用于汽油车辆的污染物减少系统的制作方法
【专利说明】用于汽油车辆的污染物减少系统
[0001] 说明
[0002] 本发明是针对一种用于由汽油燃机特别是汽油直接喷射式发动机（GDI)提供动 力的车辆的污染物减少系统。此外，本发明涉及一种方法，该方法通过应用本发明的减少系 统有效地减轻在此类发动机的排气中的有害化合物来满足未来排放立法的法规。
[0003] 来自于使用一种主要化学计量的空气/燃料混合物运行的内燃发动机像例如进 气口燃油喷射（PFI)发动机的排气根据常规的方法借助于三效催化转化器清洁。这些能够 将发动机的三种主要的气态污染物（确切地是烃类、一氧化碳、以及氮氧化物）同时转化为 无害的成分。除了气态的烃（HC)、一氧化碳（CO)以及氮氧化物（NO x)污染物，汽油发动机 的排气还包含极少的超细微粒物质（PM)，该微粒物质起因于燃料的不完全燃烧并且主要由 烟灰组成。
[0004] 后来引入某些汽油直接喷射式（⑶I)发动机技术，这些技术涉及更有效地燃烧的 条件，从而产生改进的燃料消耗。然而，此类条件可能导致产生甚至更多微粒。与由柴油稀 薄燃烧发动机产生的微粒相比，由汽油直接喷射式发动机产生的微粒倾向于远远更细。这 是由于柴油发动机与汽油发动机相比不同的燃烧条件。例如，汽油发动机比柴油发动机在 更高的温度下运转。再者，汽油发动机与柴油发动机相比在排放中的烃组分是不同的。
[0005] 由于当与具有进气口燃油喷射（PFI)发动机的车辆相比时，具有汽油直接喷射式 (GDI)发动机（具有以及不具有涡轮增压）的车辆优越的燃料经济性和运行性能，其在欧洲 的市场占有率正在增加。由于欧盟对于客车制造商将进一步减少CO 2的排放并且在2012年 达到130g/km CO2的车辆（fleet)平均排放的命令，这种趋势预期将继续。更为渴望的CO 2 车辆平均目标仍在讨论中。随着CAFE标准变得更高要求，总体上期望的是在北美GDI车辆 的份额将以PFI车辆以为代价增长。
[0006] -个与GDI车辆相关的问题是所提及的源自这种发动机类型的颗粒的排放，尤其 由于相对小的颗粒尺寸以及因此这些颗粒的潜在地更有害性质。由于自2011年初欧5b排 放法规阶段的执行，所有新注册柴油客车必须遵守4. 5mg/km的微粒质量限制以及6χ10η#/ km的固体颗粒数目限制（表1)。用于汽油车辆的颗粒数目限制的引入被推迟到欧6排放 法规阶段，这将在2014年九月生效。可以预期的是对于火花点燃的车辆的限制将与对于压 燃点火车辆的那些一致来达到技术中立的排放法规。
[0007] 表1-对于客车的欧6排放限制
[0008]
【主权项】
1. 汽油发动机排气处理系统，包括一种密偶=效催化剂（TWO W及一个下游催化的汽 油壁流式微粒过滤器佑P巧， 其中在该TWC中的销族金属量超过在该GPF中的销族金属量至少5的一个因子。
2. 根据权利要求1所述的处理系统， 其中两种装置均包括销族金属Pd和化。
3. 根据权利要求1和/或2所述的处理系统， 其中该上游TWC位于该发动机出口、歧管出口或祸轮增压机的下游的约5-30cm。
4. 根据权利要求1-3中的一项或多项所述的处理系统， 其中该下游GPF位于该发动机的下游的约60-200cm。
5. 根据权利要求1-4中的一项或多项所述的处理系统， 其中在该TWC中的Pd与化的重量比为8-40:1。
6. 根据权利要求1-5中的一项或多项所述的处理系统， 其中在该GPF中的Pd与化的重量比为1-10:1。
7. 根据权利要求1-6中的一项或多项所述的处理系统， 其中该上游TWC具有一个Pd分区。
8. 根据权利要求1-7中的一项或多项所述的处理系统， 其中该下游GPF具有多孔结构，该多孔结构具有14-25 y m的平均孔径。
9. 根据权利要求1-8中的一项或多项所述的处理系统， 其中在该载体涂料中的颗粒的粒径是小于所设及的该GPF的平均孔径。
10. 根据权利要求1-9中的一项或多项所述的处理系统， 其中该下游GPF具有多孔结构，该多孔结构具有在45% -75%之间的孔隙率。
11. 用于减少通过汽油发动机排放的有害污染物的方法，其中将该排气与根据权利要 求1-10中的一项或多项所述的一种系统接触。
【专利摘要】本发明是针对一种用于由汽油燃机特别是汽油直接喷射式发动机(GDI)驱动的车辆的污染物减少系统。此外，本发明涉及一种方法，该方法通过应用本发明的减少系统有效地减轻在此类发动机的排气中的有害化合物以满足未来排放立法的法规。
【IPC分类】B01D53-94, B01J23-40, F01N3-20, F01N13-02, F01N3-035, F01N3-10
【公开号】CN104661730
【申请号】CN201380019630
【发明人】R·克林曼, S·斯皮斯, K-F·王, J-M·里赫特
【申请人】优美科股份公司及两合公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年4月10日
【公告号】EP2650042A1, EP2650042B1, EP2836288A1, US20150107228, WO2013153081A1