內燃機的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種內燃機。這類內燃機例如由DE 103 48 800已知，它公開一種用 于控制具有至少一個加熱元件的還原劑輸送系統的方法。該輸送系統在上游與SCR催化器 連接。在空氣輔助地將還原劑噴入到輸送系統中時，通過被加熱的元件形成空氣和還原劑 的蒸發混合物，所述蒸發混合物引入進入SCR催化器的排氣混合物中。作為還原劑使用含 水的尿素溶液。整個輸送系統包括用于HWL和空氣的混合單元和加熱元件/蒸發器單元在 SCR催化器的流出側在發動機出口的流出側集成到引導排氣的管中。對于蒸發HWL空氣混 合物所需要的熱量在借助12V蓄電池電流的情況下電產生。
【背景技術】
[0002] DE 10 2007 029 674公開一種用于含氧的氣流中的氮氧化物減小的結構組合件， 尤其是內燃機的排氣設備，包括在引導氮氧化物和氧氣的氣體導管中設置的SCR催化器、 轉化反應器和設置在轉化反應器之后的、作為單獨的構件構成的蒸發單元，所述轉化反應 器將包含氨前體的溶液轉化成氨水，在所述蒸發單元中氨水在引入氣體導管之前在SCR催 化器上游蒸發。將包含氨前體的溶液（優選尿素水溶液）轉化成氨水按照本發明在使用微 波的情況下進行。在作為單獨的構件實施的用于氨水的蒸發單元之前可以前置一個用于加 熱氨水的熱交換器，以便減少用于蒸發所需要的能量，其方式為例如利用排氣引回導管的 熱量。蒸發器本身是電氣運行的加熱元件。
[0003] DE 10 2007 042 836公開一種用于借助釋放氨的液體、例如尿素水溶液的機動車 的排氣后處理裝置，其具有用于存儲液體的儲備容器，其中設置用于液體調溫的調溫裝置。 所述調溫裝置用于冷卻液體配置給機動車的冷卻回路。在此可以涉及內燃機的冷卻回路或 空調設備回路。調溫裝置作為單獨的構件實施。借助調溫裝置可以加熱液體和阻止其凍結 或將液體加熱到有利的溫度水平上，在所述溫度水平中產生特別良好的排氣凈化。
[0004] DE 10 2009 009 538公開一種用于對內燃機的排氣系統的流體的添加劑、優選尿 素水溶液調溫的系統，其特征在于用于在添加劑和致冷劑設備、尤其是空調設備的致冷劑 回路之間熱交換的機構。
[0005] 基于在DE 10 2007 011 184中所述的研宄，任務是，進一步降低內燃機、尤其是 柴油機的排放成分，并且最小化為處理排氣所需要的結構空間。為了解決該任務，公開用于 冷卻機動車的內燃機的排氣的熱交換器，以用于將排氣引回內燃機。該熱交換器具有至少 一個用于以至少一個用于冷卻的第一流體流經的第一流動通道和至少一個用于以要冷卻 的第二流體流經的第二流動通道以及用于接納所述至少一個第一流動通道和所述至少一 個第二流動通道的殼體。所述殼體具有至少一個用于第二流體流入熱交換器中的流入區段 和至少一個用于第二流體流出熱交換器的流出區段。所述熱交換器的特征在于至少一個用 于將液體的尿素溶液轉化成至少氨氣的裝置。
[0006] WO 2012/022687公開一種用于運行排氣后處理裝置的方法，所述排氣后處理裝置 包括至少一個還原劑的存儲器和至少一個還原劑的供給設備，其中所述方法至少具有如下 步驟：a)測試所述至少一個存儲器的填充狀態；b)測試當前的排氣質量流量；c)當所述至 少一個存儲器的填充狀態處于填充狀態最小值之下并且排氣質量流量處于低負載范圍中 時輸送還原劑。在一種特別的實施形式中在步驟c)中實施至少一個如下作用：至少加熱排 氣質量流或還原劑并且輸送還原劑。在此朝還原劑那邊的供熱可以通過外部的電加熱器確 保或改善。
[0007] DE 10 2009 025 135公開一種用于蒸發尿素水溶液的裝置，其具有用于尿素水溶 液的輸送通道，所述輸送通道延伸穿過至少一個第一區和用于引入熱能的第二區，其中所 述兩個區可彼此分開地加熱，并且在第二區中的輸送通道首先在第二進入區域中具有波紋 形的走向并且此后表明直線的走向。尿素水溶液在第一區中被預熱到l〇〇°C至180°C范圍 中的溫度，其在第二區中在420°C至490°C的溫度時蒸發。
[0008] DE 10 2008 012 087公開一種用于由尿素水溶液產生具有氨的氣流的蒸發單元， 其同樣作為單獨的構件實施。
[0009] 按照現有技術的工業用發動機典型地利用按照EP-B 1 054 722的催化有效的 ANB系統（所謂的" SCRT?系統"，包括具有在SCR/ASC催化器之前的尿素水溶液（HWL) 計量的DOCV(C)DPF+SCR/ASC)運行，以便遵守適用的排放法規（Tier4final/EU Stufe IV 以及后續條款）。
[0010] 為了 ANB系統可以以要求的凈化效率工作，需要230°C和更多的最小排氣溫度和 催化器運行溫度。
[0011] 在低負載的運行狀態中，要求的最小排氣溫度只可以借助發動機的熱措施（例如 發動機的節流）提供。用于提供需要的排氣溫度輸入到排氣中的能量對于傳動系是失去 的。這造成發動機減少的傳動效率和提高的燃料消耗并且因此還有提高的CO2排放。
[0012] 封閉的柴油顆粒過濾器的再生對燃料消耗有特別大的負面影響。在過濾器中加入 的碳黑的受控制的燒損，需要大約600°C的排氣溫度。為了實現這點，i.d. R附加于被動再 生還需要主動的措施，像例如附加的燃料再噴入和造成的未燃燒的碳氫化合物在DOC上的 放熱轉化或例如按照EP-A 2 177 728、EP-A 2 192 279或WO 2010/139429借助燃料運行 的燃燒器的主動再生措施。
[0013] 用于運行SCR系統作為還原劑典型地使用包含32. 5%尿素的尿素水溶液。因此為 了從中釋放氨，必須首先蒸發67. 5%的水并且尿素水解地分解成氨和C02。
[0014] 在當今的SCR系統，用于產生還原劑氨需要的含水的尿素溶液（尿素-水-溶液 HWL，也稱為AdBlue? )在液體的、未調溫的狀態中在SCR催化器的流入側噴入到排氣 中。將HWL完全地并且在（定量地）釋放氨的情況下轉化成氣相需要的熱量（=尿素處 理）必須完全通過熱的排氣提供。
[0015] 然而尤其是在弱負載的運行點中，在排氣中存在的熱量經常不足以完全處理用于 完全還原同樣在排氣中存在的氮氧化物所需要的噴入的HWL。結果是尿素和尿素后續產品 如異氰酸、三