用于在压燃式发动机的排气中产生还原剂的方法和设备的制作方法

文档序号:5191153阅读:197来源:国知局

专利名称::用于在压燃式发动机的排气中产生还原剂的方法和设备的制作方法
技术领域
:本发明通常涉及内燃机和4非气后处理(exhaustaftertreatment)。
背景技术
:本部分中的陈述仅提供与本公开相关的背景资料,并且可能不构成现有技术。内燃机的制造者不断地开发新的发动机控制策略,以满足顾客需要以及符合各种规定。一种这样的发动机控制策略包括以稀化学配比的空气/燃料比运行发动机,以改善燃料经济性并减少温室气体排;改。这种发动机包括压燃式发动机(柴油机)和稀燃的火花点燃式发动机。当发动机在稀化学配比范围内运行时,燃烧温度典型地增加,导致NOx排放增加。用于管理和减少NOx排放的一种提议的排气后处理系统和控制策略包括,将还原剂喷射进烃-选择性催化还原('HC-SCR,)催化装置上游的排气供入流,以促成在穿过HC-SCR装置时将NOx排气还原成氮气和氧气以及其它气体。当前,用于喷射对NOx进4亍选择性催化还原的还原剂的提议系统需要另外的硬件和控制模式,以完成这种操作。这种系统的实例包括将柴油燃料喷射到排气流中。此方法的效果在低催化剂空速下当催化剂温度低于大约350。C时显著降低,且这种令人满意的催化剂效果的最低温度随空速的增加而升高。该方法还需要安装在排气系统中的单独的燃料喷射器。另一个实例包括将氨喷射进还原催化剂上游的排气供入流中。对于大车队,存在着与氨的存储、运输和处理有关的基础结构方面的问题。此外,未反应的氨可穿过SCR,并且排入大气中。另一个实例包括使用尿素作为用于选择性催化还原的还原剂。这种系统需要在车辆上补充尿素,这需要用于分配尿素的基础结构。此外,尿素溶液的凝固点为-12。C,因此在寒冷气候中的使用存在问题。另一个实例包括使用储存NOx催化剂。这些催化剂可以是有效的,但是它们通常需要大的催化剂体积和大块的昂贵的铂族金属(例如,柏、钯和铑),以及极低硫燃料和用来再生该催化剂的对发动机的周期性侵入操作,因此降低了车辆的实际燃料经济性。烃-选择性催化还原(HC-SCR)是用于减少诸如柴油机排气的稀燃排气中的氮氧化物排放的技术。实现HC-SCR的一个重大挑战是开发一种系统,在典型的日常运行时所经历的速度和载荷下,该系统使得在柴油机中所发现的排气温度范围内能够有足够的N(X排放降低。此外,希望有烃还原剂存在于车辆上。还原剂的一种来源为排气本身,但是存在于发动机排气中的典型的烃通常比柴油燃料活性小。一定数量的研究人员已经研究使用柴油燃料和特选的柴油燃料成分烃作为还原剂。结果表明如果使用适当的活性烃物质,可极大地改进HC-SCR催化剂的NOx还原效率。最有效的活性物质似乎为氧化的烃,诸如乙醛和曱醛。这些氧化物质由存在于柴油燃料中的长直链(longstraight-chain)烷烃烃的低温氧化产生。并且,这些相同的烷烃的低温氧化还产生长直链烯烃,在一定数量的研究中它们被发现是比长直链烷烃更有效的还原剂。期望有一种系统,在日常驾驶所经历的速度和载荷下,在柴油机中所发现的排气温度范围内,即200°C-50(TC范围内,该系统会导致足够的NOx排放降低。多种经已经显示在银-氧化铝(Ag/Al203)催化剂和钡-氧化钇(BaY)沸石催化剂上对NOx的还原有效,这些烃包括长直链烷烃烃、烯烃,和柴油燃料,以及乙醇和乙醛。存在于柴油机和汽油机的排气中的经,诸如甲烷、乙烷、丙烯,和丙烷,需要高温来用于充分的NOx转化,并且通常不适合于HC-SCR。相比于轻质烃,存在于柴油燃料中的诸如n-辛烷和n-癸烷的长直链烷烃烃对于充分的NOx转化所需的温度稍低。此观察结果导致在许多研究中使用柴油燃料和长直链烷烃烃作为NOx还原剂。然而,这些研究已经表明,柴油燃料以及长直链烃仅在大约30CTC(573K)以上的催化剂温度和低催化剂空速时才是足以满足需求的。进一步的工作表明乙醇和乙醛可在低达20(TC至250。C(473K至523K)的催化剂温度上还原NOx。长直链烯烃纟皮发现在低达250。C至30(TC(523K至573K)的温度上有效。然而,这些物质不容易在发动机排气流中获得。希望有一种在车辆上产生这些物质的方法,其导致在整个所预期的排气温度范围内NOx的有效选择性还原。已经报道的是,通过将柴油燃料喷射进已预热至400。C(673K)的催化剂上游的区域内,可以降低利用柴油燃料进行NOx转化的峰值温度,并且同时维持较低的催化剂温度。利用该方法,在催化剂温度接近300。C(573K)时获得最大的NOx转化效率。据信,在40(TC(673K)下柴油燃料-故部分地氧化,以形成相比于柴油燃^f本身对HC-SCR更有效的物质。然而,该方法的缺点在于,排~气的镝助加热可能不适合于车辆上实际的发动机排气系统。然而,在发动机气缸中可获得用于柴油燃料的部分氧化的足够高的温度。一种利用此较高温度以制备在排气HC-SCR中使用的部分氧化产物的方法可以是有用的。因此,需要一种用于产生还原剂的方法和系统,该还原剂包括供排气供入流中的NOx的选择性催化还原使用的氧化的烃和长直链烯烃,这种需要也提出了与之相关的问题。
发明内容根据本发明的实施例,提供一种方法和设备,其用于在烃-选择性催化还原催化剂上游的压燃式内燃机的排气供入流中产生还原剂。该方法包括在燃烧事件之后将一定数量的燃料喷射进燃烧室,此处在喷射开始时的缸内燃烧气体(in-cylinderburnedgas)的温度小于1IOOK。产生的还原剂包括氧化的燃料物质,例如醛或长直链烯烃。在阅读和了解了这些实施例的以下详细描述之后,本发明的这些方面和其它方面将对本领域技术人员变得显而易见。本发明可在某些部分和部分的布置中采用实物形态,本发明的优选实施例将在形成本发明一部分的附图中详细地描述和说明,其中图1是根据本发明的动力系系统的原理图;和图2和3是根据本发明的数据图表。具体实施例方式现在参考附图,其中附图^f义用于说明本发明,而非用于限制本发明,图1包括原理图,其描绘了根据本发明实施例的内燃机IO、排气后处理系统15,以及控制模块5。示范性发动机10包括采用四沖程操作的直接喷射式、压燃式内燃机,其中每个发动机燃烧循环包括曲轴24的720度的角旋转,该720度的角旋转分成进气-压缩-膨胀-排气的四个180度阶段,这四个阶段描述了在每个发动机气缸20中活塞22的往复运动。发动机优选地具有主要为稀化学配比的运4亍工况。本领域技术人员了解的是,本发明适用于主要以稀化学配比运行的其它发动机构造,例如,均匀充气的压燃式发动机构造,稀燃的火花点燃式发动机构造,和二冲程发动机构造。往复式活塞联接到曲轴上,该曲轴可操作地联接到车辆变速器和传动系上,以将牵引转矩传递给车辆变速器和传动系。在压燃式发动机正在进行的运行期间,在每个发动机循环内,在压缩冲程期间当把燃料喷射进燃烧室时发生燃烧事件,导致该喷射的燃料的点火。由于燃料和空气混合物的不完全燃烧,产生缸内燃烧气体,随着发动机排气门的打开,当该缸内燃烧气体被排出燃烧室时变为排气。排气由优选地由后处理系统转ib为惰性气体的调节后组元组成,典型地包括烃('HC,)、一氧化碳('CO,)、氮氧化物('NOx,),和颗粒物质('PM,),以及其它物质。发动才几包括监控发动^L运行的检测装置,和控制发动机运行的致动器。检测装置和致动器以信号的方式或者以可操作的方式连接到控制模块5上。检测装置安装在发动机上或附近,用于监控物理特性并产生可与发动机和环境参数相关连的信号。检测装置优选地包括用于监控曲轴速度(RPM)的曲轴传感器44、用于监控歧管压力(MAP)和环境压力(BARO)的歧管压力传感器、用于监控进入的质量空气流量(MAF)和进气温度(T:n)的质量空气流量传感器,和用于监控一个或多个排气参数的状态(EXH)的排气传感器16,排气参数如温度、空气/燃料比,和组成(EXH)。本领域技术人员了解的是,为了控制和诊断目的,可存在一个或多个检测装置和一种或多种方法,用于在排气后处理系统之前、在该系统当中,及在该系统之后监控排气。典型地通过节气门踏板和制动踏板以及其它装置获得以操作人员转矩需求(T0_req)的形式存在的操作人员输入。发动机优选地装备有其它的传感器(未示出),用于监控运行和系统控制目的。各检测装置均以信号的方式连接到控制模块5上,以提供信号信息,该信号信息由控制模块转换为表示相应的监控到的参数的信息。应了解的是,此构造是说明性的而非限制性的,其包括在功能等效的装置和算法之内可被替换的各种检测装置,并且仍然属于本发明的范围。致动器安装在发动机上,并且由控制模块响应于操作人员输入而受控制,以实现各种性能目标。致动器包括电子控制的节气门装置和燃料喷射器12,该电子节气门装置(ETC)对应命令输入控制节气门打开,该燃料喷射器12用于响应于命令输入(INJ一PW)将燃料直接喷射进每个燃烧室,它们都响应于操作人员转矩需求(To—re。而受控制。其它的发动机系统部件(未示出)可包括进气压缩装置,例如几何形状可变的涡轮装置和空气压缩机;增压空气冷却器;排气再循环(EGR)阀门和冷却器;和进气门/排气门控制和管理系统;以及其它。排气后处理系统15包括用于将排气的组元转化为惰性气体的一体的结合的系统。排气后处理系统优选地由多个装置构成,这些装置采用具有各种性能的技术,用于处理发动机的排气的组元,所述各种性能包括例如选择性催化还原、氧化,和颗粒过滤。这些装置优选地利用已知的管道和连接器串联地流体连通。排气歧管将排气流输送并引导至该排气后处理系统。后处理系统15的选择性催化还原装置包括烃-选择性催化还原('HC-SCR,)装置,该HC-SCR装置直接流体连通到发动机的排气歧管并接收从发动机流来的排气,并且使排气流过该装置到达下游的其它后处理装置(未示出)。示范性的HC-SCR催化剂包括氧化铝催化剂、银-氧化铝(Ag/Al203)催化剂,和钡-氧化钇沸石催化剂及钠-氧化钇沸石催化剂。所选择的HC-SCR催化剂结合了用于在陶瓷基底或金属基底上渗透的适当的基面涂层(washcoat),该基面涂层具有流动-通过的特性,例如蜂窝构造。将渗透的基底装配进具有进口和出口的不锈钢金属组件,以形成HC-SCR装置。HC-SCR装置具有适合于应用了该HC-SCR装置的具体的发动机和车辆的物理特性,包括尺寸、体积、空速,和流动限制。该排气后处理系统15的其它装置可包括,例如,氧化催化装置和柴油机颗粒过滤装置('DPF,),它们相应地在车辆开发期间确定,并^U文置在HC-SCR装置的下游。控制模块5优选为分布式控制系统的元件,该分布式控制系统包括适合于提供对各种车辆系统的协调控制的多个控制模块,该车辆系统包括在此描述的动力系系统。控制模块可操作来监控来自检测装置的输入,综合处理相关信息,以及执行算法以控制各种致动器实现控制目标,控制目标包括如下参数燃料经济性、排放、性能、驾驶性能和硬件的保护。控制才莫块直4娄地、或通过控制系统可操作地连接到多个其它装置上,车辆操作人员典型地通过这些其它装置控制或引导车辆和动力系的运行。车辆操作人员通过其控制或引导动力系的运行的示范性装置包括节气门踏板和制动踏板、变速器齿轮选择器,以及车辆速度巡航控制。控制模块5包括中央处理单元,该中央处理单元通过数据总线以信号的方式电气地连接到非永久性存储装置和永久性存储装置上。控制模块优选为通用数字计算机,该通用数字计算^L通常包括微处理器或中央处理单元、包括随机存取存储器(RAM)的存储介质、包括只读存储器(ROM)和电可编程只读存储器(EPROM)的永久性存储装置、高速时钟、模数转换(A/D)电路和数模转换(D/A)电路,输入/输出电路和装置(I/0)以及合适的信号调节和緩沖电路。包括常驻程序指令和校准的控制算法存储在永久性存储装置中,并且被执行以提供相应的功能。典型地在预设周期期间执行算法,使得在每一个循环周期中每个算法至少被执行一次。算法由多个中央处理单元中的一个中央处理单元执行以监控来自检测装置的输入并执行控制和诊断程序,从而控制相应装置的操作。在正在进行的发动机和车辆运行期间,典型地按定时间隔执行循环周期,例如每3.125、6.25、12.5、25和100毫秒。备选地,可响应于事件的发生而纟丸行算法。本发明包括一种方法,该方法优选地在控制冲莫块中作为一种或多种算法执行,以在具体为HC-SCR装置的排气后处理系统15上游的发动机10的排气供入流中产生包括活性物质的还原剂,该活性物质包括氧化的烃还原剂和直链烯烃还原剂。该方法包括在燃烧事件之后在合适的时间将一定数量的烃基燃料喷射进燃烧室34,以与缸内燃烧气体相混合,使得正在被喷入燃料的燃烧气体的温度在喷射开始时处于大约670K和1100K之间的范围内。在膨胀冲程期间在合适的时间段内喷射附加燃料导致燃料的部分氧化反应,以生产活性的烃物质。然后,这些物质从气缸排出,并且混在排气供入流中流向HC-SCR装置,以在宽的温度范围内在HC-SCR装置上实现高效率的NOx转化。在从670K至1100K的温度范围内喷射燃料在排气供入流中产生了用于发动机排出的NOx物质的烃选择性催化还原的氧化活性物质和其它特殊的活性物质。活性物质包括,但不限于,诸如乙醇、甲醛、乙醛的氧化物质;和诸如1-丁烯和1-辛烯的直链烃和直链烯烃。优选的燃料可以为任何方便的碳氢燃料,包括但不限于汽油燃料或柴油燃料。碳氢燃料的部分氧化所需的温度在膨胀沖程的晚期典型地可在发动才几中获得。在膨胀期间缸内温度在670K至1100K的范围内,该温度范围经证明为用于发生部分氧化的理想温度范.围。在膨胀冲程期间当过早地喷射燃料时,温度足够高,因而所喷射的燃料发生几乎完全的氧化,而很少产生或没有生产所期望的氧化物质。当过迟地喷射燃料时,虽然当系统在足够高的温度下运行时,在排气歧管和排气系统中的停留可以产生使碳氢燃料部分氧化的足够的停留时间,但是用于在发动机气缸中形成所期望的活性物质的缸内停留时间和/或温度可能不够。因此,在温度足够高但缸内停留时间太短的运行条件下,仍然可能在延迟喷射之后在排气流中继续形成所期望的活性物质。现在参考图2和图3,它们描绘了从柴油机燃烧的化学动力学模型获得的结果,以显示紧接在燃烧阶段的上止点以后(aTDC)但在排气门打开(EVO)之前将n-庚烷喷射进发动机气缸的结果,这发生在上止点之后的170度处或其附近(度aTDC)。物质n-庚烷包括柴油燃料替代品。这些结果表明在膨胀冲程期间,当在适当的时间喷射n-庚烷时发生n-庚烷的部分氧化。此部分氣化产生大量氧化的烃以及直链烯烃。对于柴油燃料的其它成分以及柴油燃料本身也可预期相似的结果,所述柴油燃料的其它成分为诸如n-癸烷、n-十二烷,和n-十五烷。这是因为这些分子的部分氧化的化学性质非常类似于n-庚烷的部分氧化的化学性质。用于参考图2和图3所获得结果的发动机运行条件提供在表1中,该表1如下表1<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>当量比发动机转速IMEP,bar最终02质量百分数CAIO,度aTDCCA50,度aTDCNO质量分数⑥40度aTDCN02质量分数⑥40度aTDC0.51500rpm4.7311.3-11.94.46.0E-052.5E-05再次参考图2,根据在喷射开始时的作为排气温度(温度⑨S01,K)的函数的排气图中表示为y(CH20)的甲醛的净平均质量分数(netaveragemassfraction)和表示为y(CH3CHO>々乙醛的净平均质量分数,提供了针对不同喷射定时下燃料数量等于初始燃料供送的1%(0.17mg)的延迟喷射的结果。对不同的运行点显示了单位为度aTDC的喷射开始(SOI)的定时。结果描绘了计算结束时的甲醛和乙醛的净平均质量分数(实际的平均质量分数减去没有燃料喷射时的平均质量分数),其作为喷射开始(SOI)时的缸内温度的函数。喷射开始时在平均温度750K附近获得最大的乙醛产率,该平均温度对应于SOI=101度aTDC。在几乎整个温度范围内,甲醛产率小于乙醛产率。然而,当SOI上的平均温度增加时由于甲醛质量分数增加,加上乙醛质量分数减小,故在1050K(SOI=48度aTDC)和1136K(SOI=40度aTDC)之间,净甲醛质量分数变成高于净乙醛质量分数。针对在此运行条件下,在每个发动机气缸的每个循环的膨胀沖程期间喷射发动机燃料的1%,即0.17mg的燃料,而获得这些结果。现行的生产燃料喷射器可能缺乏喷射燃料的动态控制范围和最小的可控制流率,以在该低流率下准确地测量燃料喷射。再次参考图3,对于在每六个燃烧事件的一个燃烧事件中在膨胀期间喷射l.Omg的燃料,以提供与参考图2所示的燃料数量相同的延迟喷射的燃料数量,图3描绘了一定量的燃料的延迟喷射结果。此喷射率更可能位于典型的生产燃料喷射器的动态控制范围内。该结果包括在作为喷射开始时的排气温度(温度②S01,K)函数的排气图中的甲酪的净平均质量分数y(CH20)和乙醛的净平均质量分数y(CH3CHO)。对于不同的运行点,显示了以度aTDC为单位的喷射开始(SOI)的定时。图3的结果显示了在不同的喷射定时点由此燃料数量的喷射所生产的曱醛和乙醛的净质量分数。最大的乙醛质量分数比图2所示的最大的乙醛质量分数大大约四倍,其中在每个燃烧事件期间喷射了燃料数量的六分之一。在SOI=86度aTDC(在SOI时,T-801K)下喷射lmg时,乙醛的碳原子产率和甲醛的碳原子产率分别为8.8%和3.1%,相比而言喷射0.17mg时乙醛的碳原子产率和甲醛的碳原子产率分别是13.4%和3.9%。该数据表明用于生产这些物质产物的反应的停留时间几乎全部处于存在于气缸中的状态下。因此,在EVO之前需要大约九毫秒的停留时间,用于燃料在这些状态下在燃烧室中的有效氧化。与图2和图3中对乙醛和曱醛的显示相似,在相同的温度范围内,发生了另一种活性还原剂1-庚烯的明显的净生产。将烃的质量喷射进燃烧室包括如上所述地控制喷射定时和喷射质量。优选的所需质量大约为对于单一燃烧循环喷射进单一气缸的总质量的1%,以在每个发动机循环中生产所期望的活性物质。优选的所需质量可根据发动机的具体构造而变化。喷射定时基于在喷射开始时到达670K至1100K的温度范围。喷射定时优选地包括基于可测量的发动机参数状态(例如,速度和载荷/转矩输出)的预定校准,该可测量的发动机参数状态经常由压燃式发动机中的喷射燃料质量表示。在发动机开发期间产生校准,其中发动机在速度和载荷的范围内运行,而且排气温度邱皮监控并与发动机曲轴位置相关联。结果简化为存储在控制模块中的二维数组,并且在正在进行的发动机运行期间由控制算法所引用。可基于燃料喷射器的最小可控制流率确定所喷射的燃料量和重复率,重复率即每X个气缸燃烧事件执行一次后燃烧喷射事件。基于与在每个发动机循环中生产所期望的活性物质的能力相关的状态、燃料经济性、发动机燃烧稳定性和振动、以及其它因素,可确定用于喷射的燃料数量的上限。应了解的是,对于给定构造的具体喷射定时确定为对应于当缸内温度或排气温度处于670K至1100K的近似范围内时的时间,以实现喷射燃料的部分氧化,从而形成上述的特殊的活性物质。这些物质作为还原剂,用于在低达20(TC至250。C的催化剂温度下在HC-SCR装置中将氮氧化物转化为氮气分子。在此催化剂温度下,当柴油燃料本身喷射进HC-SCR催化剂上游的排气时,柴油燃料本身在HC-SCR中用作还原剂有效性较低。本发明有利于在宽的排气温度范围内发生有效的选择性N0X还原,由此在更宽的速度范围和载荷状态内发生有效的选择性NOx还原。这种操作的益处包括在低排气温度下改进的HC-SCR性能(更高的NOx转化),以及减小排气后处理装置的体积、质量和成本的可能性。已经具体参考实施例和对实施例的变型描述了本发明。在阅读和了解本说明书之后,本领域技术人员可想到其它的变型和变化。本发明旨在包括所有的这种变型和变化,只要这种变型和变化在本发明的范围内。权利要求1.一种用于在压燃式内燃机中产生还原剂的方法,所述压燃式内燃机适合于使排气流过烃-选择性催化还原催化剂,所述方法包括在燃烧事件之后的膨胀冲程期间将一定数量的发动机燃料喷射进所述发动机的燃烧室,此处在所述喷射开始时的缸内燃烧气体的温度小于1100K。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述喷射的开始基于发动机运行条件的预定校准,所述发动机运行条件包括发动机转速和发动机载荷,以及所述缸内燃烧气体的温度。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述燃烧事件之后的所述膨胀沖程期间进入所述发动机燃烧室的发动机燃料数量包括等于在每个发动机循环期间所喷射的燃料数量的大约百分之一,以4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述膨胀冲程期间将所述数量的发动机燃料喷射进所述发动机的燃烧室包括,每X个循环喷射一次一定数量的燃料,所述数量包括在每个发动机循环期间所喷射的所述燃料的百分之X,以满足包括发动机转速和发动机载荷的所述发动机运行条件。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,产生还原剂还包括产生活性物质的NOx还原剂,所述活性物质的NOx还原剂包括氧化的经物质和直链烯烃的其中一种。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述氧化的烃物质包括乙醛和曱酪的其中一种。7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,产生还原剂还包括产生烯烃物质。8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述烯烃物质包括l-辛烯、l-壬烯、l-癸烯,以及1-十二烯的其中一种。9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述膨胀沖程期间将所述数量的燃料喷射进所迷发动机的燃烧室还包括,在打开所述燃烧室的排气门之前,所述燃料在所述燃烧室中停留达大约九毫秒的时间段,此处在所述喷射开始时的所述排气的温度小于1100K。10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括在所述燃烧事件之后的所述膨胀冲程期间将所述数量的发动机燃料喷射进所述发动机的燃烧室,此处在所述喷射开始时所述缸内燃烧气体的温度在670K和1100K之间的范围内。11.一种用于还原以低化学配比运行的发动机的NOx排放的方法,所述方法包^":在装置中提供烃-选择性催化还原催化剂,所述装置适合于接收直接来自所述发动机的排气流;和,在燃烧事件之后的膨胀沖程期间将一定数量的发动机燃料喷射进所述发动机的燃烧室,此处在所述喷射开始时所述缸内燃烧气体的温度小于1100K,所述发动机燃料和所述缸内燃烧气体产生活性物质还原剂;和,利用所述活性物质还原剂,在所述烃-选择性催化还原催化剂上将NOx排放还原成惰性气体。12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述方法还包括喷射所述数量的发动机燃料,使得在打开所述燃烧室的排气门之前,所述发动机燃料在所述燃烧室中充分停留达大约九毫秒的时间段。13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,在所述燃烧事件之后的所述膨胀沖程期间,此处所述缸内燃烧气体的温度小于1100K,在所述燃烧室中开始喷射所述数量的发动机燃料是基于发动机运行条件的预定校准,所述发动机运行条件包括发动机转速和发动机载荷以及所述缸内燃烧气体的温度。14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,将所述数量的燃料喷射进所述燃烧室还包括,每X个循环喷射一定数量的燃料,其中所述燃料的数量包括等于每个发动机循环喷射的燃料数量的大约百分之X,以满足包括发动机转速和发动才几栽荷的所述发动机运行条件。15.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,在所述排气中的所述活性物质还原剂包括乙醛和甲醛的其中一种。16.—种设备,包括具有多个传感器和致动器的直接燃料喷射式、压燃式内燃机;装配在装置中的烃-选择性催化还原催化剂,所述装置直接地流体连通到所述发动机的排气歧管上,并且所述装置可操作为使排气流过其中;控制模块,其包括电子装置,所述电子装置适合于监控来自所述传感器的输入,并且执行简化为机器代码的预定程序,以控制所述致动器;所述控制4莫块适合于控制发动机燃料注射器,以在燃烧事件之后的膨胀冲程期间将一定数量的燃料喷射进所述发动机的燃烧室,此处在所述喷射开始时的缸内燃烧气体的温度小于1100K。17.根据权利要求16所述的设备,其特征在于,所述设备还包括所述控制模块,所述控制模块适合于控制所述燃料喷射装置,以在所述膨胀沖程期间将所述数量的燃料喷射进所述发动机的燃烧室,此处在打开所述发动机的燃烧室的排气门前,所述燃料停留在所述燃烧室中达大约九毫秒的时间段。18.根据权利要求16所述的设备,其特征在于,所述烃-选择性催化还原催化剂包括氧化铝催化剂、4艮-氧化铝催化剂、钡沸石催化剂和钠-氧化钇沸石催化剂的其中一种。19.根据权利要求16所述的设备,其特征在于,所述设备还包括所述控制模块,所述控制模块适合于控制所述发动机燃料喷射器,以在燃烧事件之后的膨胀冲程期间将所述一定数量的燃料喷射进所述发动机的燃烧室,从而在所述发动机内产生活性物质还原剂,此处在所述喷射开始时的缸内燃烧气体的温度小于1100K。20.根据权利要求19所述的设备,其特征在于,所述活性物质还原剂包括氧化物质还原剂,所迷氧化物质还原剂包括乙醛和甲醛的其中一种。全文摘要本发明涉及用于在压燃式发动机的排气中产生还原剂的方法和设备,具体而言,本发明提供一种用于在烃-选择性催化还原催化剂上游的压燃式内燃机的排气供入流中产生还原剂的方法和设备。该方法包括在燃烧事件之后将一定数量的燃料喷射进排气,此处在喷射开始时该排气温度处于670K至1100K的范围内。产生的还原剂包括活性物质,该活性物质包括氧化的燃料物质。文档编号F02D45/00GK101298847SQ200810096608公开日2008年11月5日申请日期2008年4月28日优先权日2007年5月4日发明者T·M·斯隆申请人:通用汽车环球科技运作公司
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