用于內(nèi)燃發(fā)動機的貧氮氧化物阱催化劑的活化涂層技術(shù)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的實施例提供一種貧氮氧化物阱（281）的催化轉(zhuǎn)換器，其包括涂覆有具有至少兩個活性區(qū)域的活化涂層的催化劑基層，其中后部區(qū)域包括兩種活性成分，氧化催化劑和吸附劑，和最小的氧儲存能力（OSC），且其中緊位于后部區(qū)域之前的區(qū)域包括氧化催化劑、還原催化劑、吸附劑和氧儲存能力（OSC）。
【專利說明】用于內(nèi)燃發(fā)動機的貧氮氧化物阱催化劑的活化涂層技術(shù)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及一種用于內(nèi)燃發(fā)動機的貧氮氧化物阱的新的活化涂層技術(shù)，其用于增
強氨產(chǎn)物。
【背景技術(shù)】
[0002]已知柴油發(fā)動機的排氣后處理系統(tǒng)可裝備有貧氮氧化物阱(Lean NOx Trap, BPLNT )和其它裝置。
[0003]貧氮氧化物阱(LNT)被設(shè)置用于捕獲包含在排氣中的氮氧化物NOx且位于排氣管線中。
[0004]LNT是包含PGM (鉬族金屬)催化劑和吸附劑(例如鋇基元件)的催化裝置，其提供適于結(jié)合包含在排氣中的氮氧化物(NOx)的活化點用于將它們捕獲在裝置自身內(nèi)。
[0005]貧氮氧化物阱(LNT)受到周期性再生處理，該再生處理通常被用于從LNT釋放和減少捕獲的氮氧化物(NOx)。
[0006]LNT被循環(huán)操作，例如通過將發(fā)動機從貧油燃燒操作切換至過量燃油可用的操作(也稱為富油操作或再生階段)。由于發(fā)動機的正常操作，NOx被儲存在催化表面上。當(dāng)發(fā)動機被切換至富油操作時，儲存在吸附劑點上的NOx與排氣中的還原劑反應(yīng)且被解吸收和轉(zhuǎn)換為氮氣和氨，由此再生催化劑的吸附劑點。
[0007]本領(lǐng)域還存在已知的用于減排特別是來自柴油發(fā)動機排氣的氮氧化物(NOx)和顆粒的排氣后處理系統(tǒng)。這些系統(tǒng)設(shè)置有沿發(fā)動機的排氣管線安裝的后處理裝置且通常包括柴油顆粒過濾器(DPF)用于控制顆粒，和選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)用于NOx控制。
[0008]在本領(lǐng)域中還已知，在一些排氣系統(tǒng)配置中，為了在柴油發(fā)動機的排氣管中噴射反應(yīng)劑(催化劑)以通過上述后處理裝置降低排放。特別地，碳氫基反應(yīng)劑，通常被表示為HC，如圖用于給發(fā)動機供油的柴油一樣，被噴射在排氣管中以通過燃燒積蓄在其中的煙灰來促進柴油顆粒過濾器(DPF)的再生。而且，流體催化劑例如尿素、或氨或其組合(通常是水溶液)也被噴射至柴油發(fā)動機的排氣管中，以促進選擇性催化還原系統(tǒng)(SCR)中的氮氧化物(NOx)的還原。
[0009]碳氫化合物(HC)和尿素催化劑通過安裝在排氣管中的兩個噴射器而被噴射至發(fā)動機產(chǎn)生的排氣中。
[0010]這種配置，由于部件的數(shù)量，且特別是用于在排氣管中分配碳氫化合物和尿素所需的噴射器的數(shù)量，導(dǎo)致高系統(tǒng)復(fù)雜性、高制造成本，且還導(dǎo)致排氣處理系統(tǒng)的安裝柔性的降低。
[0011]這種復(fù)雜的排氣系統(tǒng)的可能的簡化是組合上游貧氮氧化物阱(LNT)至NH3儲存裝置(SCR，選擇性催化還原系統(tǒng)或SCRF，包括選擇性催化還原系統(tǒng)的顆粒過濾器)。這種架構(gòu)的一個大的可能是一方面后處理裝置數(shù)量的減少另一方面是外部尿素/氨噴射器不再被需要，或至少外部尿素需求被大大降低。實際上，由于富油操作，儲存在吸附劑點上的NOx與排氣中的還原劑反應(yīng)且被解吸收和轉(zhuǎn)換為氮氣和氨。[0012]從LNT產(chǎn)生的氨可被有利地用于下游SCR/SCRF以去除過多的NOx，同時過濾器去除顆粒物質(zhì)。這樣，不需要尿素噴射器(見圖3)，由此允許較便宜的排氣系統(tǒng)架構(gòu)，或在任意情況下降低了外部尿素需求。必須要說的是，氨的產(chǎn)生必須被小心地控制:量少不足于幫助進行沒有外部催化劑噴射的完整的氮還原，而量多則導(dǎo)致氨滑至下游SCR或SCRF。這可通過改善控制策略獲得，且本申請以就此主題或替代地催化劑技術(shù)提出專利申請。
[0013]由此，存在對于LNT的新技術(shù)的需求，其在富油階段(即在LNT的再生處理過程中)優(yōu)化氨的生成。
[0014]本發(fā)明的目的是要提供一種新的LNT催化劑，其使用新的活化涂層技術(shù)，其優(yōu)化了氨的生成。
[0015]本發(fā)明的另一目的是一種排氣架構(gòu)，其合并上游貧氮氧化物阱(LNT)至SCR或SCRF。特別地，該優(yōu)化涉及新的LNT技術(shù)，改善了氨的生成。
[0016]這些目的是通過設(shè)置有能控制燃料噴射器的電子控制單元且具有獨立權(quán)利要求所述特征的產(chǎn)品、排氣系統(tǒng)、發(fā)動機和汽車系統(tǒng)實現(xiàn)。
[0017]從屬權(quán)利要求限定了優(yōu)選的和/或特別有利的方面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]本公開的實施例提供一種貧氮氧化物阱的催化轉(zhuǎn)換器，其包括涂覆有具有至少兩個活性區(qū)域的活化涂層的催化劑基層，其中后部區(qū)域包括兩種活性成分，氧化催化劑和吸附劑，和最小的氧儲存能力，且其中緊位于后部區(qū)域之前的區(qū)域包括氧化催化劑、還原催化齊U、吸附劑和氧儲存能力。
[0019]該實施例的優(yōu)點是，其提供一種催化劑，該催化劑具有后部區(qū)域和緊在后部區(qū)域之前的區(qū)域，其具有“標(biāo)準(zhǔn)” LNT的活性成分且由此能通過在富油燃燒模式過程中通過NOx氧化產(chǎn)生氨，該后部區(qū)域能保存氨，因為低氧儲存能力減少了 NH3氧化且還原催化劑的缺少最小化了還原NOx中的競爭性NH3消耗反應(yīng)。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一方面，后部區(qū)域的所述氧化催化劑包括鈀，所述氧化催化劑包括鈀。
[0021]該方面的優(yōu)點是鈀的存在便于CO和HC的氧化。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述氧化催化劑包括鉬，但是僅在緊在所述后部區(qū)域之前的區(qū)域中。
[0023]該方面的優(yōu)點是鉬的存在便于NOx的氧化，由此在緊在后部區(qū)域之前的區(qū)域中產(chǎn)生氨。相反，鉬在后部區(qū)域不是需要的，在那里不應(yīng)產(chǎn)生氨，但是被保留，且這允許活化涂層的顯著成本節(jié)省。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述還原催化劑包括銠，但是僅在緊在所述后部區(qū)域之前的區(qū)域中。
[0025]該方面的優(yōu)點是銠的存在在富油燃燒模式下在再生過程中便于緊在后部區(qū)域之前的區(qū)域中的NOx的還原。相反，銠在后部區(qū)域中不是需要的，在那里氨應(yīng)被保留，因為其缺乏最小化了還原NOx中的競爭性NH3消耗反應(yīng)。在后部區(qū)域中避免銠還允許活化涂層的顯著成本節(jié)省。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，所述吸附劑包括鋇氧化物。[0027]該方面的優(yōu)點是吸附劑的存在在發(fā)動機正常操作狀況下即在貧油燃燒模式中便于NOx的儲存。
[0028]根據(jù)另一實施例，本發(fā)明提供一種用于捕獲氮氧化物然后還原和釋放氮的貧氮氧化物阱，包括催化轉(zhuǎn)換器，其具有涂覆有具有兩個活性區(qū)域(前部區(qū)域和后部區(qū)域)的活化涂層的催化劑基層，其中后部區(qū)域根據(jù)前述實施例的方面實現(xiàn)，且其中前部區(qū)域如根據(jù)前述實施例的方面的緊在后部區(qū)域之前的所述區(qū)域?qū)崿F(xiàn)。
[0029]該實施例的優(yōu)點是貧氮氧化物阱可利用前部區(qū)域執(zhí)行其通常的功能，而后部區(qū)域主要用于增強和維護氨生成。
[0030]根據(jù)又一實施例，本發(fā)明提供一種內(nèi)燃發(fā)動機的后處理系統(tǒng)，其包括至少兩個后處理裝置，該后處理裝置至少為根據(jù)前述實施例的貧氮氧化物阱，和選擇性催化還原系統(tǒng)或包括顆粒過濾器的選擇性催化還原系統(tǒng)。
[0031]該實施例的優(yōu)點是后處理系統(tǒng)被優(yōu)化以通過平衡兩個裝置的性能和提供氨給SCR/SCRF而不需要任意外部氨或尿素供應(yīng)來減少NOx排放。
[0032]本發(fā)明的另一實施例提供裝備有根據(jù)前述實施例的后處理系統(tǒng)的汽車系統(tǒng)的內(nèi)燃發(fā)動機。
[0033]本發(fā)明的再一方面提供一種汽車系統(tǒng)，其包括配置為控制根據(jù)前述實施例的內(nèi)燃發(fā)動機的后處理系統(tǒng)的電子控制單元。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]現(xiàn)在通過實例各種實施例參考附圖描述各個實施例，在附圖中:
[0035]圖1示出了汽車系統(tǒng)；
[0036]圖2是屬于圖1的汽車系統(tǒng)的內(nèi)燃發(fā)動機的截面；
[0037]圖3是根據(jù)本發(fā)明的后處理系統(tǒng)和發(fā)動機的示意圖；
[0038]圖4是根據(jù)本發(fā)明的后處理系統(tǒng)的示意圖；
[0039]圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施例的結(jié)合活化涂層的LNT催化劑的示意圖；
[0040]附圖標(biāo)記
[0041]40 數(shù)據(jù)載體
[0042]100汽車系統(tǒng)
[0043]110內(nèi)燃發(fā)動機
[0044]120發(fā)動機缸體
[0045]125 汽缸
[0046]130汽缸蓋
[0047]135凸輪軸
[0048]140 活塞
[0049]145 曲軸
[0050]150燃燒室
[0051]155凸輪相位器
[0052]160燃料噴射器
[0053]170燃料軌道[0054]180燃料泵
[0055]190燃料源
[0056]200進氣歧管
[0057]205空氣進入管
[0058]210進氣口
[0059]215閥
[0060]220口
[0061]225排氣歧管
[0062]230渦輪增壓器
[0063]240壓縮機
[0064]245渦輪增壓器軸
[0065]250渦輪
[0066]260中冷器
[0067]270排氣系統(tǒng)
[0068]275排氣管
[0069]280后處理裝置
[0070]281貧氮氧化物阱
[0071]282選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)
[0072]283包括顆粒過濾器的選擇性催化還原系統(tǒng)(SCRF)
[0073]284SCR/SCRF 上游的 NH3/N0X 雙傳感器
[0074]285SCR/SCRF 下游的 NH3/N0X 雙傳感器
[0075]290VGT 促動器
[0076]300廢氣再循環(huán)系統(tǒng)
[0077]310EGR 冷卻器
[0078]320EGR 閥
[0079]330節(jié)流閥體
[0080]340空氣質(zhì)量流量和溫度傳感器
[0081]350歧管壓力和溫度傳感器
[0082]360燃燒壓力傳感器
[0083]380冷卻劑溫度和水平傳感器
[0084]385潤滑油溫度和水平傳感器
[0085]390金屬溫度傳感器
[0086]400燃料軌壓力傳感器
[0087]410凸輪位置傳感器
[0088]420曲軸位置傳感器
[0089]430排氣壓力和溫度傳感器
[0090]440EGR溫度傳感器
[0091]445加速器位置傳感器
[0092]446加速器踏板[0093]450 ECU【具體實施方式】
[0094]一些實施例可包括汽車系統(tǒng)100，如圖1和2所示，其包括具有發(fā)動機缸體120的內(nèi)燃發(fā)動機(ICE) 110，缸體限定至少一個汽缸125，該汽缸具有活塞140，該活塞被聯(lián)接為旋轉(zhuǎn)曲軸145。汽缸蓋130與活塞140協(xié)作以限定燃燒室150。然后和空氣混合物(未示出)被布置在燃燒室150中且被點火，導(dǎo)致熱膨脹排氣，其導(dǎo)致活塞140的往復(fù)運動。燃料由至少一個燃料噴射器160提供，且空氣是穿過至少一個進氣口 210提供。燃料以高壓從與高壓燃料泵180流體聯(lián)通的燃料軌170提供至燃料噴射器160，高壓燃料泵180提高收容燃料的燃料源190的壓力。每個氣缸125具有至少兩個閥215，閥215由與曲軸145正時旋轉(zhuǎn)的凸輪軸135促動。閥215選擇性地允許空氣經(jīng)由口 210進入燃燒室150，并交替允許廢氣通過口 220排出。在一些示例中，凸輪相位器155可選擇性地改變凸輪軸135和曲軸145之間的正時。
[0095]空氣可經(jīng)過進氣歧管200被分配至空氣進氣口(一個或多個)210?？諝馊肟诠艿?05可提供來自周圍環(huán)境的空氣至進氣歧管200。在其他實施例中，可提供節(jié)流閥體330以調(diào)節(jié)進入歧管220的空氣流。在其他的實施例中，可提供強制進氣系統(tǒng)，例如渦輪增壓器230，其具有可轉(zhuǎn)動地聯(lián)接到渦輪250的壓縮機240。壓縮機240的旋轉(zhuǎn)提高了管道205和歧管200中的空氣壓力和溫度。置在管道205中的中冷器260可降低空氣的溫度。渦輪250通過接收來自排氣歧管225的廢氣而旋轉(zhuǎn)，排氣歧管225弓I導(dǎo)廢氣在膨脹經(jīng)過渦輪250之前從排氣口 220經(jīng)過一系列葉片。廢氣從渦輪250出來并被引導(dǎo)進入排氣系統(tǒng)270。該示例示出了可變幾何渦輪(VGT) 250，其布置有VGT致動器290以移動葉片從而改變經(jīng)過渦輪250的廢氣流動。在其他實施方式中，渦輪增壓器230可以是固定幾何形狀和/或包括廢氣門。
[0096]排氣系統(tǒng)270可包括具有一個或多個廢氣后處理裝置280的排氣管275。后處理裝置可以是配置成改變廢氣成分的任何裝置。后處理裝置280的一些示例包括但不局限于，催化轉(zhuǎn)化器(二元和三元)、氧化催化劑281、稀油NOx捕集器、碳氫化合物吸附劑、選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)、顆粒過濾器(DPF) 282、或者最后兩種裝置的組合，S卩，包括顆粒過濾器的選擇性催化還原系統(tǒng)(SCRF)。一些實施例可包括聯(lián)接在排氣歧管225和進氣歧管200之間的廢氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)300。EGR系統(tǒng)300可包括EGR冷卻器310以降低EGR系統(tǒng)300中廢氣的溫度。EGR閥320調(diào)節(jié)EGR系統(tǒng)300中廢氣的流動。
[0097]汽車系統(tǒng)100可進一步包括電子控制單元(E⑶)450，電子控制單元(E⑶)450與一個或多個傳感器和/或連接ICEllO的裝置相連通，并且裝載有數(shù)據(jù)載體40。ECU450可接收來自不同傳感器的輸入信號，不同傳感器配置為產(chǎn)生關(guān)于ICEllO的與不同物理參數(shù)成比例的信號。傳感器包括但是不局限于，空氣質(zhì)量流量和溫度傳感器340、歧管壓力和溫度傳感器350、燃燒壓力傳感器360、冷卻液和油溫及液位傳感器380、燃料軌壓力傳感器400、凸輪位置傳感器410、曲軸位置傳感器420、排氣壓力和溫度傳感器430、EGR溫度傳感器440、以及加速器踏板位置傳感器445。此外，ECU450可產(chǎn)生針對不同控制裝置的輸出信號，布置不同的控制裝置用于控制ICEllO的運行，包括但不局限于，燃料噴射器160、節(jié)流閥體330、EGR閥320、VGT致動器290、以及凸輪相位器155。注意，虛線用于指示E⑶450和不同傳感器以及裝置之間的連通，但是為了清楚省略了一些。
[0098]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向E⑶450，該裝置可包括與存儲系統(tǒng)以及接口總線相連接的數(shù)字中央處理單元(CPU)。CPU配置成執(zhí)行作為程序被儲存在存儲系統(tǒng)中的指令，并且向接口總線發(fā)送信號以及從接口總線接收信號。存儲系統(tǒng)可包括不同的存儲器類型，包括光存貯器、固態(tài)存儲器和其他非易失性存儲器。接口總線可配置為向不同傳感器和控制裝置或者從不同傳感器和控制裝置發(fā)送、接收、以及調(diào)整模擬信號和/或數(shù)字信號。該程序可以包括此處揭示的方法，允許CPU執(zhí)行該方法的步驟并控制ICEl 10。
[0099]轉(zhuǎn)回至排氣系統(tǒng)270，提出的發(fā)明依賴于后處理系統(tǒng)的優(yōu)化，其特征在于兩個NOx后處理裝置的組合。組合的系統(tǒng)包括以所有可能的緊聯(lián)接和/或地板下配置定位的上游LNT281 和下游 SCR282 或 SCRF (DPF 上的 SCR) 283。
[0100]優(yōu)選地，第一催化劑可被盡可能靠近渦輪增壓器定位以利用高溫條件，其對于LNT和SCR/SCRF都是有利的。
[0101]LNT在貧油操作狀況下高效地減少發(fā)動機排出的排氣成分(CO和HC)且儲存NOx。在富油操作狀況下，NOx被釋放和轉(zhuǎn)化。
[0102]但是在富油操作狀況下，當(dāng)LNT催化劑被單獨或與下游DPF —起使用時，NH3 (氨)也被產(chǎn)生，雖然其通常不被監(jiān)測。產(chǎn)生的氨的量依賴于富油燃燒狀況的具體管理，例如空氣/燃料比值，每單個DeNOx事件的時長和溫度狀況。
[0103]通常，如圖4所示，在富油燃燒模式中LNT的氨生成可被布置在SCRF上游的特定傳感器(即，NH3/N0X雙傳感器)監(jiān)測。由此，可以獨立于LNT技術(shù)量化到達SCRF的NH3的量。
[0104]第二特定傳感器285，其布置在SCRF下游，監(jiān)測滑過SCRF的NH3的量。由此，組合來自兩個傳感器的信息，可以監(jiān)測儲存至SCRF中的當(dāng)前氨產(chǎn)物。
[0105]依賴于校準(zhǔn)狀態(tài)和各種知識和LNT活化涂層的特征，在富油燃燒模式中，當(dāng)前氨產(chǎn)物可最終被預(yù)測和映射。由此，SCR/SCRF上游傳感器284可被免除。
[0106]本發(fā)明的目的是要設(shè)計LNT上的新活化涂層技術(shù)。如已知的，LNT是基于包括催化劑基層或芯部的催化轉(zhuǎn)換器，其該基層通常為具有蜂巢結(jié)構(gòu)的陶瓷單體。該單體被涂覆有復(fù)雜物質(zhì)，所謂的活化涂層(washcoat)。活化涂層是催化材料的載體且被用于在表面面積上分散材料。鋁氧化物、鈦氧化物、硅氧化物或硅土和礬土的混合物可被使用。催化材料(稀有金屬，例如鉬、鈀和銠還有鋇氧化物，在LNT特定情況下)在施加至芯部前被懸浮在活化涂層中。該新活化涂層的分區(qū)概念應(yīng)是優(yōu)選的實施例:實際上，除了“標(biāo)準(zhǔn)”LNT281功能，在預(yù)定的校準(zhǔn)和控制操作下，該新活化涂層應(yīng)增強NH3生成，以使得SCR/SCRF282、283正確地工作。更詳細地，“標(biāo)準(zhǔn)”LNT的必要功能是:在富油燃燒模式中，轉(zhuǎn)化碳氫化合物(HC)、碳氧化合物(CO)、捕獲NOx、產(chǎn)生放熱、轉(zhuǎn)化NOx和釋放硫化物。除了這些，新活化涂層技術(shù)的特征應(yīng)為產(chǎn)生更多的氨。
[0107]用于LNT的已知活化涂層組合了三個活性成分:氧化催化劑，例如鉬和鈀(Pt-Pd),以增強C0、HC和NO (轉(zhuǎn)化為N02，以保持下游SCR/SCRF的優(yōu)化的NO:N02的比例)氧化反應(yīng)；吸附劑，例如鋇氧化劑(BaO)，以儲存發(fā)動機排出的NOx ;和還原劑，例如銠(Rh)，以在富油燃燒模式下再生過程中還原NOx。實際上，在富油模式中，從BaO點釋放的NOx被轉(zhuǎn)化為N2。而且，標(biāo)準(zhǔn)LNT活化涂層還包括氧儲存能力(0SC)，其提供用于氧化反應(yīng)所需的氧。
[0108]還應(yīng)注意，在富油燃燒模式下在DeNOx再生過程中，生成的N2，結(jié)合H2，將是產(chǎn)生NH3的反應(yīng)劑。此外，釋放的NOx可直接與HC或H2反應(yīng)以生成NH3。由此，鋇氧化物的量可被優(yōu)化以增強兩種類型的反應(yīng)的NH3生成。
[0109]一旦生成，氨可被進一步氧化(由于可用的氧，其從OSC釋放，且通過鉬的存在而被增強)，或被還原:銠的存在可改善帶有必然的氨消耗的NOx (從催化劑滑動)至N2的反應(yīng)。為了最小化這些進一步的反應(yīng)，限定了新活化涂層概念。其特征在于分區(qū)涂層，其中至少緊在后部區(qū)域之前的區(qū)域被設(shè)計為做為標(biāo)準(zhǔn)LNT催化劑轉(zhuǎn)化排放物。在圖5中，這種分區(qū)涂層的實例被示出。其包括兩個區(qū)域(但是在其它實施例中這些區(qū)域可多于兩個)且緊在后部區(qū)域之前的區(qū)域，其在圖5中的實例中是前部區(qū)域，被設(shè)計為做為標(biāo)準(zhǔn)LNT催化劑轉(zhuǎn)化排放物。由此，其組合了三種活性成分:氧化催化劑(Pt-Pd)、吸附劑(BaO)和還原催化劑(Rh).而且OSC可相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)LNT催化劑。
[0110]在后部區(qū)域中，活化涂層被設(shè)計為利用前部區(qū)域中產(chǎn)生的反應(yīng)(和放熱)。其包括僅兩種活性成分:氧化催化劑和吸附劑(BaO)。氧化催化劑優(yōu)選地應(yīng)僅為鈀，以改善CO和HC的氧化，同時鉬的量可被降低至零，以降低用于NH3氧化的活性。還原催化劑(Rh)也可被減少至零，以最小化競爭性NH3消耗反應(yīng)(從LNT滑動的NOx可被儲存的NH3隨后轉(zhuǎn)化為N2，這是由于下游SCR/SCRF的存在)。OSC也必須被最小化以減少NH3氧化。
[0111]本新的活化涂層不影響LNT制造過程:實際上，這種貧氮氧化物阱的涂層可通過使用標(biāo)準(zhǔn)涂覆技術(shù)完成。
[0112]總之，獲得更多氨(NH3)產(chǎn)物的催化特性是低氧儲存能力(OSC)以減少NH3氧化，低或沒有銠含量以最小化競爭性NH3消耗反應(yīng)，以及分區(qū)涂層以控制和增強前部區(qū)域上的H2生成，減小后部區(qū)域上的OSC和控制NO至N02氧化，保持用于下游SCR/SCRF的優(yōu)化N0:N02 比。
[0113]LNT活化涂層設(shè)計的優(yōu)化，車輛使用如圖4中所示的后處理系統(tǒng)，即LNT和SCR/SCRF，和適當(dāng)?shù)暮筇幚砜刂?，將具有下面的?yōu)點:
[0114]a)降低SCR/SCRF發(fā)動機管理系統(tǒng)的硬件成本:實際上，當(dāng)前/標(biāo)準(zhǔn)尿素注射系統(tǒng)不再被需要:氨將就地以蒸氣相產(chǎn)生；
[0115]b)降低了發(fā)動機排放氣流中的NOx排放，這是由于通過LNT增強了低溫NOx儲存和通過下游SCR/SCRF去除了額外的NOx ；
[0116]c)通過減少銠含量降低了 LNT催化劑的成本，因為總的NOx轉(zhuǎn)化效率可杠桿調(diào)節(jié)LNT和SCR/SCRF體積獲得；
[0117]d)通過減少鉬量降低了 LNT催化劑的成本；
[0118]e)與地板下SCR相比，允許SCR/SCRF入口處的更高溫度，且最終允許更好的NOx轉(zhuǎn)化效率；
[0119]f)通過DeSOx再生過程中轉(zhuǎn)化SCR/SCRF催化劑上的H2S的LNT副排放，降低了H2S排放(臭雞蛋味)；
[0120]g)降低了封裝:與已知的緊聯(lián)接D0C/DPF和地板下SCR類方案相比，這種方案提供了降低數(shù)量的基層和灌裝盒；
[0121]h)降低了 C02排放和背壓:這種更緊湊的封裝也更輕；[0122]i)通過反應(yīng)來產(chǎn)生氨(NH3)，進一步增強了碳氫化合物的轉(zhuǎn)化。
[0123]至少一個示例性的實施例在前述的
【發(fā)明內(nèi)容】
和【具體實施方式】中已經(jīng)介紹，但應(yīng)當(dāng)認識到存在多種變型。還應(yīng)當(dāng)認識到示例性的實施方式僅僅是舉例，且并非旨在以任何方式限制范圍、適應(yīng)性、或者構(gòu)型。然而，前述的
【發(fā)明內(nèi)容】
和【具體實施方式】將為本領(lǐng)域技術(shù)人員提供便利的手段圖示以至少實現(xiàn)一個示例實施方式，應(yīng)理解為可以對示例實施方式中所描述的元件功能和布置做出多種不同的變化，而不脫離在后附的權(quán)利要求以及其法定等同物中所設(shè)定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種貧氮氧化物阱(281)的催化轉(zhuǎn)換器，其包括涂覆有具有至少兩個活性區(qū)域的活化涂層的催化劑基層，其中后部區(qū)域包括兩種活性成分，氧化催化劑和吸附劑，和最小化的氧儲存能力(OSC)，且其中緊位于后部區(qū)域之前的區(qū)域包括氧化催化劑、還原催化劑、吸附劑和氧儲存能力(OSC)。
2.如權(quán)利要求1所述的催化轉(zhuǎn)換器，其中后部區(qū)域的所述氧化催化劑包括鈀(Pd)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的催化轉(zhuǎn)換器，其中所述氧化催化劑包括鉬(Pt)，但是僅在緊位于所述后部區(qū)域之前的區(qū)域中。
4.如前述權(quán)利要求任一項所述的催化轉(zhuǎn)換器，其中所述還原催化劑包括銠(Rh)，但是僅在緊位于所述后部區(qū)域之前的區(qū)域中。
5.如前述權(quán)利要求任一項所述的催化轉(zhuǎn)換器，其中所述吸附劑包括鋇氧化物(BaO)。
6.一種用于捕獲氮氧化物然后還原和釋放氮的貧氮氧化物阱(381)，其包括催化轉(zhuǎn)換器，該催化轉(zhuǎn)換器包括涂覆有具有兩個活性區(qū)域的活化涂層的催化劑基層，該兩個區(qū)域為前部區(qū)域和后部區(qū)域，其中后部區(qū)域是根據(jù)權(quán)利要求1、2或5實現(xiàn)，且其中前部區(qū)域是根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項如所述緊位于后部區(qū)域之前的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項的貧氮氧化物阱(281)的催化轉(zhuǎn)換器的活化涂層。
8.一種內(nèi)燃發(fā)動機(110)的后處理系統(tǒng)，其包括至少兩個后處理裝置(280)，該后處理裝置至少為根據(jù)權(quán)利要求6的貧氮氧化物阱(281 )，和選擇性催化還原系統(tǒng)(282)或包括顆粒過濾器的選擇性催化還原系統(tǒng)(283 )。
9.一種裝備有根據(jù)權(quán)利要求8的后處理系統(tǒng)的汽車系統(tǒng)(100)的內(nèi)燃發(fā)動機(I 10)。
10.一種汽車系統(tǒng)(100)，其包括配置為控制根據(jù)權(quán)利要求9的內(nèi)燃發(fā)動機(110)的后處理系統(tǒng)的電子控制單元(450)。
【文檔編號】F01N3/28GK103670615SQ201310395605
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月3日
【發(fā)明者】E.雷尼爾, A.德菲利波 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司