以是氧化催化器或者三元催化器。預(yù)催化器16例如通過法蘭連接與廢氣管18連接。
[0032]在預(yù)催化器16以上靠近發(fā)動機的位置上設(shè)置第一 λ探針20，它測量發(fā)動機原始排氣的氧含量并且以公知的方式調(diào)節(jié)發(fā)動機的空氣-燃料混合物。此外在預(yù)催化器16下游可以設(shè)有第二 λ探針22。第二 λ探針22可以滿足不同的功能。例如它可以用于診斷預(yù)催化器16，、相互調(diào)整探針和/或調(diào)節(jié)混合物。
[0033]在廢氣管18里面還組裝催化器單元24，它包括按照本發(fā)明的廢氣后處理部件26，下面借助于圖2至4詳細解釋。
[0034]如同由圖2和3看到的那樣，催化器單元24在本示例中具有公共的催化器外殼28，在其中緩沖地、例如以所謂的膨脹墊支承廢氣后處理部件26。
[0035]廢氣后處理部件26具有支架體30，它一體地由陶瓷材料制成并且在縱向上(見廢氣箭頭)具有許多流體通道32，它們在薄的陶瓷壁體之間形成。考慮公知的、對于廢氣組分常見的陶瓷材料。支架體30具有內(nèi)部部位34以及沿著其徑向圓周包圍內(nèi)部部位34的外部部位36。內(nèi)部部位與外部部位在其微孔密度上不同，其中外部部位36的微孔密度大于內(nèi)部部位34的微孔密度，最好以系數(shù)4。內(nèi)部部位的(更小的)微孔密度優(yōu)選位于100至225cpsi的范圍，由此在這種情況下得到外部部位400至900cpsi的微孔密度。
[0036]如同尤其由圖4的廢氣后處理部件26的橫截面圖給出的那樣，內(nèi)部部位34和外部部位36可以具有基本圓形或者環(huán)形的橫截面形狀，但是也能夠?qū)崿F(xiàn)其它形狀，例如橢圓形。事實上經(jīng)常由于加工引起在內(nèi)部部位與外部部位之間非光滑地、而是臺階形地延伸的邊界面，它跟隨流體通道32的尺寸。此外內(nèi)部部位34可以中心(同心)或者與外部部位36偏心地設(shè)置。
[0037]至少外部部位36的流體通道32、即其微孔壁具有HC吸附功能的覆層。在此一般是沸石層，它能夠吸收和/或化學(xué)吸收地復(fù)合未燃燒的碳氫化合物HC并且在溫度增加時再解吸。這些覆層以公知的方式作為細的陶瓷顆粒、例如氧化鋁懸浮液(涂層)涂覆。專業(yè)人員公知適合的HC吸附器并且無需更詳細地解釋。
[0038]對應(yīng)于特別優(yōu)選的擴展結(jié)構(gòu)，附加地使外部部位36配有顆粒過濾功能。這個過濾功能最好通過交替地在流體方向上封閉的流體通道32得到。在此交替地指的是，一部分流體通道32在入口端封閉，另一部分、即與入口端封閉的流體通道32相鄰的通道32在出口端封閉。通過這種方式使進入到在出口端封閉的流體通道里面的廢氣強制地、穿過微孔壁，用于到達相鄰的在入口端封閉的流體通道32。在擠過微孔壁時滯留顆粒。在原理上公知這種壁過濾器的結(jié)構(gòu)。
[0039]內(nèi)部部位34也具有覆層，例如沸石覆層，它還配有廢氣后處理功能，尤其配有催化功能，在本示例中配有三元催化器功能。為此在沸石覆層里面和/或上面粘附相應(yīng)催化作用的精細分布的貴金屬顆粒。
[0040]但是原則上內(nèi)部部位34也可以沒有覆層地構(gòu)成，由此它本身沒有廢氣后處理功能。在這種情況下內(nèi)部部位34只能夠總體上實現(xiàn)用于繞流外部部位36的HC吸附器的旁路管道以及支架體30的穩(wěn)定性。
[0041]如同在圖2中看到的那樣，在催化器外殼28的入口段設(shè)置同心的內(nèi)管38，由此使廢氣路徑在這個段分成兩個并聯(lián)的廢氣管道，即位于內(nèi)部的主管道40以及環(huán)形的、包裹主管道40的副管道42。內(nèi)管38通過其下游的端部連接在按照本發(fā)明的廢氣后處理部件26的支架體30上，尤其這樣，使主管道40連接在內(nèi)部部位34上并且使副管道連接在外部部位36里面。內(nèi)管38具有許多通孔44，它們能夠通流廢氣。
[0042]催化器單元24還具有調(diào)整措施46，用于使廢氣流有選擇地繞流到主管道40和/或副管道42里面。調(diào)整措施46在本示例中由可旋轉(zhuǎn)地支承在軸上的翻板構(gòu)成，它設(shè)置在內(nèi)管38里面并且可以在打開位置與關(guān)閉位置之間通過適合的致動器48運動。在關(guān)閉位置翻板封閉到廢氣后處理部件26內(nèi)部部位34的入口，由此廢氣流通過內(nèi)管38的開孔44流到副管道42里面，并因此導(dǎo)引到外部部位36并且通過HC吸附器導(dǎo)引。而在打開位置不僅主管道40而且副管道42都打開。由于部件26內(nèi)部部位34中更低的流體阻力，廢氣流至少大部分地通過內(nèi)部部位34和在那里存在的廢氣催化器流動。調(diào)整措施46最好還可以接通到中間位置，由此使廢氣流可以分開地導(dǎo)引到主管道40和副管道42里面。當(dāng)然，用于選擇廢氣流到部件26的部位34和36的管道里面的措施也可以與在這里的示例不同地構(gòu)成。
[0043]在廢氣后處理部件26的下游廢氣流到公共的廢氣管50，在那里設(shè)置主催化器52，它尤其具有三元催化覆層并因此用于置換未燃燒的碳氫化合物HC、一氧化碳CO以及氮氧化物NOx。
[0044]為了控制調(diào)整措施46并由此導(dǎo)引廢氣流通過外部部位36的HC吸附器和/或通過內(nèi)部部位34的廢氣催化器，可以在圖2中以54和56表示的位置上、即在廢氣后處理部件26的上游和下游設(shè)置溫度傳感器54，56。傳感器54，56測量廢氣溫度，并因此能夠推斷在外部部位36中的HC吸附器或主催化器52的溫度。也可以設(shè)想，直接在相應(yīng)的部件里面組裝溫度傳感器。
[0045]在圖3中所示的催化器單元24的實施例與按照圖2實施例的不同之處，只是在于更長的內(nèi)管38結(jié)構(gòu)，它在這里軸向伸進到外殼28的入口接管里面。內(nèi)管38例如可以通過焊縫與入口接管的前端邊緣連接。在這里所示的實施例與按照圖2的實施例相比主要是加工技術(shù)上的優(yōu)點。
[0046]在圖1至3中所示的廢氣設(shè)備10示出如下功能。
[0047]在內(nèi)燃發(fā)動機12冷啟動以后，如果催化器16和52和必要時在部件26的內(nèi)部部位34里面存在的催化器還沒有其運行溫度，調(diào)整措施46在部件26的內(nèi)部部位34前面首先關(guān)閉，由此使整個廢氣流通過外部部位36的HC吸附器流動。這個部位儲存在廢氣中含有的碳氫化合物，它們在發(fā)動機啟動后的開始幾秒內(nèi)未置換地通過未投入運行的預(yù)催化器
16。這樣設(shè)計吸附器的大小，使得可以這樣長時間地完全儲存碳氫化合物，直到預(yù)催化器16達到其開始工作溫度并且承擔(dān)其置換功能。
[0048]如果預(yù)催化器16已經(jīng)達到這個溫度，這可以通過模型或利用溫度傳感器54識別，調(diào)整措施46打開，由此使熱廢氣通過在廢氣后處理部件26的內(nèi)部部位34中存在的廢氣催化器流動并且加熱它。一旦內(nèi)部部位34的廢氣催化器達到其開始工作溫度，由于置換反應(yīng)的放熱加速其繼續(xù)加熱。此外由此已經(jīng)加熱的廢氣流動到主催化器52并且導(dǎo)致其加熱。
[0049]如果利用溫度傳感器56識別到，主催化器52也已經(jīng)達到其工作溫度，調(diào)整措施46再部分或完全地關(guān)閉，由此使整個或者一定量的廢氣流通過HC吸附器導(dǎo)引并且加熱它。一旦HC吸附器已經(jīng)達到其解吸溫度，釋放已經(jīng)儲存的碳氫化合物并且流到公共的廢氣管50和主催化器52里面，在那里它們被轉(zhuǎn)換成CO2和H20。
[0050]總之，通過布置廢氣催化器在內(nèi)部部位34里面明顯加速后置的主催化器52的加熱和其在冷啟動以后的開始工作。
[0051]這樣設(shè)計內(nèi)部部位34廢氣催化器和主催化器52和-如果存在-預(yù)催化器16的體積和/或貴金屬負(fù)荷，使得其置換功率的總和在發(fā)動機的整個運行特性曲線中滿足給定的、足夠的且高的總置換功率。這意味著，在相應(yīng)的行駛循環(huán)的高速狀態(tài)也必需至少對應(yīng)于規(guī)定置換極限的廢氣組分。此外主催化器52必需位于HC吸附器的解吸狀態(tài)，在這個狀態(tài)轉(zhuǎn)換解吸的碳氫化合物。這與類似的、在內(nèi)部部位34中沒有廢氣催化器的系統(tǒng)相比，可以更小地設(shè)計主催化器52的尺寸，因為在內(nèi)部部位34中的廢氣催化器提供了附加的具有催化作用的表面。在極限情況下，只要預(yù)催化器16和內(nèi)部部位催化器34 —起帶來在行駛循環(huán)中足夠的置換功率，就可以這樣設(shè)計主催化器52的尺寸，使它僅僅轉(zhuǎn)換在解吸狀態(tài)中釋放的碳氫化合物。在這種情況下主催化器52的純氧化功能也是足夠的。
[0052]附圖標(biāo)記清單 10廢氣設(shè)備
12內(nèi)燃發(fā)動機 14汽缸 16預(yù)催化器18廢氣管20第一 λ探針22第二 λ探針24催化器單元26廢氣后處理部件28催化器外殼30支架體32流體通道34內(nèi)部部位36外部部位38內(nèi)管40主管道42副管道44開孔46調(diào)整措施48致動器50公共的廢氣管52主催化器54溫度傳感器56溫度傳感器。
【權(quán)利要求】
1.一種廢氣后處理部件(26)，包括一陶瓷支架體(30)，具有許多軸向流體通道(32)，其中所述支架體(30)具有一內(nèi)部部位(34)和一徑向包圍內(nèi)部部位(34)的外部部位(36)并且所述支架體(30)在內(nèi)部部位(34)中的微孔密度小于在外部部位(36)中的微孔密度，并且至少所述支架體(30)的外部部位(36)具有一覆層并且所述外部部位(36)的覆層具有HC吸附器功能，用于可逆地吸收未燃燒的碳氫化合物(HC)。
2.如權(quán)利要求1所述的廢氣后處理部件(26)，其中所述支架體(30)是一體的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的廢氣后處理部件(26)，其中所述外部部位(36)附加地具有顆粒過濾器功能。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的廢氣后處理部件(26)，其中所述內(nèi)部部位(34)沒有覆層。
5.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的廢氣后處理部件(26)，其中所述內(nèi)部部位(34)具有一含有催化功能的覆層，尤其含有三元催化功能。
6.如上述權(quán)利要求中任一項所述的廢氣后處理部件(26)，其中所述外部部位(36)的微孔密度與內(nèi)部部位(34)的微孔密度的比例為2，4，6，8，9或12，尤其為2，4或6、最好為4。
7.如上述權(quán)利要求中任一項所述的廢氣后處理部件(26)，其中所述內(nèi)部部位(34)的微孔密度位于100至225cpsi的范圍、尤其位于150至200cpsi的范圍。
8.如上述權(quán)利要求中任一項所述的廢氣后處理部件(26)，還包括調(diào)整措施(38，46)，用于選擇在廢氣后處理部件(26 )的內(nèi)部部位(34)和/或外部部位(36 )里面的廢氣流管道。
9.一種用于內(nèi)燃發(fā)動機的廢氣設(shè)備(10)，具有如權(quán)利要求1至8中任一項所述的廢氣后處理部件(26)。
10.如權(quán)利要求9所述的廢氣設(shè)備(10),還包括一在廢氣流方向上前置于廢氣后處理部件(26)的預(yù)催化器(16)、尤其三元催化器。
11.如權(quán)利要求9或10所述的廢氣設(shè)備(10),還包括一在廢氣流方向上后置于廢氣后處理部件(26)的主催化器(52)、尤其三元催化器。
12.—種汽車具有內(nèi)燃發(fā)動機和連接在這個發(fā)動機上的、如權(quán)利要求10至11中任一項所述的廢氣設(shè)備(10)。
【文檔編號】F01N3/08GK104145094SQ201380013460
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月10日
【發(fā)明者】V.賽勒 申請人:大眾汽車有限公司