Устройство снижения токсичности выхлопных газов

 

Предложена система снижения токсичности выхлопных газов. Система снижения токсичности выхлопных газов включает в себя окислительный каталитический нейтрализатор, имеющий загрузку благородного металла, меньшую чем 100 грамм (г)/кубический фут (фут3), и компонент избирательного каталитического восстановления (SCR), расположенный ниже по потоку от окислительного каталитического нейтрализатора, работающий между 150°C и 300°C при работе двигателя, для уменьшения формирования N2O в компоненте избирательного каталитического восстановления. (Фиг. 1)

УСТРОЙСТВО СНИЖЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ

ОПИСАНИЕ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ

Настоящая полезная модель относится к устройству снижения токсичности выхлопных газов в транспортном средстве, содержащему окислительный каталитический нейтрализатор и каталитический нейтрализатор с избирательным каталитическим восстановлением (SCR).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Устройства снижения токсичности выхлопных газов используются в транспортных средствах для уменьшения выбросов, тем самым, уменьшая воздействие транспортных средств на окружающую среду. Каталитические нейтрализаторы, такие как каталитические нейтрализаторы с избирательным каталитическим восстановлением (SCR), могут использоваться в транспортных средствах, чтобы добиваться снижения этих выбросов. Дополнительные устройства снижения токсичности выхлопных газов, которые могут использоваться в транспортном средстве, включают в себя окислительный каталитический нейтрализатор, сажевые фильтры, трехкомпонентные каталитические нейтрализаторы, и т.д. Дизельный двигатель может вырабатывать большое количество оксида азота (N2O) и других азотных соединений, которые могут иметь особенно длительное существование в атмосфере. Таким образом, азотные соединения, такие как N2O, вырабатываемые в двигателях, могут иметь конкретную экологическую проблему, а потому, могут регламентироваться как для коммерческих, так и некоммерческих транспортных средств.

В US 7767175 (опубл. 03.08.2010, МПК B01D 53/56, B01J 23/10, B01J 29/06) раскрыта система последующей очистки, содержащая каталитический нейтрализатор с избирательным каталитическим восстановлением (SCR), расположенный выше по потоку от дизельного окислительного каталитического нейтрализатора (DOC), где температура зажигания в системе понижается для уменьшения выбросов. Однако, авторы выявили несколько недостатков у системы последующей очистки, раскрытой в US 7767175. Например, система последующей очистки может вырабатывать большое количество азотных соединений, таких как оксид азота, вследствие расположения DOC выше по потоку от каталитического нейтрализатора SCR и взаимодействия между двумя компонентами. Более того, состав материала DOC также может вносить вклад в повышенную выработку азотных соединений, таких как N2O.

СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Авторы выявили вышеуказанные недостатки предшествующих систем снижения токсичности выхлопных газов и разработали устройство снижения токсичности выхлопных газов, содержащее окислительный каталитический нейтрализатор, имеющий загрузку благородного металла, меньшую чем 100 грамм (г)/кубический фут (фут3); и компонент избирательного каталитического восстановления (SCR), расположенный ниже по потоку от окислительного каталитического нейтрализатора и работающий между 150°С и 300°С при работе двигателя, для уменьшения формирования N2O в каталитическом нейтрализаторе с избирательным каталитическим восстановлением (SCR).

В одном из вариантов предложено устройство, в котором благородный металл содержит платину (Pt).

В одном из вариантов предложено устройство, в котором благородный металл содержит только палладий (Pd).

В одном из вариантов предложено устройство, содержащее форсунку для восстановителя, расположенную между окислительным каталитическим нейтрализатором и каталитическим нейтрализатором SCR.

В одном из вариантов предложено устройство, в котором количество восстановителя, впрыскиваемого в поток выхлопных газов посредством впрыска восстановителя, увеличивается при работе каталитического нейтрализатора SCR между 150°С и 300°С.

В одном из вариантов предложено устройство, в котором форсунка для восстановителя находится в сообщении по текучей среде с резервуаром для восстановителя, хранящим аммиак.

В одном из вариантов предложено устройство, в котором загрузка благородного металла в окислительном каталитическом нейтрализаторе меньше, чем 75 г/фут3.

В одном из вариантов предложено устройство, в котором каталитический нейтрализатор SCR подвергается работе между 175°С и 225°.

В одном из вариантов предложено устройство, дополнительно содержащее дизельный сажевый фильтр, расположенный ниже по потоку от каталитического нейтрализатора SCR.

В одном из вариантов предложено устройство, в котором благородный металл включает в себя платину (Pt) и палладий (Pd).

Неожиданно было обнаружено, что удерживание каталитического нейтрализатора SCR в изложенном диапазоне температур и обеспечение изложенной величины загрузки благородного металла в окислительном каталитическом нейтрализаторе выше по потоку от каталитического нейтрализатора SCR работают вместе для уменьшения выбросов из устройства снижения токсичности выхлопных газов. Более точно, следующая реакция может происходить в каталитическом нейтрализаторе SCR.

23+2O22O+2+32O

Когда окислительный каталитический нейтрализатор загружен менее чем 100 г/фут3 благородными металлами, количество оксида азота (O2) уменьшается, тем самым, уменьшая формирование оксида азота в каталитическом нейтрализаторе SCR. Более того, поддержание температуры каталитического нейтрализатора SCR в пределах изложенного диапазона температур дополнительно снижает величину формирования оксидов азота в каталитическом нейтрализаторе SCR. Таким образом, выбросы из устройства снижения токсичности выхлопных газов снижаются, тем самым, уменьшая воздействие транспортного средства на окружающую среду. Поэтому, следует принимать во внимание, что технические результаты, достигаемые посредством вышеуказанного устройства снижения токсичности выхлопных газов, включают в себя снижение выбросов посредством взаимодействия между окислительным каталитическим нейтрализатором и каталитическим нейтрализатором SCR.

Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и признаки настоящего описания будут без труда очевидны из последующего подробного описания, когда воспринимаются по отдельности или в связи с прилагаемыми чертежами.

Следует понимать, что сущность полезной модели, приведенная выше, представлена для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Не предполагается идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета полезной модели, объем которой однозначно определен формулой полезной модели, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет полезной модели не ограничен вариантами осуществления, которые исключают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания. Дополнительно, вышеприведенные проблемы были выявлены авторами в материалах настоящего описания и не признаются известными.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 показывает схематичное изображение транспортного средства, включающего в себя двигатель и устройство снижения токсичности выхлопных газов;

Фиг. 2 показывает примерное устройство снижения токсичности выхлопных газов; и

Фиг. 3 и 4 показывают способ работы устройства снижения токсичности выхлопных газов для двигателя.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Устройство снижения токсичности выхлопных газов описано в материалах настоящего описания. Устройство снижения токсичности выхлопных газов включает в себя окислительный каталитический нейтрализатор, расположенный выше по потоку от каталитического выпуска. Выпускной клапан 24 может быть выполнен с возможностью циклически открываться и закрываться во время операции сгорания. Система 22 выпуска находится в сообщении по текучей среде с цилиндром 14, обозначенном посредством стрелки 26. Более точно, стрелка 26 может указывать выпускные каналы, трубопроводы, и т.д., обеспечивающие сообщение по текучей среде между цилиндром 14 и выпускным клапаном 24. Выпускной клапан может быть выполнен с возможностью циклически открываться и закрываться, чтобы давать возможность операции сгорания.

Система 22 выпуска может включать в себя устройтсво 50 снижения токсичности выхлопных газов. Устройство 50 снижения токсичности выхлопных газов может включать в себя каталитические нейтрализаторы, фильтры, датчик температуры, датчики давления, датчик состава выхлопных газов, и т.д. Устройство 50 снижения токсичности выхлопных газов может быть выполнено с возможностью уменьшать количество азотных соединений (например, оксида азота (N2O)) в выхлопных газах. Как результат, выбросы транспортного средства уменьшаются, тем самым, понижая воздействие транспортного средства на окружающую среду. Более точно, устройство снижения токсичности выхлопных газов может включать в себя окислительный каталитический нейтрализатор, имеющий загрузку благородного металла, меньшую чем заданное значение, и каталитический нейтрализатор с избирательным каталитическим восстановлением (SCR), поддерживаемый в пределах требуемого диапазона температур. Загрузка окислительного каталитического нейтрализатора и работа каталитического нейтрализатора SCR в пределах требуемого диапазона температур работают вместе для уменьшения количества азотных соединений в выхлопных газах, выбрасываемых из устройства снижения токсичности выхлопных газов. Примерное устройство 200 снижения токсичности выхлопных газов показана на фиг. 2 и обсуждено подробнее в материалах настоящего описания.

Контроллер 100 может быть включен в транспортное средство. Контроллер 100 может быть выполнен с возможностью принимать сигналы с датчиков в транспортном средстве, а также отправлять командные сигналы на компоненты, такие как форсунка для восстановителя, дроссель, система регулировки установки фаз клапанного распределения, топливная форсунка 40, и т.д. Различные компоненты в транспортном средстве 10 могут управляться, по меньшей мере частично, системой управления, включающей в себя контроллер 100, и входными сигналами от водителя 132 транспортного средства через устройство 130 ввода. В этом примере, устройство 130 ввода включает в себя педаль акселератора и датчик 134 положения педали для формирования пропорционального сигнала РР положения педали. Контроллер 100 показан на фиг.1 в качестве микрокомпьютера, включающего в себя процессор 102 (например, микропроцессорный блок), порты 104 ввода/вывода, электронный запоминающий носитель для исполняемых программ и калибровочных значений, показанный в качестве постоянного запоминающего устройства 106 (например, микросхемы памяти) в этом конкретном примере, оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимую память 110 и шину данных. Постоянное запоминающее устройство 106 запоминающего носителя может быть запрограммировано машиночитаемыми данными, представляющими команды, исполняемые процессором 102 для выполнения способов, описанных ниже, а также вариантов, которые предвосхищены, но специально не перечислены.

Транспортное средство 10 дополнительно включает в себя теплообменник 70, присоединенный к двигателю 12. Теплообменник 70 выполнен с возможностью отводить тепло из двигателя. Транспортное средство 10 дополнительно может включать в себя форсунку 72 после впрыска, присоединенную к потоку выхлопных газов ниже по потоку от выпускного клапана 24. Форсунка 72 после впрыска выполнена с возможностью выдавать топливо в поток выхлопных газов с выбранными интервалами для регулировки температуры компонентов в выпускной системе. Электронагреватель 74 также может быть включен в устройство 50 снижения токсичности выхлопных газов. Электронагреватель 74 выполнен с возможностью выдавать тепло в один или более компонентов устройства снижения токсичности выхлопных газов. Электронагреватель 74 может быть присоединен к каталитическому нейтрализатору SCR в одном из примеров. Дроссель 76 также показан включенным в систему 16 впуска. Дроссель 76 выполнен с возможностью регулировать величину потока всасываемого воздуха, выдаваемого в цилиндр.

Детализированный вид примерного устройства 200 снижения токсичности выхлопных газов показан на фиг. 2. Устройство 200 снижения токсичности выхлопных газов включает в себя окислительный каталитический нейтрализатор 202. Окислительный каталитический нейтрализатор 202 может быть дизельным окислительным каталитическим нейтрализатором (DOC) в одном из примеров. Окислительный каталитический нейтрализатор 202 может включать в себя благородные металлы, такие как палладий (Pd) и/или платина (Pt). Количество одного или более вышеуказанных благородных металлов (например, Pd и/или Pt) может быть ограничено в окислительном каталитическом нейтрализаторе 202 для уменьшения количества двуокиси азота, вырабатываемой в окислительном каталитическом нейтрализаторе. В одном из примеров, один или более благородных металлов, таких как платина (Pt) и/или палладий (Pd), могут быть ограничены до менее чем 100 г/фут3 или 7 5 г/фут 3 загрузки в окислительном каталитическом нейтрализаторе. DOC также может содержать материалы-подложки, такие как оксид алюминия, и материалы накопления углеводородов, такие как цеолит. Благородные металлы могут быть зонированы или разделены на слои для улучшенных функциональных возможностей, такие как богатые Pt передняя зона или верхний слой для удаления углеводородов и окиси углерода, сопровождаемые богатыми Pd задней зоной или нижним слоем для удаления оставшихся углеводородов и окиси углерода. Кроме того, в одном из примеров, окислительный каталитический нейтрализатор может не включать в себя нисколько платины. Таким образом, единственным благородным металлом в окислительном каталитическом нейтрализаторе может быть палладий. Эта загрузка может уменьшать выбросы (N2O) в расположенном ниже по потоку каталитическом нейтрализаторе 204 SCR, подробнее обсужденном в материалах настоящего описания. Как показано, окислительный каталитический нейтрализатор 202 принимает выхлопные газы из цилиндра в двигателе, такого как цилиндр 14, показанный на фиг. 1. Выхлопные газы затем подвергаются потоку через окислительный каталитический нейтрализатор 202. Затем, выхлопные газы подвергаются потоку в секцию 206 трубопровода, присоединенную непосредственно к окислительному каталитическому нейтрализатору 202. Датчик 208 температуры присоединен к секции 206 трубопровода выше по потоку от каталитического нейтрализатора 204 SCR и ниже по потоку окислительного каталитического нейтрализатора 202. Датчик 208 температуры выполнен с возможностью определять температуру выхлопных газов в секции 206 трубопровода. Датчик 208 температуры может отправлять сигнал датчика температуры в контроллер, такой как контроллер 100, показанный на фиг. 1.

Форсунка 210 для восстановителя также присоединена к секции 20 6 трубопровода. Форсунка 210 для восстановителя выполнена с возможностью распылять пригодный восстановитель в секцию 206 трубопровода ниже по потоку от окислительного каталитического нейтрализатора 202 и выше по потоку от каталитического нейтрализатора 204 SCR. Восстановитель может вызывать требуемую химическую реакцию в расположенных ниже по потоку компонентах (например, каталитическом нейтрализаторе SCR). Форсунка 210 для восстановителя находится в сообщении по текучей среде с резервуаром 212 для хранения восстановителя, указанном посредством позиции 214. Один или более трубопроводов, каналов, и т.д., могут использоваться для обеспечения вышеуказанного сообщения по текучей среде. Пригодный восстановитель 216 может храниться в резервуаре 212 для хранения восстановителя, такой как мочевина (например, водный раствор мочевины), аммиак (например, водный раствор аммиака), и т.д.

Смеситель 218 расположены ниже по потоку от форсунки 210 для восстановителя. Смеситель 218 выполнен с возможностью смешивать выхлопные газы с восстановителем, распыляемым из форсунки, для усиления распределения восстановителя в выхлопных газах. В некоторых примерах, смеситель 218 может включать в себя две ориентированные по спирали поверхности для обеспечения этого смешивания.

Каталитический нейтрализатор 204 SCR расположен ниже по потоку от смесителя 218. Каталитический нейтрализатор SCR может включать в себя содержащий Cu или Fe цеолит. Примерный цеолит может быть мелкопористым цеолитом, таким как хабазит, который не удерживает углеводороды в какой бы то ни было большой степени внутри своей структуры, но предоставляет аммиаку и NOx вступать в реакцию на его активных центрах. Датчик 220 может быть присоединен к каталитическому нейтрализатору 204 SCR. Датчик 220 может быть датчиком давления и/или температуры. Датчик 220 может быть на электронной связи с контроллером, таким как контроллер 100, показанный на фиг. 1. Неожиданно было обнаружено, что следующая реакция может происходить в каталитическом нейтрализаторе 204 SCR.

23+2O22O+2+32O

Поэтому, когда количество двуокиси азота, выдаваемое в каталитический нейтрализатор SCR, уменьшается посредством ограничения величины загрузки благородного металла в окислительном каталитическом нейтрализаторе до меньшей, чем 100 г/фут3, количество оксида азота, вырабатываемого в каталитическом нейтрализаторе SCR, уменьшается, тем самым, уменьшая выбросы из устройства снижения токсичности выхлопных газов. Кроме того, в одном из примеров, каталитический нейтрализатор SCR может поддерживаться между 150°С и 300°С. Поддержание каталитического нейтрализатора SCR в пределах этого диапазона температур может дополнительно уменьшать выработку оксида азота в устройстве снижения токсичности выхлопных газов. N2 O, вырабатываемый каталитическим нейтрализатором SCR, может быть самым низким, при всех температурах выхлопных газов транспортного средства от 175°С до 700°С, когда нет подачи NO 2 в каталитический нейтрализатор, и все NOx находятся в форме NO. Когда O2 присутствует на уровне вплоть до 50% поступающих Ox, формирование 2O уменьшается (например, минимизируется) между приблизительно 200°С и 300°С. Поэтому, поддержание каталитического нейтрализатора SCR между 150°С и 300°С уменьшает формирование 2O. Кроме того, в некоторых примерах, каталитический нейтрализатор SCR может поддерживаться между 175°С и 225°С. Поддержание каталитического нейтрализатора SCR в пределах этого диапазона температур еще больше уменьшает выработку оксида азота в устройстве снижения токсичности выхлопных газов.

Сажевый фильтр 222 расположен ниже по потоку от каталитического нейтрализатора 204 SCR. Сажевый фильтр 222 выполнен с возможностью удалять нежелательные частицы из выхлопных газов, протекающих через него. Датчик 224 присоединен к выпускному трубопроводу ниже по потоку от сажевого фильтра 222. Датчик 224 может быть датчиком состава выхлопных газов, таким как датчик оксида азота, и/или датчиком температуры. Датчик 224 может быть на электронной связи с контроллером, таким как контроллер 100, показанный на фиг. 1. Таким образом, датчик 224 может отправлять сигналы в контроллер.

Компоненты, которые могут регулироваться для поддержания требуемой рабочей температуры каталитического нейтрализатора SCR, могут включать в себя теплообменник 70, присоединенный к двигателю 12, показанному на фиг. 1, топливную форсунку 72 после впрыска, показанную на фиг. 1, электронагреватель 74, показанный на фиг. 1, клапаны (20 и 24), показанные на фиг. 1, когда двигатель сконфигурирован регулируемой установкой фаз клапанного распределения, также может регулироваться дроссель 76, включенный в систему 16 впуска, показанную на фиг. 1. Рабочий цикл двигателя и/или вывод из работы цилиндров также могут регулироваться для поддержания требуемой рабочей температуры SCR, где подмножество цилиндров может выводиться из работы в ответ на температуру SCR. Более того, размер каталитического нейтрализатора, конфигурация каталитического нейтрализатора и/или отношение мощности/веса двигателя могут выбираться, чтобы помогать достигать требуемой рабочей температуры каталитического нейтрализатора SCR (например, 175°С и 225°С).

Следует принимать во внимание, что один или более из вышеуказанных датчиков могут использоваться для реализации стратегии управления типа с обратной связью для регулировки температуры каталитического нейтрализатора SCR. Например, сигнал указания температуры с датчика температуры, присоединенного к каталитическому нейтрализатору SCR или трубопроводу выше по потоку непосредственно от трубопровода, может приниматься контроллером, и контроллер может впоследствии регулировать компонент, такой как форсунку для восстановителя, на основании температуры, указываемой посредством датчика.

Фиг. 3 показывает способ 300 работы устройства снижения токсичности выхлопных газов для двигателя. Способ 300 может быть реализован посредством устройства снижения токсичности выхлопных газов, обсужденной выше со ссылкой на фиг. 1-2, или может быть реализован посредством другого пригодного устройства снижения токсичности выхлопных газов.

На этапе 302, способ включает в себя осуществление потока выхлопных газов из цилиндра в двигателе в окислительный каталитический нейтрализатор в устройстве снижения токсичности выхлопных газов. Затем, на этапе 304, способ включает в себя осуществление потока выхлопных газов через окислительный каталитический нейтрализатор, имеющий меньшую, чем 100 грамм (г)/кубический фут (фут3), загрузку благородного металла в окислительном каталитическом нейтрализаторе. В одном из примеров, благородный металл включает в себя платину. В еще одном примере, благородный металл включает в себя палладий.

На этапе 306, способ включает в себя поддержание потока выхлопных газов через каталитический нейтрализатор с избирательным каталитическим восстановлением (SCR) между 175°С и 225°С, каталитический нейтрализатор SCR расположен ниже по потоку от окислительного каталитического нейтрализатора. На этапе 308, способ включает в себя регулировку количества восстановителя, распыляемого в поток выхлопных газов между окислительным каталитическим нейтрализатором и каталитическим нейтрализатором SCR. Следует принимать во внимание, что регулировка количества восстановителя, распыляемого в поток выхлопных газов, может включать в себя увеличение количества восстановителя, распыляемого в поток выхлопных газов. Кроме того, поддержание каталитического нейтрализатора SCR между 175°С и 225°С может включать в себя одно или более из регулировки теплообменника, присоединенного к двигателю, регулировки рабочего цикла двигателя, электронагревателя в устройстве снижения токсичности выхлопных газов, регулировки количества впрыскиваемого после впрыска топлива в двигателе, регулировки величины впрыска топлива в двигателе, регулировки положения дросселя в двигателе, регулировки установки фаз распределения впускных клапанов в двигателе и регулировки установки фаз распределения выпускных клапанов в двигателе. Размер каталитического нейтрализатора, конфигурация каталитического нейтрализатора и/или отношение мощности/веса двигателя могут выбираться, чтобы помогать достигать требуемой рабочей температуры каталитического нейтрализатора SCR (например, 175°С и 225°С).

Фиг. 4 показывает способ 400 работы устройства снижения токсичности выхлопных газов для двигателя. Способ 400 может быть реализован посредством устройства снижения токсичности выхлопных газов, обсужденной выше со ссылкой на фиг. 1-2, или может быть реализован посредством другого пригодного устройства снижения токсичности выхлопных газов.

На этапе 402, способ включает в себя осуществление потока выхлопных газов через дизельный окислительный каталитический нейтрализатор (DOC), имеющий меньшую, чем 100 грамм (г)/кубический фут 3), загрузку благородного металла в DOC. Более точно, в одном из примеров, загрузка благородного металла DOC меньше, чем 75 г/фут3. Более того, как обсуждено ранее, благородный металл может включать в себя платину и/или палладий. Более точно, в одном из примеров, благородный металл может содержать только палладий. Затем, на этапе 404, способ включает в себя уменьшение формирования оксида азота, N2O, в каталитическом нейтрализаторе с избирательным каталитическим восстановлением (SCR) посредством работы каталитического нейтрализатора SCR между 175°С и 220°С, каталитический нейтрализатор SCR расположены ниже по потоку от DOC. В одном из примеров, формирование N2 O в каталитическом нейтрализаторе SCR меньше, чем 10 миллиграмм (мг)/милю (ми). Дополнительно, уменьшение формирования оксида азота, N2O, в каталитическом нейтрализаторе с избирательным каталитическим восстановлением (SCR) может включать в себя, на этапе 406, прием указания температуры с датчика температуры, присоединенного к каталитическому нейтрализатору SCR. Уменьшение формирования оксида азота (N2O) в каталитическом нейтрализаторе с избирательным каталитическим восстановлением (SCR) также может включать в себя, на этапе 408, одно или более из регулировки теплообменника, присоединенного к двигателю, регулировки рабочего цикла двигателя, регулировки электронагревателя в устройстве снижения токсичности выхлопных газов, регулировки количества впрыскиваемого после впрыска топлива в двигателе, регулировки величины впрыска топлива в двигателе, регулировки положения дросселя в двигателе, регулировки установки фаз распределения впускных клапанов в двигателе и регулировки установки фаз распределения выпускных клапанов на основании указания температуры.

Следует принимать во внимание, что вышеуказанные компоненты могут регулироваться на основании показания датчика температуры. Таким образом, температура каталитического нейтрализатора SCR может поддерживаться в пределах требуемого диапазона температур, a DOC имеет загрузку благородного металла, меньшую чем заданное значение, чтобы уменьшать количество азотных соединений, вырабатываемых в устройстве снижения токсичности выхлопных газов, тем самым, уменьшая выбросы из транспортного средства, в которое включено устройство снижения токсичности выхлопных газов. Кроме того, когда NO2 не присутствует в SCR в выхлопных газах (например, уровни NO2 находятся ниже минимального порогового значения), мочевина или аммиак могут дозироваться на полном диапазоне температур с 175°С до 700°С, не формируя излишний N2O. По существу, дозирование аммиака может регулироваться в ответ не только на температуру, но также на присутствие N2O или его уровень в выхлопных газах, причем, дается возможность дозирования аммиака на большем диапазоне температур при более низких уровнях N2O. Наоборот, на более высоких уровнях N20, дозирование аммиака может лимитироваться или ограничиваться всего лишь меньшим диапазоном температур, чтобы уменьшить выработку NO2.

Отметим, что примерные процедуры управления и оценки, включенные в материалы настоящего описания, могут использоваться с различными конфигурациями систем двигателя и/или транспортного средства. Специфичные процедуры, описанные в материалах

настоящего описания.

Последующая формула полезной модели подробно указывает некоторые комбинации и подкомбинации, рассматриваемые в качестве новейших и неочевидных. Эти пункты формулы полезной модели могут указывать ссылкой на элемент в единственном числе либо «первый» элемент или его эквивалент. Следует понимать, что такие пункты формулы полезной модели включают в себя объединение одного или более таких элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены формулой полезной модели посредством изменения настоящей формулы полезной модели или представления новой формулы полезной модели в этой или родственной заявке. Такая формула полезной модели, более широкая, более узкая, равная или отличная по объему по отношению к исходной формуле полезной модели, также рассматривается в качестве включенной в предмет полезной модели настоящего раскрытия.

1. Устройство снижения токсичности выхлопных газов, присоединенное к двигателю, содержащее:

окислительный каталитический нейтрализатор, имеющий загрузку благородного металла, меньшую, чем 100 грамм (г)/кубический фут (фут3); и

компонент избирательного каталитического восстановления (SCR), расположенный ниже по потоку от окислительного каталитического нейтрализатора и работающий между 150°C и 300°C при работе двигателя, для уменьшения формирования N2O в каталитическом нейтрализаторе с избирательным каталитическим восстановлением (SCR).

2. Устройство снижения токсичности выхлопных газов по п. 1, в котором благородный металл содержит платину (Pt).

3. Устройство снижения токсичности выхлопных газов по п. 1, в котором благородный металл содержит только палладий (Pd).

4. Устройство снижения токсичности выхлопных газов по п. 1, содержащее форсунку для восстановителя, расположенную между окислительным каталитическим нейтрализатором и каталитическим нейтрализатором SCR.

5. Устройство снижения токсичности выхлопных газов по п. 4, в котором количество восстановителя, впрыскиваемого в поток выхлопных газов посредством впрыска восстановителя, увеличивается при работе каталитического нейтрализатора SCR между 150°C и 300°C.

6. Устройство снижения токсичности выхлопных газов по п. 4, в котором форсунка для восстановителя находится в сообщении по текучей среде с резервуаром для восстановителя, хранящим аммиак.

7. Устройство снижения токсичности выхлопных газов по п. 1, в котором загрузка благородного металла в окислительном каталитическом нейтрализаторе меньше, чем 75 г/фут3.

8. Устройство снижения токсичности выхлопных газов по п. 1, в котором каталитический нейтрализатор SCR подвергается работе между 175ºC и 225ºС.

9. Устройство снижения токсичности выхлопных газов по п. 1, дополнительно содержащее дизельный сажевый фильтр, расположенный ниже по потоку от каталитического нейтрализатора SCR.

10. Устройство снижения токсичности выхлопных газов по п. 1, в котором благородный металл включает в себя платину (Pt) и палладий (Pd).

РИСУНКИ



 

Наверх