本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的排氣后處理裝置。本發(fā)明特別地涉及用于催化nox轉(zhuǎn)化的還原劑的導(dǎo)入。

背景技術(shù)：

為了滿足當(dāng)前的排放法規(guī)，大多數(shù)帶有內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的車輛當(dāng)今設(shè)置有排氣后處理裝置，排氣后處理裝置包括設(shè)置在排氣管內(nèi)用于減少尾氣排放的催化轉(zhuǎn)化器。催化轉(zhuǎn)化器通常由帶有入口和出口的管狀的縱向本體構(gòu)成，其中入口與出口流體連通。催化轉(zhuǎn)化器通常包括設(shè)置在入口與出口之間的通道結(jié)構(gòu)內(nèi)的至少一個催化轉(zhuǎn)化器基底。排氣可通過該通道結(jié)構(gòu)并且同時暴露于催化轉(zhuǎn)化器的較大表面區(qū)域。催化轉(zhuǎn)化器的入口接收來自內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的尾氣排放，并且出口被構(gòu)造為排出在催化轉(zhuǎn)化器內(nèi)處理過的排放尾氣。

最常使用的用于汽油發(fā)動機(jī)的催化轉(zhuǎn)化器結(jié)構(gòu)通常是三元催化劑(twc)。對于柴油機(jī)來說，最常使用的通常是柴油機(jī)氧化催化劑(dieseloxidationcatalyst，簡稱doc)和稀燃nox捕集器(leannoxtrap，簡稱lnt)。用催化氧化氮(nox)轉(zhuǎn)化器例如作為帶有用于改進(jìn)的nox還原的選擇性催化還原(scr)功能的基底添加于上述催化轉(zhuǎn)化器結(jié)構(gòu)也是常見的。對于具有scr功能的基底來說，液體或氣體還原劑被導(dǎo)入scr基底上游的排氣流從而還原劑可在scr基底之前與排放的尾氣混合。

當(dāng)使用液體還原劑例如尿素溶液(“adblue”)時，液體還原劑被噴灑至催化nox轉(zhuǎn)化器上游的排氣管內(nèi)從而液體還原劑可汽化并且在進(jìn)入催化nox轉(zhuǎn)化器之前與排氣混合。從排氣傳遞的熱量用于汽化液體還原劑。還原劑的充分混合對于scr基底內(nèi)nox的最理想還原和scr基底的正確工作來說是很重要的。

us2007/0036694公開了排氣后處理系統(tǒng)的一個示例，其中噴灑器將尿素水形式的液體還原劑噴灑在排氣管內(nèi)并且其中nox催化劑配置在噴灑器下游。液體還原劑在該示例中噴灑在設(shè)置在排氣管內(nèi)的帶角度多孔板上，從而噴灑的液體還原劑液滴在到達(dá)排氣管的壁面之前碰撞在板上。根據(jù)us2007/0036694，防止了液體還原劑在壁面上的沉積并且液體還原劑在排氣內(nèi)均勻分散。

當(dāng)排氣溫度相對較高時常規(guī)的scr排氣后處理系統(tǒng)在正常操作狀況下通常工作良好。然而，常規(guī)scr排氣后處理系統(tǒng)的常規(guī)缺陷是液體還原劑在較低溫度水平下(即典型地低負(fù)載情況下)汽化得不充分。這可能導(dǎo)致排氣管內(nèi)壁的潤濕和在排氣管的壁和其它部件上還原劑沉積物的形成。

因而需要改進(jìn)適于低溫狀況下的scr排氣后處理裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是提供用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的scr排氣后處理裝置，其中液體還原劑的汽化在更低的排氣溫度下也是有效的。

本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的排氣后處理裝置，其中所述裝置包括：允許排氣貫穿流過的排氣管、設(shè)置在排氣管內(nèi)的催化nox轉(zhuǎn)化器、以及被設(shè)置在催化nox轉(zhuǎn)化器上游將液體還原劑導(dǎo)入排氣管內(nèi)的結(jié)構(gòu)中或上的流體入口。

在本發(fā)明的裝置中，所述結(jié)構(gòu)是具有孔隙的吸附結(jié)構(gòu)，孔隙被構(gòu)造為保留液態(tài)形式的液體還原劑直至其汽化。

這意味著吸附結(jié)構(gòu)具有孔隙，孔隙能夠在還原劑處于液態(tài)時吸收或吸附還原劑且將還原劑保持在吸附結(jié)構(gòu)上直至其汽化和混入排氣流。這還意味著所指的孔隙形成可從吸附結(jié)構(gòu)的表面接近的開放腔室或通道。除了這些開口孔隙外，吸附結(jié)構(gòu)可以包括或可以不包括閉口孔/空隙。

使用根據(jù)本發(fā)明的裝置，有可能防止或至少減少(過多)液體還原劑釋放到排氣中，這就防止或降低了在較低排氣溫度下形成沉積物等等的風(fēng)險。此外，由于液體還原劑可存儲在排氣管內(nèi)的吸附結(jié)構(gòu)內(nèi)或上，更容易控制還原劑的釋放。例如，存儲在吸附結(jié)構(gòu)內(nèi)的液體還原劑可自動地汽化并且隨著排氣溫度或質(zhì)量流的增加以更高速率釋放。由于存儲的效果，有時具有延遲直至吸附結(jié)構(gòu)需要補(bǔ)給更多的液體還原劑。

這與液體還原劑被簡單地噴入排氣管的最常規(guī)的系統(tǒng)形成明顯對比。除了與沉積物等等有關(guān)的問題外，很難設(shè)計與存儲在吸附結(jié)構(gòu)內(nèi)的液體還原劑一樣根據(jù)排氣的溫度或質(zhì)量流變化快速和正確起反應(yīng)的用于噴灑還原劑的系統(tǒng)。本發(fā)明也與us2007/0036694形成鮮明對比，us2007/0036694的主要目的是在排氣中適當(dāng)?shù)胤稚⒁后w還原劑，并且其沒有具有被構(gòu)造為將液體還原劑保持在液態(tài)直至其汽化的孔隙的吸附結(jié)構(gòu)(而僅僅具有設(shè)置有對于吸附或吸收任何液體還原劑來說過大的孔的板)。

此外，本發(fā)明的裝置能夠有效汽化液體還原劑，因?yàn)榭墒褂糜行У膫鳠?，即來自被排氣加熱的吸附結(jié)構(gòu)的熱傳遞直接傳遞至液體還原劑。從實(shí)體結(jié)構(gòu)至液體的傳熱比從(排氣)氣體至液體(還原劑)的常規(guī)傳熱方式更有效。

此外，在傳統(tǒng)系統(tǒng)中，因?yàn)樗^的萊登弗羅斯特效應(yīng)(leidenfrosteffect)，排斥力常常存在于液體還原劑與固體不銹鋼表面/混合物之間。當(dāng)液體與具有比尾氣處理液(adblue)的100℃液體沸點(diǎn)更高溫度的表面相接觸時因?yàn)樗暮渴?7％(32.5％的尿素和67.5的去離子水)，因此液體產(chǎn)生防止液體快速沸騰的絕緣汽化層。使用帶有多孔材料表面的吸附結(jié)構(gòu)的附加優(yōu)點(diǎn)在于這種表面影響液體還原劑與所述表面之間的表面張力特性從而更有效地吸附液體還原劑并且防止或至少減少萊登弗羅斯特效應(yīng)。

本發(fā)明還可能通過加熱吸附結(jié)構(gòu)即通過將吸附結(jié)構(gòu)設(shè)置在加熱元件上或?qū)⒓訜嵩稍谖浇Y(jié)構(gòu)中而在較低溫度情況下提供加強(qiáng)的汽化。加熱元件能以受控的方式例如通過電力或排氣熱交換來加熱。這種加熱元件可用于控制吸附結(jié)構(gòu)的溫度從而控制還原劑的汽化。

當(dāng)今低油耗的輕型載貨汽車通常具有較低的排氣溫度。對于常用作催化nox轉(zhuǎn)化器的scr基底來說，較低的排氣溫度限制了在排氣流內(nèi)添加液體還原劑的可能性。本發(fā)明非常適合于這種車輛。

在液體還原劑被直接噴入排氣管內(nèi)排氣流的當(dāng)今傳統(tǒng)車輛應(yīng)用中的最低溫度范圍為大約180-200℃從而確保以有效方式汽化液體還原劑。scr催化劑基底的最小工作溫度為大約150℃并且因而在scr催化劑基底的工作溫度與發(fā)生液體還原劑噴灑的溫度之間有差距。如果在傳統(tǒng)車輛應(yīng)用中以低于180-200℃的最低溫度范圍的溫度噴灑液體還原劑，具有潤濕排氣管內(nèi)壁以及在排氣管的壁和其它部件上形成還原劑沉積物的風(fēng)險。通過使用根據(jù)本發(fā)明的吸附結(jié)構(gòu)，液體還原劑可以比傳統(tǒng)應(yīng)用更低的溫度例如大約150℃被導(dǎo)入排氣管。

吸附結(jié)構(gòu)可被認(rèn)為是三維的多孔結(jié)構(gòu)，其能保持液體還原劑直至液體還原劑汽化進(jìn)入排氣流。這與us2007/0036694中例示的結(jié)構(gòu)類型形成對比，us2007/0036694中例示的結(jié)構(gòu)類型可以說是二維結(jié)構(gòu)類型因?yàn)榭椎拈L度(即板的厚度)與孔的直徑相比非常小。

優(yōu)選地，多孔結(jié)構(gòu)的表面特性改進(jìn)了液體還原劑與吸附結(jié)構(gòu)表面之間的潤濕從而增強(qiáng)了液體還原劑的吸附。

吸附結(jié)構(gòu)可由具有能夠吸收或吸附液體還原劑的孔隙的任何適宜材料制成，只要它也能承受排氣中的溫度和化學(xué)環(huán)境即可。吸附結(jié)構(gòu)可由復(fù)合材料、陶瓷材料、燒結(jié)金屬結(jié)構(gòu)例如燒結(jié)鋼材料、鈦合金、二氧化鈦或泡沫復(fù)合材料制成。吸附結(jié)構(gòu)的孔隙結(jié)構(gòu)根據(jù)所使用的材料而變化。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，吸附結(jié)構(gòu)包括呈現(xiàn)三維孔隙結(jié)構(gòu)的多孔材料。

不同的孔隙直徑/寬度范圍和分配可根據(jù)應(yīng)用正確地工作。5μm左右的孔隙直徑/寬度是適宜孔徑大小的示例。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，吸附結(jié)構(gòu)包括具有直徑或?qū)挾仍?0nm-100μm之間的孔隙的大孔隙結(jié)構(gòu)(macro-porousstructure)。通常地，寬度大于50nm的孔隙被表示為大孔隙(rouquerolj.等，(1994)“多孔固體特征的提議”，pureandappl.chem.66：1739-1758)。大孔隙結(jié)構(gòu)具有50nm-100μm的孔隙寬度范圍，認(rèn)為這是適合于本發(fā)明的。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，大孔隙結(jié)構(gòu)具有500nm-100μm之間直徑或?qū)挾鹊目紫丁?/p>

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，吸附結(jié)構(gòu)包括具有直徑或?qū)挾刃∮?0nm的孔隙的中孔隙或微孔隙結(jié)構(gòu)。在某些應(yīng)用中，這種小孔隙對于獲得特定表面效應(yīng)是非常有用的。通過將這種中孔隙或微孔隙結(jié)構(gòu)設(shè)置在大孔隙結(jié)構(gòu)上，在某些應(yīng)用中可獲得特定的有利影響。

沒有必要吸附結(jié)構(gòu)的所有孔隙呈現(xiàn)給定范圍內(nèi)的直徑或長度；即使一部分孔隙處于某個范圍之外吸附結(jié)構(gòu)的功能也是有效的。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，吸附結(jié)構(gòu)的孔隙呈現(xiàn)每平方毫米至少10個孔隙開口的孔隙開口表面密度，優(yōu)選每平方毫米至少100個孔隙開口?？紫堕_口的數(shù)量甚至可以高于每平方毫米1000個開口，典型地取決于孔隙直徑/寬度(的分布)?？紫堕_口表面密度對應(yīng)于表面結(jié)構(gòu)的表面處每個面積單位的開孔數(shù)量。

除了孔隙直徑/寬度和孔隙開口表面密度外，孔隙體積，單孔體積的分布和總孔隙體積有可能均對吸附結(jié)構(gòu)的性能有影響。已經(jīng)注意到，通過已知的方法例如燒結(jié)制造的吸附結(jié)構(gòu)典型獲得的孔隙體積對于此處描述的應(yīng)用來說工作的較好。應(yīng)注意到，通常很難既以正確和客觀的方式測量孔隙體積又以準(zhǔn)確指定的孔隙體積制造孔隙固體。雖然某些孔隙特性很難控制和測量，也應(yīng)注意意圖展示某些多孔特性的孔隙固體即本發(fā)明涉及的材料種類明顯區(qū)別于不意圖展示任何特定的其它材料，例如規(guī)則鋼板(不可避免地展示某種孔隙度)。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，吸附結(jié)構(gòu)是燒結(jié)材料。燒結(jié)是用于制造帶有適于保持液體還原劑的孔隙的結(jié)構(gòu)的適宜方法。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，吸附結(jié)構(gòu)由不銹鋼制成。在另一實(shí)施例中，吸附結(jié)構(gòu)由金屬氧化物優(yōu)選tio2和/或zro2制成。吸附結(jié)構(gòu)可由不銹鋼和金屬氧化物(優(yōu)選tio2和/或zro2)的組合制成，其中金屬氧化物優(yōu)選形成不銹鋼上的外層。例如，金屬氧化物可形成中或微孔隙結(jié)構(gòu)，其形成由不銹鋼制成的大孔隙結(jié)構(gòu)的外層。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，吸附結(jié)構(gòu)設(shè)置在排氣管內(nèi)部的壁上?？蛇x地或額外地，吸附結(jié)構(gòu)以開式構(gòu)造設(shè)置在排氣管內(nèi)部，在所述開式構(gòu)造中，吸附結(jié)設(shè)置在允許排氣流過的托架上或形成該托架。例如，孔隙吸附結(jié)構(gòu)可為施加于排氣管壁、施加于設(shè)置在排氣管內(nèi)且允許排氣流過的托架、或施加于系統(tǒng)的其它部分的相對薄的膜?？紫段浇Y(jié)構(gòu)也可形成具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的物體并且可例如形成上述托架的一部分或整個托架。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，流體入口包括噴嘴，噴嘴被構(gòu)造為以一定的噴霧圖案朝吸附結(jié)構(gòu)噴灑液體還原劑從而在吸附結(jié)構(gòu)外側(cè)上形成相應(yīng)噴霧目標(biāo)區(qū)域，其中噴霧目標(biāo)區(qū)域?qū)?yīng)于吸附結(jié)構(gòu)的外周或位于吸附結(jié)構(gòu)的外周內(nèi)。這意味著還原劑僅直接噴灑在吸附結(jié)構(gòu)上而非裝置的壁上或其它部分上，這增加了吸收全部液體還原劑的可能性并且降低了將(過多)液體還原劑釋放入排氣流的可能導(dǎo)致壁等潤濕的風(fēng)險。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，流體入口設(shè)置在吸附結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)上。這至少基本上意味著能在吸附結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)上保持還原劑的液態(tài)并且汽化的還原劑僅在吸附結(jié)構(gòu)的與排氣流相接觸的外側(cè)處離開它。這種情況下，大部分孔隙優(yōu)選在兩端開口并且貫穿吸附結(jié)構(gòu)以允許液體還原劑在其內(nèi)開口處進(jìn)入并且允許汽化還原劑在其外部開口處離開。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述裝置包括與吸附結(jié)構(gòu)結(jié)合設(shè)置的可控加熱元件，從而允許吸附結(jié)構(gòu)經(jīng)由加熱元件的可控加熱。如上所述，這就可能在較低溫度的情況下也有效地汽化還原劑。

本發(fā)明還涉及包括上述類型的排氣后處理裝置的車輛。

附圖說明

現(xiàn)在將參照附圖詳述本發(fā)明，其中：

圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的排氣后處理裝置的第一示例，

圖2示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的排氣后處理裝置的第二示例，

圖3示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的帶角度排氣后處理裝置的第三示例，

圖4示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的帶角度排氣后處理裝置的第四示例，

圖5示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的排氣后處理裝置的第五示例，并且

圖6示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的排氣后處理裝置的第六示例。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合示出而非限定本發(fā)明的附圖描述本發(fā)明的不同方面，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，并且所述方面的變型不局限于特定示出的實(shí)施例而是可應(yīng)用于本發(fā)明的其它變型。

圖1示意性地示出用于(典型地在車輛應(yīng)用中的)內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的排氣后處理裝置12的第一示例，包括排氣管1，排氣管1包括具有用于排氣的入口9和出口10的管狀縱向本體，其中入口9與出口10流體連通。當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，從發(fā)動機(jī)排出的排氣沿圖1箭頭所示的流向穿過排氣管1。氧化催化劑6被布置為靠近入口9。也可設(shè)置粒子過濾器用于去除顆粒物質(zhì)。在氧化催化劑6的下游，噴灑嘴形式的流體入口3被設(shè)置以將流體還原劑4導(dǎo)入排氣管1內(nèi)。

流體還原劑4被導(dǎo)入(在該示例中噴灑)到在該示例中被設(shè)置在排氣管1的壁上的吸附結(jié)構(gòu)5上。催化nox轉(zhuǎn)化器2設(shè)置在流體入口3和吸附結(jié)構(gòu)5的下游。液體還原劑4被存儲在罐8內(nèi)并且被泵7增壓。泵7被控制為調(diào)整所噴灑的液體還原劑4的量從而根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)將適當(dāng)?shù)牧刻砑佑谂艢饬鳌?/p>

氧化催化劑6可為用于汽車工業(yè)的任何常規(guī)類型并且氧化催化劑基底可為任何適宜的類型。此處不描述用作氧化催化劑基底的可能催化基底的功能，因?yàn)檫@被認(rèn)為是公知常識部分。

在剛剛從內(nèi)燃發(fā)動機(jī)排出后，排氣含有主要由一氧化氮(no)構(gòu)成的氧化氮(nox)。氧化催化劑6將排出的no的一部分氧化為二氧化氮(no2)。液體還原劑4(例如尿素水或氨水)被添加于排氣以減少其含有的nox。尿素水解并且形成氨(nh3)。

通過使用添加或制造的氨，nox在催化nox轉(zhuǎn)化器2中被還原為氮和水。將nox還原為氮和水的反應(yīng)在no與no2的摩爾比為1：1時在相對較低的排氣溫度下進(jìn)行的最快，因此氧化催化劑6可控制氧化過程以獲得該摩爾比從而促進(jìn)有害nox的反應(yīng)。no與no2的摩爾比為1：1時根據(jù)以下公式用氨還原nox：

no+no2+2nh3→2n2+3h2o

如果nox與氨之間的反應(yīng)以不理想的方式進(jìn)行，則未反應(yīng)的有害氨可能從催化nox轉(zhuǎn)化器2出來，因此可在催化nox轉(zhuǎn)化器2的下游設(shè)置用于處理氨的又一催化劑。

催化nox轉(zhuǎn)化器2可為常用于在內(nèi)燃發(fā)動機(jī)應(yīng)用中還原nox的傳統(tǒng)催化nox轉(zhuǎn)化器，例如帶有scr功能的基底。此處不描述用作催化nox轉(zhuǎn)化基底的可能催化基底的功能，因?yàn)檫@被認(rèn)為是公知常識部分。

噴灑在吸附結(jié)構(gòu)5上的液體還原劑4以液態(tài)形式吸附在吸附結(jié)構(gòu)5的孔隙中。當(dāng)噴射入排氣管1時一部分還原劑4可能直接汽化，并且一部分可能以液態(tài)形式散布在排氣中，這是可以接受的。吸附在吸附結(jié)構(gòu)5上/內(nèi)的液體還原劑4被從吸附結(jié)構(gòu)5傳遞的熱所汽化，吸附結(jié)構(gòu)5又已經(jīng)被和由排氣加熱。來自吸附結(jié)構(gòu)5的汽化還原劑的釋放速度取決于排氣(溫度、質(zhì)量流動、流動模式)和吸附結(jié)構(gòu)(溫度、存儲在吸附結(jié)構(gòu)內(nèi)的液體還原劑的量)的狀況以及所使用的特定吸附結(jié)構(gòu)5的特性(孔隙尺寸、總孔隙容積等等)。

液體還原劑4的添加除了內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)外，還適合于所使用的特定吸附結(jié)構(gòu)。

流體入口3可位于排氣管1內(nèi)的任何適宜位置并且貫穿排氣管1的壁。流體入口3在該示例中是噴嘴，其產(chǎn)生被導(dǎo)入吸附結(jié)構(gòu)5內(nèi)或上的液體還原劑4的噴霧小液滴。

噴嘴3被設(shè)置為使得液體還原劑4的噴射以預(yù)定的噴霧圖案(如圖所示)進(jìn)行。液體還原劑4通過噴霧圖案被控制為匹配吸附結(jié)構(gòu)5的表面形狀以確保液體還原劑4不導(dǎo)入吸附結(jié)構(gòu)5外部的排氣管部分上。換句話說，噴射噴嘴3被構(gòu)造為以一定的噴霧圖案向吸附結(jié)構(gòu)5噴灑液體還原劑4以便在吸附結(jié)構(gòu)5外側(cè)上形成相應(yīng)的噴霧目標(biāo)區(qū)域，其中噴霧目標(biāo)區(qū)域?qū)?yīng)于吸附結(jié)構(gòu)5的外周或位于吸附結(jié)構(gòu)5的外周內(nèi)。噴霧圖案可為適于所述應(yīng)用的任何形狀，例如正方形、長方形、圓形、橢圓形、三角形或任何其它規(guī)則或不規(guī)則的形狀。

當(dāng)液體還原劑4汽化時它與排氣流混合。通過在排氣管內(nèi)在吸附結(jié)構(gòu)5下游設(shè)置的混合裝置可改進(jìn)汽化的還原劑與排氣的混合，使得得到的到達(dá)催化nox轉(zhuǎn)化器2的氣流被徹底混合，這就改進(jìn)了催化nox轉(zhuǎn)化器2內(nèi)nox的還原。

吸附結(jié)構(gòu)5被排氣流加熱，并且通過存儲在吸附結(jié)構(gòu)5內(nèi)的熱量，液體還原劑4的受控汽化的足夠能量通常通過從排氣經(jīng)由吸附結(jié)構(gòu)5傳遞至液體還原劑4的熱量獲得。

可控的和這種情況下的電加熱元件13被設(shè)置為與吸附結(jié)構(gòu)5緊密連接從而能夠給吸附結(jié)構(gòu)5傳遞附加熱量。當(dāng)吸附結(jié)構(gòu)5用于以足夠速度汽化液體還原劑4的情況下溫度過低時，加熱元件13用作附加熱源。

還有一個可能是根據(jù)排氣后處理裝置12的設(shè)計在排氣管1內(nèi)的不同位置設(shè)置帶有相應(yīng)流體入口3的兩個或更多吸附結(jié)構(gòu)5。

圖2-6示出根據(jù)本發(fā)明用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的排氣后處理裝置12的其它示例。與圖1所示示例相關(guān)的如上所述內(nèi)容通常也適用于圖2-6所示的示例，例如排氣管1具有類似的入口9和出口10，催化轉(zhuǎn)化器2、6可以是類似的類型，泵7和罐8是類似，可適于混合，可使用用于加熱吸附結(jié)構(gòu)5的加熱元件13，噴嘴3和噴霧圖案在大多數(shù)情形下大體上類似，等等。圖1使用的附圖標(biāo)記也用于圖2-6中的相應(yīng)部件。下面的焦點(diǎn)主要放在與圖1所示示例相比的區(qū)別上。

圖2示意性地示出用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的排氣后處理裝置12的第二示例。在該實(shí)施例中，吸附結(jié)構(gòu)5以開式構(gòu)造設(shè)置在排氣管1內(nèi)部，在該處吸附結(jié)構(gòu)5也形成設(shè)置有允許排氣流過的更大流道的托架結(jié)構(gòu)。可選地，吸附結(jié)構(gòu)5可施加于由其它材料制成的托架結(jié)構(gòu)上。這種設(shè)置提供了吸附結(jié)構(gòu)5與排氣流之間的較大接觸面，這提供了液體還原劑4的有效汽化。

圖3示意性地示出用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的排氣后處理裝置12的第三示例，其中排氣管1形成帶角度本體。該帶角度結(jié)構(gòu)提供了排氣后處理裝置12的更緊湊設(shè)計。

在該實(shí)施例中，吸附結(jié)構(gòu)5在排氣管1的第一直部的末端處、排氣管彎頭處的外壁處設(shè)置在排氣管的壁表面上。該示例中的吸附結(jié)構(gòu)5是壁上的層或涂層的形式。該實(shí)施例中的吸附結(jié)構(gòu)5較好地暴露于排氣流，這提供了有效的傳熱和還原劑汽化。此外，由于能沿著排氣流的方向形成液體還原劑4的噴灑，就簡化了該噴灑。

圖4示意性地示出用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的排氣后處理裝置12的第四示例，其中排氣管1形成類似于圖3的帶角度本體。在該實(shí)施例中，吸附結(jié)構(gòu)5設(shè)置在氧化催化劑6上。氧化催化劑6的下游側(cè)的一部分或全部涂覆有吸附結(jié)構(gòu)5的層?？蛇x地，吸附結(jié)構(gòu)5可連同氧化催化劑6形成或設(shè)置在獨(dú)立的托架結(jié)構(gòu)(允許排氣如上所述貫通流動)上。在該實(shí)施例中，吸附結(jié)構(gòu)5也較好地暴露于排氣流，其提供了有效傳熱和還原劑汽化。

在不具有角構(gòu)造的排氣管中，吸附結(jié)構(gòu)5可與圖4一樣地設(shè)置在氧化催化劑6上。

圖5示意性地示出用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的排氣后處理裝置12的第五示例。在該實(shí)施例中，吸附結(jié)構(gòu)5以開式構(gòu)造設(shè)置在排氣管1內(nèi)部，該開式構(gòu)造形成或設(shè)置在類似于圖2所示允許排氣通過的托架結(jié)構(gòu)上。

如圖5所示，流體入口3在該示例中包括三個平行的入口，設(shè)置在吸附結(jié)構(gòu)5的內(nèi)側(cè)上。液體還原劑因而從內(nèi)部即經(jīng)由托架結(jié)構(gòu)供給至吸附結(jié)構(gòu)5，并且液體還原劑4不先穿過排氣流被導(dǎo)入吸附結(jié)構(gòu)5內(nèi)而非吸附結(jié)構(gòu)5上。這樣，可實(shí)現(xiàn)液體還原劑4的特定有效和受控的配料和汽化。在該示例中，還原劑經(jīng)由吸附結(jié)構(gòu)5的孔隙被運(yùn)出排氣管1，在這種情況下，所述孔隙在吸附結(jié)構(gòu)供給液體還原劑的內(nèi)側(cè)處和吸附結(jié)構(gòu)與排氣流接觸的外側(cè)處均具有開口。流體入口3的設(shè)置和液體還原劑至吸附結(jié)構(gòu)的輸送具有各種可能性。例如，附加通道或更大的孔可設(shè)置在托架結(jié)構(gòu)內(nèi)以將液體還原劑從入口3輸送至吸附結(jié)構(gòu)的外部孔隙部分。

當(dāng)吸附結(jié)構(gòu)5施加于例如排氣管1的壁上(例如為附加于圖1和3中例示的壁上的層的形式)時，液體還原劑這樣直接導(dǎo)入到吸附結(jié)構(gòu)即不將還原劑噴灑在吸附結(jié)構(gòu)外側(cè)上也是可能的。還原劑可經(jīng)由吸附結(jié)構(gòu)后面的壁內(nèi)的開口直接供給至這種層的內(nèi)側(cè)、后側(cè)。吸附結(jié)構(gòu)在這種情況下可設(shè)置在支承板上，所述支承板特別適于輸送和分配從一個或若干個設(shè)置在排氣管1的壁的開口處的流體入口供給的液體還原劑。在這種情況下，流體入口可形式上被視為位于支承板與吸附結(jié)構(gòu)之間的接口處。

圖6示意性地示出排氣后處理裝置12的第六示例。在該實(shí)施例中，一部分排氣流被引入與排氣管1流體連通的旁路管道11。被引入旁路管道11的該部分排氣流用于汽化保留在吸附結(jié)構(gòu)5內(nèi)的液體還原劑4。吸附結(jié)構(gòu)5被設(shè)置在旁路管道11的壁面上，例如通過吸附結(jié)構(gòu)5的層或涂層。流體入口3延伸穿過旁路管道11的壁。

可選地，吸附結(jié)構(gòu)5可以對應(yīng)于如上所述的開式構(gòu)造設(shè)置在旁路管道11內(nèi)部。

旁路管道11與排氣管1可以比圖6所示的更分開。此外，由于排氣的溫度通常上游高于下游，因此將吸附結(jié)構(gòu)5定位在旁路管道11的起點(diǎn)即旁路管道11的上游部分內(nèi)是有利的。

同樣在吸附結(jié)構(gòu)5位于旁路管道11內(nèi)的情況下，有可能利用如圖5所示的直接將液體還原劑引入吸附結(jié)構(gòu)5內(nèi)。

排氣后處理裝置12典型地用于設(shè)置有控制單元的車輛中，控制單元適于控制排氣后處理裝置12。控制單元連接于車輛的控制系統(tǒng)，其例如控制液體還原劑4的噴灑和加熱元件13的電力供應(yīng)。

附圖標(biāo)記

1：排氣管

2：催化nox轉(zhuǎn)化器

3：流體入口(用于液體還原劑)

4：液體還原劑(噴霧圖案)

5：吸附結(jié)構(gòu)

6：氧化催化劑

7：泵

8：罐

9：排氣入口

10：排氣出口

11：旁路管道

12：排氣后處理裝置

13：加熱元件