专利名称：用于净化内燃机的废气流的方法以及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于净化内燃机的、尤其为废气增 压式内燃机的废气流的方法。本发明还涉及一种根据权利要求19的前序部分的用于净化 内燃机的、尤其为废气增压式内燃机的废气流的装置。
背景技术：
对于废气净化首先冷起动的废气排放引出了问题，因为在冷发动机起动之后且由 此在催化器尚未达到运行温度情况下也必须遵守法律规定的废气排放极限值。在此，非常 重要的为所谓的催化器的启动温度(Anspringtemperatur)。催化器达到50%的转化率时 的温度表示为启动温度。因此，催化器设计的目的之一为，实现尽可能低的启动温度。为了 保证该目的，后处理系统的催化器一般布置成距离发动机很近，以用于确保催化器快速加 热和由此尽可能快的启动。一般已知，应用选择性催化还原(简称SCR)以减少内燃机、尤其在以空气过量运 行的内燃机中的废气流中的氮氧化物。氧化钒和/或氧化钨和/或二氧化钛和/或含铁的 沸石和/或含铜的沸石和/或氧化锆适合作为用于利用在选择性催化还原化合的化合中所 使用的SCR催化器的活性组分。该反应主要按照以下反应式进行2N0+0. 502+2NH3 → 2N2+3H20 (反应式 1)通过NO2的存在使该SCR反应加速，由此明显降低催化器的启动温度N0+N02+2NH3 → 2N2+3H20 (反应式 2)在此，这种工艺所需的NO2根据以下反应式基于从内燃机中放出的一氧化氮在含 钼的催化器处产生2NO + O2 2N02 (反应式 3)根据催化器的实施形式、根据钼的含量以及根据使用情况，催化器具有在180°C至 330°C之间的启动温度。然而，在此需要注意，由于在高温情况下热力学的Ν0/Ν02平衡位于 NO侧，因此NO2在整个氮氧化物中的份额随温度的升高而降低。一般已知，应用氨作为用于SCR反应的还原剂，不过由于氨的毒性，常常通过无害 的分裂氨的(ammoniakabspaltend)化合物(如尿素或氨甲酸盐)来替代氨。该分解根据 以下反应式进行 (NH2) 2C0+H20 → 2NH3+C02 (反应式 4) 在SCR方法中，物质的分解和由此氨的释放对于方法的可应用性起到决定性作 用。例如，由于气相上根据以上反应式4在450°C才在量上实现尿素的分解，因此常常应 用所谓的水解催化剂、如从文件EP 0487886B1和文件EP 0555746B1中已知的，借助于这 些水解催化剂，分解温度可降低到约170°C。为了减少催化剂，而使在催化剂中停留时间 (Verweilzeit)保持恒定，例如这种水解催化剂在从主流中提取的废气分流中工作。例如， 在文件EP 1052009B1中为这种情况。在此，尤为有利的是，为了能够使水解催化剂在高的 温度水平上工作，尽可能靠近发动机提取废气分流。在废气增压式内燃机中有利的是，在涡轮增压器之前已提取废气分流并在涡轮增压器下游又将其引回(文件DE 10206028A1)，因 为在全负荷时废气涡轮上游的废气温度比废气涡轮下游的废气温度高350°C。但是，在内燃机的怠速和/或低负载运行中，即使在废气涡轮之前提取废气分流 的情况下，废气温度通常仍然太低，而不保证还原剂前身物质(Vorlaufersubstanz)可靠的 分解成例如作为还原剂的氨。由于在这些运行状态中的非常少的废气量使问题加剧，该废 气量约为最大量的10%，这导致，通过还原剂前身物质的吸热分解引起废气分流显著的冷 却。如果还原剂前身物质在水中溶解(例如在含水的尿素溶液中)，则通过水的蒸发焓额外 地附加了废气分流的冷却。这导致，废气分流中的废气温度可降低到临界温度(约170°C ) 以下，从而在这些工作点中还原剂的加入是不可能的。从文件DE 102007061005A1中已知了这种用于在废气后处理系统中的还原剂的 水解的方法，在该方法中，通过主动控制或调节通过废气分流引导的废气量使水解催化剂 处的温度保持在预设极限内。
发明内容
相反地，本发明的目的为，实现用于净化内燃机、尤其为废气增压式内燃机的废气 流的备选的方法和备选的装置，借助于该方法和装置，在内燃机的怠速和/或低负载运行 时可实现对于选择性催化还原的尤其简单且可靠的还原剂提供，在方法方面，该目的利用权利要求1的特征得以实现。在装置方面，该目的利用权 利要求19的特征得以实现。有利的设计方案分别为从属权利要求的对象。根据权利要求1，提出一种用于净化内燃机的废气流的方法，在该方法中，借助于 选择性催化还原(SCR)将氮氧化物从废气流中去除，其中，将在至少一个SCR催化器上游将 废气流分开或分岔成主废气流和废气分流。在限定的内燃机运行状态中将限定的量的待分 解的还原剂前身物质输送到废气分流，该还原剂前身物质在废气分流的反应器中转化成还 原剂、优选地转化成氨，该还原剂借助于废气分流从反应器中运出并在SCR催化器的上游 输送到主废气流，其中在废气分流中设置有至少一个借助于控制和/或调节装置联接且可 取决于限定的运行参数被操控的阻塞和/或节流机构。根据本发明，在主废气流中也布置 了至少一个借助于控制和/或调节装置联接的阻塞和/或节流机构。尤其在限定的内燃机 的怠速和/或低负载运行的情况下、取决于限定的反应器反应参数(例如理论废气量或质 量和/或理论废气压力和/或理论空燃比和/或理论废气温度)如此操控布置在废气分流 和主废气流中的阻塞和/或节流机构，即，一方面借助于布置在主废气流中的阻塞和/或节 流机构阻塞或限定地节流主废气流，并且另一方面利用布置在废气分流中的阻塞和/或节 流机构以限定的质量堵塞废气分流。因此，优选地，例如作为阻塞和/或节流机构的活门的操控的持续时间和高度 (Hohe)取决于限定的反应参数。然而为了避免发动机长时间工作在这种运行模式中，例 如可附加地将中断时间限定为时间阈，从而例如在超过该时间阈时再次打开活门。尤其使用氨前身物质、在此尤其使用尿素、尿素水溶液、氨甲酸盐、胍、胍盐(尤其 胍甲酸盐)、氨基甲酸铵或类似者作为还原剂前身物质。利用根据本发明的解决方案例如对于这样的情况(即，例如在内燃机怠速和/或 低负载运行的情况下，废气量和/或温度下降到低于限定的阈值，在其中，反应器中不可能实现氨释放或仅可能实现不充分的氨释放)，至少一个布置在主废气流中的阻塞和/或节 流机构阻塞或限定地节流，而同时在废气分流中优选地可变的废气和/或节流机构引起废 气堵塞。在此，例如通过控制和/或调节装置可与传感器结合或备选地通过特性曲线预定 各当前必要的措施的合适的持续时间和/或强度。利用以上所描述的根据本发明的方法运 用，一方面将期望的废气量作为废气分流分支，并且另一方面提高废气温度。后者基于这一 实际情况，即，通过发动机的空气流量(Luftdurchsatz)下降和随之空燃比下降。此外，由 于更高的废气压力，内燃机的推出功(Ausschiebearbeit)增加。两者导致明显的废气温度 升高。由于随后被导引通过反应器的更高的废气量和废气温度，在这种情况下有更多能量 供还原剂的分解使用，从而尤其即使在内燃机怠速和/或低负载运行时也可能非常好地实 现例如氨的释放。结合以上所描述的根据本发明的方法运用，根据一种具体的方法运用尤为有利的 是，为了导引期望的废气质量或量作为废气分流通过反应器，将主废气流阻塞或限定地节 流，而借助于布置在废气分流中的至少一个阻塞和/或节流机构，取决于限定的反应器中 的反应参数预设、尤其调节理论废气压力和/或理论空燃比和/或理论废气温度。原则上，阻塞和/或节流机构可通过固定的隔板(Blende)构造，该隔板不具有可 变的流量值。然而，阻塞和/或节流机构、尤其布置在废气分流中的阻塞和/或节流机构优 选地构造成可变的、可调整的阻塞和/或节流机构。利用这种可变的阻塞和/或节流机构 可尤为有利地调整或通过使用合适的传感器调节至少一个分支的废气分流的量和/或废 气背压和/或空燃比和/或废气温度。因此，利用根据本发明的方法运用，各废气流可以简单的方式单独或共同如此转 向和/或被堵塞，即，使得为了氨释放即使在内燃机的怠速和/或低负载运行时也实现例如 氨前身物质的功能确保的分解。也就是说，利用根据本发明的方法运用不仅可使单独也可 共同地使各个废气流如此转向和/或堵塞，即，使得可提供在内燃机的怠速和/或低负载运 行时对于氨释放所必须的高温和/或废气量，并且在反应器中可始终进行可靠的还原剂前 身物质的分解并由此可实现还原剂的提供。根据一种尤为优选的方法运用，还原剂供应流作为废气分流从废气流中、尤其在 废气流的至少一个阻塞和/或节流机构上游在提取点处分支，从而，废气流分成所谓的主 废气流(仅为了更好地与废气流区分)和废气分流。优选地，至少一个阻塞和/或节流机构在废气分流中布置在反应器的上游。原则 上，该阻塞和/或节流机构也可设置在反应器的下游，然而设置在废气分流通向主废气流 的供应部的上游。优选地，在根据本发明的方法运用中，空燃比下降至少0. 2 (但其不低于1. 02)和/ 或废气温度增加至少30°C和/或从气缸中流出后的废气背压增加0. OlMpa至0. 5Mpa和/ 或从气缸中流出时的相对废气背压增加30%至5000%和/或废气量减少了至少30%。在 此，还优选地，在内燃机的非节流运行时废气量的最大30%作为废气分流输送到反应器，而 在节流运行时废气量的最少30%作为废气分流输送到反应器。例如，使用可例如以电动、气动或液压的方式被操控的活门、阀或闸门作为阻塞和 /或节流机构。为了改进氨释放或还原剂分解，可能的是，附加地加热反应器，尤其以电的方式加热，和/或以催化的方式对反应器进行涂覆。此外，尤其在使用尿素的情况下，使用氧化钛 和/或氧化铝和/或氧化钨和/或氧化锆和/或含铜的沸石和/或含铁的沸石作为用于改 进还原剂分解的催化的活性物质。为了增大活性表面建议，将催化剂施加到金属或陶瓷的 催化剂基质上。催化剂基质一般构造了平行的流动通道。也可使用使得在截面上混合还原 剂成为可能的这种基质，例如烧结金属泡沫(Sintermetallschaum)。为了改善NOx的转化，原则上可能的是，除了布置在废气分流到主废气流中的回 流点的下游的SCR催化器之外，附加地可在还原剂供应流或在废气分流中、更确切地说在 用于还原剂的供应点的下游布置第二 SCR催化器。甚至还可备选地或附加地将该附加的 SCR催化器布置在反应器本身中。如果反应器包含用于改善尿素分解的催化剂，则SCR催化 器优选地布置在该催化剂的下游。也可能的是，用于还原剂分解的催化剂设有NOx还原活 性，从而，通过该催化剂已实现了 NOx的转化。使用氧化钒和/或氧化锆和/或氧化钨和/ 或含铁的和/或含铜的沸石作为用于安装在还原剂供应流或废气分流中的带有SCR活性的 催化剂的活性组分。优选地，内燃机构造成带有至少一个布置在废气流中的废气涡轮的废气增压式内 燃机。在唯一的废气涡轮的情况下，废气分流在废气涡轮的上游和/或下游、然而优选地在 废气涡轮的上游分支。在多个串联布置的废气涡轮的情况下，同样可再次在废气涡轮中的 一个的上游和/或下游实现废气分流的分支，然而优选地在在流动方向看的第一废气涡轮 上游和/或在两个相邻的废气涡轮之间实现废气分流的分支。如果至少一个废气涡轮配备 了用于防止废气涡轮转速过高的废气门(Waste-gate)，则废气分流的分支原则上也可在废 气门内实现。在多级增压的情况下，多个涡轮可配备废气门，在此可在废气门中的一个或多 个处实现提取。此外，根据本发明的结构可与在制动运行中用于提高发动机制动功率 (Bremsleistung)的装置、尤其与安装在废气管中的发动机堵塞活门或发动机制动活门 (Motorstau-oder Motorbremsklappen)相结合。对于被导引向反应器的废气分流的提取可 在发动机堵塞活门或发动机制动活门的上游实现，回流在活门的下游实现。因此，根据提取 或回流的位置，可在废气流和/或主废气流中精简根据本发明的节流和/或阻塞机构，或通 过布置在废气分流中的阻塞和/或节流机构控制或调节废气背压并由此控制或调节制动 功率。根据另一优选设计方案设置成，将废气控制机构(例如废气堵塞活门或类似者) 安装在废气涡轮的上游或涡轮增压器组件的第一废气涡轮的上游。附加地，在此可设置平 行于该废气控制机构而布置的喷射通道(Schusskanal)，通过该喷射通道将废气以高压和 高速导引到涡轮的叶轮上并由此驱动涡轮。通过与涡轮相连接的增压器可为发动机供应更 多的新鲜空气，由此提高气缸充气并由此提高废气量。优选地，对于导引向反应器的废气分 流的提取在该废气控制机构上游实现。关于根据本发明的装置得出了相同的优点，如之前结合方法运用的设计方案已详 细地所解释的那样。就此而言，关于优点参照之前的实施方案。
下面根据附图解释本发明。
图1显示了根据本发明的用于净化一级增压的内燃机的废气流的第一方法运用 和装置的示意图，图2示意性地显示了带有内燃机的二级增压的方法运用和装置，图3显示了用于净化二级增压的内燃机的废气流的方法运用和装置的示意图，其 中，废气流在废气门内提取；以及图4示意性地显示了用于净化一级增压的内燃机的废气流的方法运用和装置，其 中，废气分流的提取在安装在废气涡轮上游的、带有平行布置的喷射通道的废气制动活门 的上游。
具体实施例方式在图1中示意性地显示了用于净化借助于废气涡轮增压器2的一级增压的内燃机 1的废气流的根据本发明的方法运用和根据本发明的装置的第一实施形式。废气涡轮增压 器2具有废气涡轮3和增压器4。借助于增压器4实现增压空气5的增压，其中，增压器4 借助于废气涡轮3驱动。在废气涡轮3上游来自内燃机1的废气流6分岔成主废气流6'和废气分流6"。 在废气涡轮3的下游在废气流6'中，设置了例如通过发动机堵塞活门或发动机制动活门 而构造的可变的节流机构7。在流动方向上看，在废气分流6"中布置了另一可变节流机构 8。在该可变节流机构8的下游、在废气分流6"中布置了反应器9。在该反应器9的上游 设置了配量点10用于作为待分解的还原剂11的氨前身物质。在反应器的下游，废气分流 6"在可变节流机构7的下游再次通入主废气流6'中，从而这两个废气流然后共同作为含 氨的废气流6"‘(如下面将进一步所描述的那样)输送到SCR催化器12。如图1中示意性地通过带有参考标号q的粗箭头所示出的那样，如有可能可从外 部向反应器9输送热能，例如借助于电加热机构。如在图1的示意图中另外以虚线画出的 那样，可例如在反应器9的下游和废气分流6"进入到废气流6'中的通入点13的上游布 置另一 SCR催化器14。此外，在图1中还示出了控制和/或调节机构15，通过此处以虚线示出的信号线 路16、17和18该控制和/或调节机构15与两个节流机构7，8或具有还原剂11的配量机 构19以信号技术的方式(signaltechnisch)相联接。该发明变型方案的基本工作原理如下，S卩，在限定的运行状态下可通过相应地操 控可变节流机构7和/或可变节流机构8从废气流6中分支出作为废气分流6"的限定的 废气量并可将其输送到反应器9。在反应器9的上游借助于控制和/或调节机构15相应于 限定的内燃机运行参数和/或限定的反应器9的反应参数给废气分流6"施加限定的量的 待分解的还原剂11，该还原剂11在反应器9中与热的废气分流6"的热废气共同产生氨， 该氨随后借助于废气分流6"在通入点13处输送到废气流6'，从而该废气流6'作为含氨 的废气流6"‘流向SCR催化器12。现在如果在限定的内燃机1的低负载和/或怠速运行状态中确定在废气分流6" 中低于限定的温度阈值和/或限定的废气量阈值，从而在反应器9中仅仅还以不充分的程 度发生还原剂分解或如有可能甚至完全不在发生还原剂分解，则借助于控制和/或调节机 构15操控可变节流机构7并将其阻塞或以限定的质量节流，更确切地说设计成，使作为废气分流6"分支的废气量或废气质量增加。此外，借助于控制和/或调节机构15还如此操 控可变节流机构8，即，使得该可变节流机构8将作为废气分流6 “分支的废气量堵塞，从而 由于空燃比的降低和/或内燃机推出功的提升，引起作为输送到反应器9的废气分流6"的 废气温度明显升高。由于更高的废气温度和/或更高被导引通过反应器9的废气量，在这 种情况下更多能量供还原剂11的分解使用，从而即使在内燃机1的怠速和/或低负载运行 的情况下也可可靠地执行功能确保的氨分解。以上所描述的方法运用仅为方法运用的一种可能性，然而却清楚地显示了根据本 发明的解决方案的优点，借助于该解决方案，通过废气流的堵塞和/或转向可以简单的方 式保证，尤其在内燃机的怠速和/或低负载运的情况下可提供高温供氨释放使用，并且另 一方面，输送到用于还原剂分解的反应器9的废气量以及由此热量明显增加。在图2中显示了一种备选的实施形式，在其中，与根据图1的实施形式不同，借助 于附加的具有废气涡轮3'和增压器4'的废气涡轮增压器2'实现二级增压。优选地， 在此在流动方向上看前面的第一废气涡轮3设计为高压涡轮，而位于下游的第二废气涡轮 3'设计为低压涡轮。与根据图1的设计方案的其它不同在于，在此还在废气涡轮3和废气涡轮3'之间 的区域中设置了废气分流20的另一分支可能性，其中，在废气分流20中布置了另一可变节 流机构21，该可变节流机构21通过信号线路22与控制和/或调节机构15相连接。利用这 种形式的结构明显增加方案的可能性，因为可根据当前占优势的运行和/或反应参数，在 废气涡轮3的上游和/或下游抽出输送到反应器9的废气分流。在其它方面，该结构和方法运用相应于根据图1的结构和方法运用，就此而言参 考之前与图1相关的实施方案。图3中示出了另一种备选的实施形式，在其中，同样再次实现了在图2的想法中的 内燃机的二级增压。在此，与根据图2的设计方案不同，从废气门管路23中实现废气分流 6"的分支，在该废气门管路23中布置了可变节流机构25，该可变节流机构25利用信号线 路24与控制和/或调节机构15以信号技术的方式相联接。在借助于控制和/或调节机构15操控可变节流机构25时，可通过废气门管路23 打开通向废气涡轮3的旁路。在这种情况下，还将由控制和/或调节机构15如此操控可变 节流机构8，S卩，将废气分流6"输送到反应器9，在反应器9中以之前所描述的方式和方法 产生氨。在其它方面，工作原理相应于如之前已经结合实施形式1和2所详细解释的工作 原理。最后，在图4中显示了这样的设计方案，即，在其中，内燃机1在根据图1的设计方 案的思想中借助于废气涡轮增压器22以一级的方式被增压。在此，与根据图1的实施形式 不同，在废气涡轮3上游布置了例如通过发动机或废气制动活门构造的可变节流机构T， 并在该可变节流机构7'上游实现了废气分流6"的分支。与根据图1的设计方案的其它不同在于，在此还设置了在可变节流机构7'上 游分支的喷射通道，借助于该喷射通道，可尤其在节流机构7'关闭的情况下，将废气流 26以高压和高速输送到废气涡轮3的叶轮上并由此可驱动废气涡轮3。由此，在相似的 (vergleichbar)运行状态下，与根据图1的实施形式的结构相比通过与废气涡轮3相连接 的压缩机4可为内燃机1输送更多的增压空气5，由此，内燃机1的气缸充气和由此内燃机1的废气量以及在发动机制动运行时内燃机1的制动功率增加。 以上主要根据限定的内燃机的怠速和/或低负载运行状态描述了本发明，在怠速 和/或低负载运行状态中，例如由于低于限定的温度阈值和/或废气量阈值，损害了在反应 器中期望的或必要的反应条件的提供。显而易见地，同样所有其它内燃机运行状态(在其 中，损害了在反应器中期望的或必要的反应条件的提供)，明确地由保护范围所包含。
权利要求
一种用于净化内燃机、尤其为废气增压式内燃机的废气流的方法，在所述方法中，借助于选择性催化还原(SCR)从废气流中去除氮氧化物，其中，在至少一个SCR催化器(12)上游将所述废气流(6)分开或分岔成主废气流(6′)和废气分流(6″，20)，在限定的内燃机运行状态中将限定的量的待分解的还原剂前身物质(11)输送到所述废气分流(6″，20)，所述还原剂前身物质(11)在所述废气分流(6″，20)的反应器(9)中转化成还原剂、优选地转化成氨，所述还原剂借助于所述废气分流(6″，20)从所述反应器(9)中运出并在所述SCR催化器(12)的上游输送到所述主废气流(6′)，并且其中，在所述废气分流(6″，20)中设置有至少一个借助于控制和/或调节装置联接且可取决于限定的运行参数被操控的阻塞和/或节流机构(8，21)，其特征在于，在所述主废气流(6′，20)中同样布置了至少一个借助于控制和/或调节装置联接的阻塞和/或节流机构(7，7′)，并且尤其在限定的内燃机(1)的怠速和/或低负载运行的情况下，取决于限定的反应参数、尤其取决于所述主废气流(6′)和/或所述废气分流(6″，20)中的理论废气温度和/或理论废气量或质量和/或理论废气压力和/或理论空燃比，如此操控布置在所述废气分流(6″，20)和所述主废气流(6′，20)中的阻塞和/或节流机构(7，7′，8，21)，即，一方面借助于布置在所述主废气流(6′)中的阻塞和/或节流机构(7，7′)阻塞或限定地节流所述主废气流(6′)，并且另一方面借助于布置在所述废气分流(6″，20)中的阻塞和/或节流机构(8，21)以限定的质量堵塞所述废气分流(6″，20)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，尤其在所述内燃机(1)的怠速和/或低负 载运行时，为了确定被引导通过所述反应器(9)的废气质量或量阻塞或限定地节流至少一 个布置在所述主废气流(6 ‘)中的阻塞和/或节流机构(7，7')，同时借助于至少一个布 置在所述废气分流(6"，20)中的阻塞和/或节流机构至少取决于所述反应器(9)中的限 定的反应参数预设、尤其调节理论废气压力和/或理论空燃比和/或理论废气温度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述内燃机(1)的怠速和/或低负 载运行时，将所述主废气流(6')如此程度地节流，即，使得空燃比下降至少0.2，但不使空 燃比低于1.02。
4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述内燃机(1)的怠速和/ 或低负载运行时将所述主废气流(6')如此程度地节流，即，使得废气温度增加至少30°C。
5.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述内燃机的怠速和/或 低负载运行时将所述废气流或所述主废气流(6')如此程度地节流，即，使得从气缸中流 出时的废气背压增加0. OlMpa至0. 5Mpa和/或使得从气缸中流出时的相对废气背压增加 30%至 5000%。
6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述内燃机(1)非节流运 行时，通过所述废气部分流(6"，20)引导所述内燃机(1)的废气量的最大30%，且在所述 内燃机(1)的限定的节流运行时通过所述废气部分流(6"，20)引导所述内燃机(1)的废 气量的最少30%。
7.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述反应器(9)具有有利于 所述还原剂前身物质(11)、尤其氨前身物质的分解的催化剂或催化剂涂层。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，有利于所述还原剂前身物质(11)、尤其氨 前身物质的分解的催化剂或催化剂涂层同时具有NOx还原活性。
9.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述废气分流(6"，20)中 在所述还原剂前身物质(11)的供应部的下游布置有SCR催化器(12)，或尤其在根据权利要 求7的催化剂或催化剂涂层的情况下，在所述反应器(9)的下游且在所述废气分流(6"， 20)到所述主废气流(6')的供应部的上游布置有SCR催化器(12)。
10.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于供热机构、尤其借助 于电的供热机构在限定的时间给所述反应器(9)供应热量。
11.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述内燃机(1)构造成带有 至少一个布置在所述废气流中的废气涡轮(3，3')的废气增压式内燃机(1)。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在唯一的废气涡轮(3)的情况下，所述 废气分流(6")在所述废气涡轮(3)的上游和/或下游、优选地在所述废气涡轮(3)的上 游分支，并且在多个废气涡轮(3，3')的情况下，所述废气分流(6")在所述废气涡轮(3， 3')中的一个的上游和/或下游、优选在在流动方向上看的第一废气涡轮(3)上游和/或 在两个相邻的废气涡轮(3，3')之间分支。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述废气分流(6")从至少一个 废气涡轮(3)的废气门组件(23)中分支。
14.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述具有含氨的还原剂的 废气分流(6"，20)在发动机堵塞活门或发动机制动活门(7)的下游回流到所述主废气流 (6')，所述发动机堵塞活门或发动机制动活门(7)用于在制动运行时提高阻力矩。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其特征在于，发动机堵塞活门或发动 机制动活门(7')布置在废气涡轮(3)的上游，并且所述废气分流(6")至少部分地在所 述发动机堵塞活门或发动机制动活门(T )上游被提取。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述发动机堵塞活门或发动机制 动活门(7，7')作为阻塞和/或节流机构使用。
17.根据权利要求11至16中任一项所述的方法，其特征在于，发动机堵塞活门或发动 机制动活门(7)布置在废气涡轮(3)的上游，并且设置有与所述发动机堵塞活门和/或发动机制动活门(7')平行布置的喷气通道，通 过所述喷气通道，废气(26)尤其在所述发动机堵塞活门和/或发动机制动活门(7')激活 的情况下以限定的压力和/或速度被导引到废气涡轮(3)的叶轮上。
18.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用尿素和/或尿素水溶液 和/或胍和/或胍盐、尤其胍甲酸盐和/或氨甲酸盐和/或氨基甲酸铵作为所述还原剂前 身物质(11)。
19.一种用于净化内燃机、尤其为废气增压式内燃机的废气流的、尤其用于执行根据权 利要求1至18中任一项所述的方法的装置，所述装置带有引导废气流的第一废气管路和至 少一个引导废气分流的其它废气管路，所述废气管路在至少一个SCR催化器(12)的上游区 域中汇合，并且所述装置带有至少一个配量机构，借助于所述配量机构可给所述废气分流 配量还原剂前身物质(11)，其中，在所述至少另一废气管路中布置有反应器(9)，在所述反应器(9)中所述还原剂前身物质(11)可在限定的发动机运行状态下转化成还原剂、尤其转化成氨，并且其中，在所述另一废气管路中设置有至少一个借助于控制和/或调节装置(15)联接的 阻塞和/或节流机构(8，21)，其特征在于，不仅在所述第一废气管路中而且在所述另一废气管路中分别设置有至少一个借助于 控制和/或调节装置(15)联接的阻塞和/或节流机构(7，7'，8，21)，尤其在内燃机(1)的 限定的怠速和/或低负载运行的情况下，取决于限定的反应参数、尤其取决于所述主废气 流(6')和/或所述废气分流(6"，20)中的理论废气温度和/或理论废气量或质量和/ 或理论废气压力和/或理论空燃比，如此操控所述阻塞和/或节流机构(7，7'，8，21)，即， 一方面借助于布置在所述主废气流(6 ‘)中的阻塞和/或节流机构(7，7')阻塞或限定 地节流所述主废气流(6')，并且另一方面借助于布置在所述废气分流(6"，20)中的阻塞 和/或节流机构(8，21)以限定的质量堵塞所述废气分流(6"，20)。
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述至少另一、尤其为第二废气管路在 布置在所述第一废气管路中的至少一个阻塞和/或节流机构(7，7')的上游从所述第一废 气管路中分支。
21.根据权利要求19或20所述的装置，其特征在于，所述反应器(9)具有有利于所述 还原剂前身物质(11)的分解的催化剂或催化剂涂层，其中优选地设置为，用于所述还原剂 前身物质分解的反应侧的催化剂或反应侧的催化剂涂层同时具有NOx还原活性。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的装置，其特征在于，在所述至少另一废气管 路中在所述还原剂前身物质(11)的供应部(10)的下游布置有SCR催化器(14)，或尤其在 根据权利要求20的催化剂或催化剂涂层的情况下、在所述反应器(9)的下游且在所述废气 分流(6"，20)到所述主废气流(6')的供应部(13)的上游布置有SCR催化器(14)。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的装置，其特征在于，设置有供热机构、尤其为 电的供热机构，如有可能可借助于所述供热机构附加地加热所述反应器(9)。
24.根据权利要求19至23中任一项所述的装置，其特征在于，所述内燃机(1)构造成 带有至少一个布置在废气流中的废气涡轮(3，3')的废气增压式内燃机(1)。
25.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，在唯一的废气涡轮(3)的情况下，引导 所述废气分流(6"，20)的所述至少另一废气管路在所述废气涡轮(3)的上游和/或下游、 优选地在所述废气涡轮(3)的上游分支，并且在多个废气涡轮(3，3')的情况下，引导所 述废气分流(6"，20)的所述至少另一废气管路在所述废气涡轮(3，3')中的一个的上游 和/或下游、优选在在流动方向上看的第一废气涡轮(3)上游和/或在两个相邻的废气涡 轮(3，3')之间分支。
26.根据权利要求24或25所述的装置，其特征在于，引导所述废气分流(6"，20)的所 述至少另一废气管路从至少一个废气涡轮(3)的废气门组件(23)中分支。
27.根据权利要求19至26中任一项所述的装置，其特征在于，所述至少另一废气管路 (6")在布置在所述第一废气管路(6')中的发动机制动活门(7)的下游通入到所述第一 废气管路中。
28.根据权利要求24至27中任一项所述的装置，其特征在于，发动机制动活门(7') 布置在废气涡轮(3)的上游，并且所述至少另一废气管路(6")在所述发动机制动活门(7')上游分支。
29.根据权利要求26或27所述的装置，其特征在于，所述发动机制动活门(7，7')构 造成阻塞和/或节流机构。
30.根据权利要求19至29中任一项所述的装置，其特征在于，发动机堵塞活门和/或 发动机制动活门(7')布置在废气涡轮(3)的上游，并且设置有与所述发动机堵塞活门和 /或发动机制动活门(7')平行布置的喷气通道，通过所述喷气通道，废气(26)可导引到 废气涡轮(3)的叶轮上。
全文摘要
本发明涉及用于净化内燃机的废气流的方法以及装置，其中，借助于选择性催化还原(SCR)从废气流中去除氮氧化物，其中，在至少一个SCR催化器上游将废气流分开或分岔成主废气流和废气分流，将还原剂前身物质输送到该废气分流，还原剂前身物质在反应器中转化成还原剂，还原剂借助于废气分流从反应器中运出并在SCR催化器的上游输送到主废气流，其中，在废气分流中设置有阻塞和/或节流机构。根据本发明，在主废气流中布置了至少一个阻塞和/或节流机构，并尤其在限定的怠速和/或低负载运行的情况下，取决于限定的反应参数如此操控阻塞和/或节流机构，即，一方面阻塞或限定地节流主废气流，并且另一方面以限定的质量堵塞废气分流。
文档编号F01N9/00GK101988411SQ20101024875
公开日2011年3月23日 申请日期2010年7月30日 优先权日2009年7月30日
发明者A·多林 申请人:德国曼商用车辆股份公司