(57)【要約】公共車両のディーゼルエンジン（１）のための排ガス浄化システムを開示し、このシステムは排ガスシステム（２、４、１１）に配置された酸化触媒コンバータ（３）と、還元剤噴射機構（６）を備えた還元剤投与装置（５）と、還元剤分解装置（７）と、煤粒子の分離器（８）と、還元触媒（９）と、排ガスのためのマフラー（１０）とを備える。酸化触媒（３）は、エンジン（１）の放出バルブのすぐ下流の最短距離および、排ガスマニホルド（１３）またはターボチャージャ（２３）の出口から０．７５ｍの最長距離（２４）内で配置される。還元剤分解装置（７）、煤粒子の分離器（８）、および還元触媒コンバータ（９）は、酸化触媒（３）から分離して配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
公共車両のディーゼルエンジン（１）のための排ガス浄化システムであって、
排出管（２、４、１１）に配置された酸化触媒コンバータ（３）と、
還元剤注入装置（６）を有する還元剤投与装置（５）と、
還元剤分解装置（７）と、
煤粒子の分離器（８）と、
還元触媒コンバータ（９）と、
排ガスのための消音器（１０）と
を備え、
前記酸化触媒コンバータ（３）は、前記エンジン（１）の出口バルブのすぐ下流の最短距離と、排ガス収集管（１３）または排ガスターボチャージャ（２３）の出口から０．７５ｍの最長距離（２４）との間で配置され、
前記還元剤分解装置（７）、前記煤粒子の分離器（８）、および前記還元触媒コンバータ（９）は、前記酸化触媒コンバータ（３）から分離して配置されている、排ガス浄化システム。
【請求項２】
少なくとも１つの断熱部（１４）が、前記排ガス収集管（１３）または排ガスターボチャージャ（２３）の出口から前記酸化触媒コンバータ（３）への、および／あるいは前記酸化触媒コンバータ（３）から排気消音器（１０）への、管接続部（２、４）に提供される、請求項１に記載の排ガス浄化システム。
【請求項３】
前記管接続部（２、４）の内部断熱部（１８）が前記還元剤注入装置（６）の領域内に提供される、請求項１または請求項２に記載の排ガス浄化システム。
【請求項４】
前記内部断熱部（１８）は、前記管接続部（４）と隔てて配置されかつ同軸に配置された内部管（１８）から構成される、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の排ガス浄化システム。
【請求項５】
作動する加熱装置（２０）が提供されている、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の排ガス浄化システム。
【請求項６】
前記酸化触媒コンバータ（３）の断面が、前記煤粒子の分離器（８）および／または前記還元触媒コンバータ（９）の断面の３０％〜８０％、好ましくは、５０％〜７０％となる、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の排ガス浄化システム。
【請求項７】
前記還元触媒コンバータ（９）は、高温触媒コーティングを有する第１の部分（１６）および低温触媒コーティングを有する第２の部分（１７）から構成される、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の排ガス浄化システム。
【請求項８】
前記還元剤分解装置（７）および／または前記還元触媒コンバータ（９）は、加水分解触媒および／または還元触媒を用いた、前記煤粒子の分離器の部材の少なくとも部分的なコーティングにより、組み合わされて前記煤粒子の分離器（８）を有する１つのユニットを形成する、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の排ガス浄化システム。
【請求項９】
前記煤粒子の分離器（８）および前記還元触媒コンバータ（９）は前記排気消音器（１０）に一体化される、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の排ガス浄化システム。
【請求項１０】
前記酸化触媒コンバータ（３）および／または前記還元剤分解装置（７）および／または前記煤粒子の分離器（８）および／または前記還元触媒コンバータ（９）における触媒コンバータ基板には、触媒コンバータ量１リットルにつき、１０〜１６ｇの量のウォッシュコートのコーティングが備わっている、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の排ガス浄化システム。
【請求項１１】
排ガスの流れ方向（２５）と反対に、前記酸化触媒コンバータ（３）の基板（２７）の後側（２６）に前記還元剤が作用するように、前記排気消音器（１０）の上流において前記排出管（４）へと前記還元剤が注入される、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の排ガス浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、公共車両のディーゼルエンジンのための排ガス浄化システムであって、排出管に配置された酸化触媒コンバータと、還元剤注入装置を有する還元剤投与装置と、還元剤分解装置と、煤粒子の分離器と、還元触媒コンバータと、消音器とを備える。
【背景技術】
【０００２】
車両の内燃エンジンの排ガス処理の分野において、ハニカム体として構成された触媒コンバータおよび煤粒子の分離器を用いることは特に得策であることが証明されており、このハニカム体は、流路を形成する構造化された基板部材（特に、金属のシートメタル箔、不織のワイヤ等、あるいはセラミックの板、押出し成形品等）を有しており、基板部材の構造体には、開口部を形成する微細構造、ならびに、内側から外側および／または外側から内側に、基板部材に沿って排ガスを部分的に流すように並べられた流れガイド表面が備わっていることも可能である。
【０００３】
ディーゼルエンジンの排ガスの有害成分を変換するために、異なるプロセスが用いられる。例えば、煤を低減するために、いわゆる「ＣＲＴ」プロセスが使用され、ここで煤は、排ガス中において生成された窒素酸化物により、低温で変換が促される。同様に、いわゆるＳＣＲプロセスもまた用いられることができ、排ガス中に含有される窒素酸化物は還元剤（尿素、アンモニア）により還元される。これらの方法を組み合わせることもまた既に提案されている。この目的のためには、触媒コンバータが排気システム中に配置される必要があり、特に、公共車両においては、生成される排ガスの量のため、比較的大きなコンバータを組み込む場合には、スペースの問題が生じ得る。
【０００４】
このことから、上述の排ガス浄化システムには、熱応答挙動（例えば、冷えた状態でのエンジン始動）を改善し、長期間に亘って最高の排ガス浄化率を得るための改良の余地がさらにある。さらには、関連する法規制を順守するために大型の排気消音器を用意する必要性を考慮しつつ、公共車両のディーゼルエンジンのために、排ガス浄化システムを特定の空間的条件に適合させることが模索される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明は、従来技術において浮き彫りにされた問題を少なくとも部分的に解決する目的に基づく。特に、公共車両のディーゼルエンジンのための排ガス浄化システムのパラメータおよび構成の詳細を特定することが模索され、これにより、シンプルで安価に構築しかつスペースを節約した配置構成ができる、効率的な排ガス浄化構成を実現することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、特許請求の範囲の請求項１の特徴に従った排ガス浄化システムにより達成される。本発明のさらなる有利な実施形態は特許請求の範囲の従属の請求項において特定される。特許請求の範囲の従属の請求項において個々に特定された特徴は、任意の所望の技術的に有意義な方法において互いに組み合わされてよく、本発明のさらなる実施形態を規定してよいことが指摘される。さらに、特許請求の範囲の請求項において特定される特徴は、以下の記載においてさらに正確にかつさらに詳細になされ、以下の記載は本発明のさらに好適な例示的実施形態を提供するものである。
【０００７】
本出願において、上述の目的は、公共車両のディーゼルエンジンのための排ガス浄化システムであって、排出管に配置された酸化触媒コンバータと、還元剤注入装置を有する還元剤投与装置と、還元剤分解装置と、煤粒子の分離器と、還元触媒コンバータと、排ガスのための消音器とを備え、この排ガス浄化システムは、上記酸化触媒コンバータが、上記エンジンの出口バルブのすぐ下流の最短距離と、排ガス収集管または排ガスターボチャージャの出口から０．７５ｍの最長距離との間で配置され、上記還元剤分解装置、上記煤粒子の分離器、および上記還元触媒コンバータは、上記酸化触媒コンバータから分離して配置されている、ことを特徴とするシステムによって達成される。排ガス収集管は、排ガス管を形成するための、ディーゼルエンジンのシリンダの出口の間の接続部を意味すると理解される。
【０００８】
上述の距離が短いほど、排ガスはより熱い温度で酸化触媒コンバータに入るので、排ガスに含有される汚染物質の変換はエンジン開始直後から事実上生じる。本発明に係る排ガス浄化システムの部材の配置構成および構築によれば、汚染物質の変換は、僅か数秒後に少なくとも９８％の効果が得られる。
【０００９】
酸化触媒コンバータは、それが分離されていて、エンジンの各シリンダの出口バルブのすぐ下流に配置されると、最も好都合に配置構成される。構造上の理由によりこのことは常に可能ではなく、また、本発明に係る排ガス浄化システムの目的が、現行のディーゼルエンジンのための改良（ｒｅｔｒｏｆｉｔｔａｂｌｅ）システムとして用いられることであるので、排ガスターボチャージャのないディーゼルエンジンの排ガス収集管から、または、排ガスターボチャージャを有するディーゼルエンジンの排気タービン出口から、０．７５ｍ、好ましくは、０．５ｍ未満の最長距離を有する配置構成は、上記排ガス収集管または排ガスタービン出口から上記酸化触媒コンバータへの管接続部、および／あるいは上記酸化触媒コンバータから上記排気消音器への管接続部に、断熱部が提供される場合、また特に有利である。
【００１０】
いずれにせよ、公共車両の空間的条件に適合する構成のためには、酸化触媒コンバータが、排ガス浄化システム、還元剤投与装置、還元剤注入装置、還元剤分解装置、煤粒子の分離器、還元触媒コンバータ、消音器といった他の部材から別々に配置されることが重要である。
【００１１】
酸化触媒コンバータは、排ガス中に含有される未燃の炭化水素および一酸化炭素を酸化して水および二酸化炭素を形成し、ならびに排ガス中に含有される窒素酸化物を酸化してＮＯ２を形成する機能を果たす。
【００１２】
還元剤投与装置により、還元剤は、還元剤注入装置を介して排ガスに導入され、ここで主に尿素が還元剤として注入され、この尿素は還元剤分解装置内で分解し、アンモニアを形成する。ここで、還元剤注入装置は、酸化触媒コンバータの（この場合、好ましくは下流の）または還元剤分解装置の（上流の）すぐ近傍に置かれてもよい。
【００１３】
煤粒子の分離器において、ディーゼルエンジンプロセス内で生成された煤粒子は濾過され、酸化されて二酸化炭素を形成する。煤粒子の分離器は、好ましくは、いわゆる部分的なフローフィルタとして構成され、そこでは流れが終端しない。この粒子の分離器は、特に非常に好ましくは、金属箔および金属不織ワイヤから構成される。
【００１４】
還元触媒コンバータは、還元剤により、最終的には窒素酸化物を還元し、窒素および水を生成するように機能する。セラミックの基板構造がこの目的のために用いられることが特に非常に好ましい。
【００１５】
大量の排ガスが処理されるため、ここで述べられた部品は、複数で提供されてもよく、特に、複数の配置構成が、互いに隣接（並列）するか、および／または並べられ（直列）てもよいことは明らかである。コンバータに加えて、このことは、特に、排気ラインおよび／または還元剤注入装置にも当てはまる。
【００１６】
本発明の１つの実施形態において、排気ライン中での熱損失を回避するために、断熱部が、上記排ガス収集管または排ガスタービン出口から上記酸化触媒コンバータへの管接続部、および／あるいは上記酸化触媒コンバータから上記排ガスのための消音器（排気消音器）への管接続部に提供されることが提案される。断熱手段とは、例えば、断熱材料で排出管を外側から包む（ｅｘｔｅｒｎａｌ  ｅｎｃａｓｅｍｅｎｔ）か、または内張り（ｉｎｔｅｒｎａｌ  ｌｉｎｉｎｇ）することを意味し、断熱材料としては、例えば、ミネラルウールなどの熱を通しにくい導体である材料からなり、排出管への排ガスからの熱の移動を著しく低減させる。
【００１７】
この対策における実施形態において、内部断熱部が上記還元剤注入装置の領域内に提供され、上記管接続部と隔てて配置される内部管から好ましくは構成され、この内部管はまた、例えば、スペーサとして、外側にエンボス加工された突出部が備わっていてもよいことが提案される。
【００１８】
冷えた状態でのエンジン始動の後での排ガスにより、内部管を急速に温度上昇させるために、内部管は、僅か０．３〜０．５ｍｍの壁厚で形成された低い比表面熱容量（ｌｏｗ  ｓｕｒｆａｃｅ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｈｅａｔ  ｃａｐａｃｉｔｙ）を有する。
【００１９】
エンジンからの還元剤注入装置の距離は、構造上の理由により比較的長く、その結果、冷たい状態でのエンジン始動の後の排ガスによる加熱が時間遅延の後にのみ生じる場合、（作動可能な、制御可能な）加熱装置が（例えば、内部断熱部の領域内に）配置されることが可能であり、この加熱装置は、好ましくは、電気加熱装置として構築されてもよい。この電気加熱装置は、冷たい状態でのエンジン始動および／または還元剤が追加される場合には自動的にスイッチがオンとなってよく、かつ、適切な場合には、特定の温度に達すると自動的にスイッチがオフとなってもよい。加熱装置は、好ましくは、加熱抵抗体のコイルから構成されてもよいが、加熱作用は、燃料の注入とそれによるその後の燃焼によって得られることも可能である。
【００２０】
本発明の特に好ましい実施形態において、上記酸化触媒コンバータおよび／または上記還元剤分解装置および／または上記煤粒子の分離器および／または上記還元触媒コンバータは、流路を形成する構造化された基板部材を有する。基板部材の構造体には、内側から外側および／または外側から内側に、基板部材に沿って排ガスを部分的に流すように並べられた開口部および流れガイド表面を形成する微細構造体が備わっていてもよい。このようにして、上述の部材の断面全体に亘る均一の流れ速度、部分的な流れの完全な混合、および層流の分離が得られ、結果として、排ガス浄化システムの部材の効果が著しく増加される。
【００２１】
上記酸化触媒コンバータの断面が、上記煤粒子の分離器および／または上記還元触媒コンバータの断面の３０％〜８０％、好ましくは、５０％〜７０％となる場合、本発明に係る排ガス浄化システムの個々の部材の好都合な配置構成およびそれに伴う効果が得られる。さらに、セルの密度、すなわち平方センチメートル当たりの流路の数が、酸化触媒コンバータにおいて１５個〜６０個、好ましくは３０個〜４５個、および還元触媒コンバータにおいて好ましくは４５個〜６０個の間にあることが好都合であり得る。酸化触媒コンバータ、煤粒子の分離器、および還元触媒コンバータの断面は、触媒コンバータの基板部材が配置されるハウジングの断面である。セルの密度は、触媒コンバータの断面面積との関連で、ｃｍ２当たりの流路の数を規定する。
【００２２】
還元剤による、還元触媒コンバータ中の窒素酸化物の変換は、還元触媒コンバータが、高温触媒コーティングを有する第１の部分（１６）および低温触媒コーティングを有する下流の第２の部分（１７）から構成される場合、さらに増大してもよい。ここで、還元触媒変換器は、第１の部分および第２の部分へと物理的に分けられる。この分割は、還元触媒コンバータが共通の基盤部材上に高温および低温触媒を有するゾーンコーティングを有する場合、回避可能である。高温触媒コーティングおよび低温触媒コーティングは、各々、高温で特に作用するコーティングおよび低温で特に作用するコーティングを意味すると理解される。触媒変換ハウジング中の基板部材が、主な流れ方向またはその主な流れ方向を横切る方向のいずれかの方向に異なってコーティングされる場合、ゾーンコーティングが提供される。
【００２３】
還元剤分解装置および／または還元触媒コンバータが、加水分解触媒および／または還元触媒を用いた、上記煤粒子の分離器の少なくとも部分的なコーティングにより、組み合わされて上記煤粒子の分離器を有する１つのユニットを形成する場合、空間的に好都合な配置構成を得ることができる。このユニットは、排気消音器に有利にも一体化可能である。ユニットを形成するために組み合わされた排ガス浄化システムの部材は、この部材が共通のハウジング内に配置されることを意味すると理解される。加水分解触媒は、還元剤として用いられる尿素をアンモニアおよび水蒸気へと分解する効果をもたらす。還元触媒コンバータの基板部材は、還元触媒コンバータを用いてコーティングされ、これは、アンモニアにより、窒素酸化物を窒素および水蒸気に還元する効果をもたらす。
【００２４】
還元剤注入装置、還元剤分解装置、煤粒子の分離器、および還元触媒コンバータが排気消音器内に配置される場合、さらなる一体化された構造ユニットが実現可能であり、その結果、大きさが増加した排気消音器が公共車両に、またはその内部に収容可能であることが想定される。
【００２５】
触媒効率が増大するために、上記酸化触媒コンバータおよび／または上記還元剤分解装置および／または上記煤粒子の分離器および／または上記還元触媒コンバータにおける触媒コンバータ基板にはウォッシュコートがコーティングとして塗布されてよく、その構造により、ウォッシュコートは表面面積を拡大し、触媒コンバータの作用を増加させるさらなる基板を含んでよく、触媒コンバータ量１リットルにつき、１０〜６０ｇの量、好ましくは触媒コンバータ量１リットルにつき、２５ｇ〜４０ｇの量がウォッシュコートのコーティングに提供されることが可能である。ウォッシュコートのコーティングは、多孔性の酸化層、好ましくは酸化アルミニウムであり、これは、一枚からなる触媒コンバータ基板に塗布される。ウォッシュコートは、その構造により、表面面積を拡大する。このウォッシュコートは、触媒活性の物質でコーティングされ、その触媒効果を増大させるために、さらなる物質、いわゆるプロモータを含有し、触媒の活性を高める。
【００２６】
還元剤排ガスに導入される位置は、好ましくは、煤粒子の分離器の上流にあり、かつ、流れ方向において、酸化触媒コンバータの下流に常にある。
【００２７】
酸化触媒コンバータ以外の排ガス浄化システムの部材が排気消音器内に一体化されている場合、還元剤は、好ましくは煤粒子の分離器（これは、加水分解触媒で（部分的に）有利にもコーティングされている）の中心軸と略同軸の排気消音器に直接に注入可能である。
【００２８】
代替としておよび／または組合せとして、還元剤は、排気消音器の上流にある排出管に注入されることもまた可能である。ここで、排ガスの流れ方向と反対に、上記酸化触媒コンバータの基板の後側に上記還元剤が作用するように、注入が行われることが好ましい。還元剤注入装置が酸化触媒コンバータの下流でかつすぐ付近にて配置される場合、還元剤注入装置は、還元剤を酸化触媒コンバータの基板上に排出する、すなわち、排ガスの流れ方向と反対に排出することが提案される。基板のその部分は、次いで、例えば、触媒的に不活性な構成とされてもよく、または、還元剤分解コーティングで形成されてもよい。排気システムのより熱い部分における還元剤の分解または蒸発はこのようにして迅速に得ることができ、排ガスを有した完全な混合は、長い共通の流れ経路全体に亘り、排気消音器中の還元剤分解装置まで保証される。
【００２９】
本発明および本技術分野は図面に基づいて以下に詳細に説明される。それらの図面は本発明の特に好ましい様々な構成を提供し、しかしながら本発明はそれらに限定されないことが指摘される。図面においては、各々概略的に示される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は本発明に係る排ガス浄化システムの第１の実施形態を示す。
【図２】図２は図１に係る排ガス浄化システムの構成の変形を示す。
【図３】図３は本発明に係る排ガス浄化システムのさらなる構成の変形を示す。
【図４】図４は内部断熱部が備わった排出管の部分断面図を示す。
【図５】図５は後側に還元剤測定を備えた酸化触媒コンバータの詳細図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１から図３に係る排ガス浄化システムは、公共車両のディーゼルエンジン、特に、重い貨物を運ぶ車両、バス、あるいは船または航空機のために構築される。このサイズの公共車両に対してのパワーの需要は高く、他方で同時に燃料の消費は最小にされるべきである。従って、公共車両に対するこのようなディーゼルエンジンの排気量は、例えば６リットルから１２リットルまたはそれ以上の間で様々である。これらのディーゼルエンジンは、概して、パワーを増加させ、特定の燃料消費を低減させるために、排ガスターボチャージャが備わっている。排ガスターボチャージャは、排ガスタービンによって駆動されるターボ圧縮器を用いて、ディーゼルエンジンの排ガスによって動かされる排ガスタービンの組合せを意味すると理解される。ターボ圧縮器は、ディーゼルエンジンの吸気を高められたチャージ圧力まで圧縮し、その結果、より多量の空気がエンジンへと移行し、より多量の燃料が燃焼するために利用可能である。
【００３２】
ディーゼルエンジンの個々のシリンダ内での燃料の燃焼は、まず二酸化炭素および水蒸気を生成するが、その燃焼は不完全であり、その結果、未燃の炭化水素化合物、二酸化炭素、煤、および高温のために窒素酸化物が排ガス中に存在し、これらは本発明に係る排ガス浄化システムにより、最大限まで可能な限り排ガスから取り除かれなければならない。
【００３３】
図１に係るディーゼルエンジン１は排ガスターボチャージャを有さないが、排ガスは排ガス収集管１３を介して移行し、この排ガス収集管１３は各シリンダに連結して第１の排出管２へと繋がり、そこから酸化触媒コンバータ３へと繋がる。排ガス収集管１３と酸化触媒コンバータ３との間の双方向矢印で示された距離２４は、排ガス収集管１３からの排ガスが可能な限りで最も高い温度にて酸化触媒コンバータ３へと移行するために、長くて０．７ｍ、好ましくは０．５ｍ未満である。酸化触媒コンバータ３内では、排ガスの未燃の気体成分が酸化されて水蒸気および二酸化炭素を形成する。さらに、できる限り高く、排ガス中の窒素酸化物の割合が酸化されて二酸化窒素（ＮＯ２）を形成する。
【００３４】
酸化触媒コンバータ３から、排ガスは第２の排出管４を介して消音器１０へと移行する。この場合、消音器は排ガスのためのハウジングを意味すると理解され、このハウジング内に複数の基板本体が配置され、排ガスは「比較的、自由に流動する」方法（図面中の矢印も参照）で、複数回、偏向する。図１に係る例示的な実施形態において、還元剤、特に尿素は、還元剤注入装置６を介して、還元剤投与装置５により排出管４へと注入され、排ガスと共に、消音器１０内に配置された還元剤分解装置７へと移行し、尿素は触媒変換されて水蒸気およびアンモニア（ＮＨ３）になる。消音器１０内では、煤粒子の分離器８が還元剤分解装置７の下流に置かれ、煤粒子の分離器８内で、できる限り高く、排ガス中に含有された煤粒子の割合が捕らえられ、燃やされる。煤粒子の分離器８から、排ガスはラインを介して還元触媒コンバータ９へと移行し、ここで窒素酸化物が触媒還元されて窒素および水蒸気を形成する。適切な場合には、過剰のアンモニアのために、別の捕捉装置（図示されず）が還元触媒コンバータ９の下流に置かれてもよい。還元触媒コンバータ９から現れて消音器１０の内部へと入っていく排ガスは、排出管１１を介し、音が弱められた形で消音器１０を去る。
【００３５】
ディーゼルエンジン１に排ガスターボチャージャ２３が備わり、従って、長くて０．７５ｍ、好ましくは０．５ｍ未満の距離２４が排ガスタービン出口と酸化触媒コンバータ３との間に提供されている点で、図２に係る実施形態は図１に係る実施形態と異なる。さらに、還元剤注入装置６は消音器１０内に配置され、還元剤分解装置７が煤粒子の分離器８に一体化されている。消音器１０のコンパクトな構成がこのようにして得られる。
【００３６】
図３に係る実施形態は、別々に図示されたシリンダ１２を有するディーゼルエンジン１を有し、酸化触媒コンバータ３は、各々のシリンダ１２の各出口ラインにおいて、出口バルブ（図示されず）のすぐ下流に配置されている。酸化触媒コンバータ３が出口ラインにあるように構成するためにディーゼルエンジン１が構造的に構成される場合に、この構成が可能である。個々の酸化触媒コンバータ３からの排ガスは排ガス収集管１３に移行し、ここで、この場合、酸化触媒コンバータ３とエンジンからの排ガスとの間に可能な限り最小な距離が提供される。酸化触媒コンバータ３ａは、ディーゼルエンジン１が冷えた状態でのエンジン始動の後で、対応する形で効果的に迅速に反応する。排ガス収集管１３から、排ガスが、断熱部１４が備わった排出管４を介して、消音器１０へと移行し、そこから、消音器内に一体化された還元剤分解装置７と共に煤粒子フィルタ８へと移行する。還元剤注入装置６は、煤粒子の分離器８の中心軸１５に対して実質的に同軸で還元剤を注入するように構成される。
【００３７】
この場合、還元触媒コンバータ９は第１の部分１６および第２の部分１７を有し、第１の部分１６には高温触媒コーティングが備わり、第２の部分１７には低温触媒コーティングが備わっている。還元触媒コンバータ９の効率はこのようにしてさらに増加される。図示された例示的な実施形態において、還元触媒コンバータは、２つの物理的に別々の部分１６、１７から構成されるが、共通の基盤部材上において、高温触媒および低温触媒を有するゾーンコーティングを提供することもまた可能である。
【００３８】
排出管２および４の断熱部１４は、外部断熱部として、例えば、ミネラルウール等の断熱材料から構成されてもよい。排出管４から隔てて配置された内部管１８の形での内部断熱部が、還元剤注入装置６の領域内に好ましくは形成される（図４も参照）。この内部管１８は、スペーサとして外側にエンボス加工された突出部１９が備わり、その結果、ほぼ動きのない断熱ガス層が内部管１８と排出管４との間に形成される。加熱装置２０は内部管１８内に配置されてもよく、図示された例示的実施形態におけるこの加熱装置２０は電熱抵抗体として構成され、この加熱装置２０はバッテリ２１およびスイッチ２２によって選択的に加熱作用を提供する。この加熱作用は、エンジン制御器（図示されず）によって制御される方法において作動され、特定の排ガス温度に達したときに停止される。このようにして、注入された還元剤が、排出管の比較的冷たい壁上において、固形物として、（再度）凝縮せず、および／または、蓄積しないようにすることが特に可能である。
【００３９】
図５は、排ガスの流れ方向２５と反対に、酸化触媒コンバータ３の基板２７の後側２６に作用するように、還元剤が（適切な場合には、追加的に）排気消音器（図示されず）の上流において排出管４へと注入される場合の設置状況を示す。基板２６（例えば、セラミックまたは金属のハニカム構造体）は、後側２６に隣接する後方領域内のゾーン２８を有してよく、このゾーン２８は、基板２６上／内で、還元剤の変換または蒸発を促進させる。この目的のために、ゾーン２８は、酸化触媒コンバータ３の領域内と同様に、コーティングを有さないか、または一部の他のコーティングを有して形成されてもよい。好ましくは、ゾーン２８は酸化触媒コンバータ３の基板と共に一繋がりで形成されるが、これは必ずしも必要ではない。
【００４０】
本発明は、図示された例示的な実施形態に限定されない。本発明の様々な修正もまた、特許請求の範囲の範囲内においてむしろ可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１  ディーゼルエンジン
２  第１の排出管
３  酸化触媒コンバータ
４  第２の排出管
５  還元剤投与装置
６  還元剤注入装置
７  還元剤分解装置
８  煤粒子の分離器
９  還元触媒コンバータ
１０  消音器
１１  排出管
１２  シリンダ
１３  排ガス収集管
１４  断熱部
１５  中心軸
１６  還元触媒コンバータの第１の部分
１７  還元触媒コンバータの第２の部分
１８  断熱部または内部管
１９  突出部
２０  加熱装置
２１  バッテリ
２２  スイッチ
２３  排ガスターボチャージャ
２４  距離
２５  流れ方向
２６  後側
２７  支持部
２８  ゾーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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