聚氰酸和三聚氰胺在排氣設備中沉積（結晶），這也許可能導致排氣設備的完 全閉塞，以及由于不完全提供用于氮氧化物還原所需要的化學計算量的氨而在SCR反應中 的轉化損失。
【發明內容】
[0016] 本發明的任務是，通過HWL的合適的預處理這樣改善將尿素處理和水解成氨，以 致即使在弱負載的運行點也可以在沒有干擾結晶情況下實現用于確保完全的SCR轉化的 足夠的氨產生。
[0017] 在此可避免將附加的、昂貴的構件、例如熱交換器、加熱裝置、熾熱引火塞導入排 氣設備中或在發動機的外圍中導入。
[0018] 該任務通過一種內燃機解決，其中所述內燃機具有至少一個排氣系，所述排氣系 包括至少一個排氣后處理裝置和至少一個尿素-水-溶液罐（HWLT)，從而HWLT靠近發動機 設置。
[0019] 進一步該任務通過用于運行所述裝置的方法解決。
[0020] 一種有利的設計設定一種具有由DOC+SDPF+SCR/ASC構成的ANB系統的工業用發 動機，其中代替尿素水溶液噴入，設置在一個安裝在發動機上的見1 3發生器中的處理尿素并 且將氨在SDPF之前、必要時附加地在SCR/ASC之前計量到排氣中，以及用于SCR催化激活 的顆粒過濾器（SDPF)的被動再生設計。顆粒過濾器的附加的停車再生在服務的范圍內進 行，排氣背壓通過SDPF的監控同樣如此，以便在碳黑再生率不充分的情況下在服務間隔之 外可以實施"緊急停車再生"。
[0021] 通過將SCR催化器容積（部分）集成到顆粒過濾器中，相比于常規的系統可能減 小ANB系統。結果是ANB系統在冷起動之后的改善的加熱特性和通過排氣設備的顯著較小 的熱損耗。但也得出結構空間優點。在顆粒過濾器后的SCR催化器可選地使用并且更確切 地說是在如下情況中使用，即，可集成到顆粒過濾器中的SCR容積不足以在使用壽命（8000 工作小時）中確保總系統的NO x轉換>97%時。
[0022] 通過把將尿素處理成氨移到排氣設備外和直接將氨計量到ANB系統中，用于計量 還原劑的溫度閾值可以下降到顯著低于200-230°C。
[0023] 下面的溫度計量閾值的限制處于SCR催化器的工作溫度窗口的范圍中。不存在尿 素和尿素后續產品如異氰酸/三聚氰酸和三聚氰胺結晶的風險，所述尿素后續產品由尿素 的不完全的分解造成并且在過小的工作溫度時可能導致排氣設備的完全閉塞。也不存在由 于不完全將尿素處理成氨而限制脫氮效率。在低負載點中還原劑的用于補償不完全的尿素 處理的過度計量是多余的。ASC的減小和/或完全地避免時間上平均的（允許的）IOVppm 的氨二次排放在沒有ASC的情況下是可能的。
[0024] 有利的進一步構成在從屬權利要求中說明。
[0025] 導入具有被動的過濾器再生設計的SCR催化激活的顆粒過濾器導致按照所謂的 "CRT反應"的碳黑燒損=利用NO 2氧化加入的碳黑顆粒
[0026] CRT? 反應：cn+2n N02-n C02+2n NO
[0027] 這與SCR反應競爭。對于SCR反應有三種反應機理，所述反應機理以不同的反應 速度（RG)進行：
[0028] 標準 SCR :4N0+4NH3+02- 4N 2+6H20 中等的 RG
[0029] 快速 SCR :N0+N02+2NH3- 2N 2+3H20 高 RG
[0030] 慢速 SCR :6N02+8NH32N2+12H20 低 RG
[0031] 為了對用于被動地再生顆粒過濾器的碳黑燒損提供充分多的NO2，前置的DOC必須 在直到350-375°C排氣溫度的運行點提供在NOx中多于50%的NO 2。如果"CRT?反應"比 "慢速SCR"反應更快速地進行，則應該有腸2過剩量供碳黑燒損使用，從而確保被動的顆粒 過濾器再生。
[0032] 在大約300°C以上的DOC運行溫度下，離開動力學控制的區域。在排氣中借助催化 器可產生的NO2濃度這時不再依賴于催化器功率，而是僅依賴于熱力學平衡的位置。在大 于400°C的溫度時，不再可產生在NOx中多于50%的NO 2濃度：
【主權項】
1. 內燃機，包括至少一個排氣系，所述排氣系具有至少一個排氣后處理裝置和至少一 個尿素水溶液罐（HWLT)，其特征在于，HWL熱交換器（14)靠近發動機設置。
2. 按照權利要求1所述的內燃機，其特征在于，HWL熱交換器（HWWT) (14)處于內燃機 的曲軸箱的引導冷卻水的區域中。
3. 按照權利要求1或2所述的內燃機，其特征在于，排氣系具有至少一個DOC (5)。
4. 按照上述權利要求之一項或多項所述的內燃機，其特征在于，排氣系（2)具有一個 SDPF (6)〇
5. 按照上述權利要求之一項或多項所述的內燃機，其特征在于，排氣系（2)具有至少 一個 SCR (7)。
6. 按照上述權利要求之一項或多項所述的內燃機，其特征在于，排氣系（2)具有至少 一個 ASC (8)。
7. 按照上述權利要求之一項或多項所述的內燃機，其特征在于，排氣系（2)具有至少 一個NOx傳感器（9)。
8. 按照上述權利要求之一項或多項所述的內燃機，其特征在于，HWWT(14)設置在氣缸 頭（10)上或氣缸頭中。
9. 按照上述權利要求之一項或多項所述的內燃機，其特征在于，HWffT(M)基本上設置 在一個尤其是雙壁的排氣管（11)中。
10. 按照上述權利要求之一項或多項所述的內燃機，其特征在于，一個HWL計量閥直接 處于排氣渦輪增壓器之后。
【專利摘要】本發明涉及一種內燃機，該內燃機包括至少一個排氣系，所述排氣系具有至少一個排氣后處理裝置和至少一個尿素水溶液罐(HWLT)(3)，其中HWLT(3)靠近發動機設置。
【IPC分類】F01N3-10
【公開號】CN104847459
【申請號】CN201510080986
【發明人】M·韋特洛克, U·克萊恩, G·萊
【申請人】道依茨股份公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年2月13日
【公告號】DE102014001879A1, EP2907984A1, US20150231564