Búsqueda Imágenes Maps Play YouTube Noticias Gmail Drive Más »
Iniciar sesión
Usuarios de lectores de pantalla: deben hacer clic en este enlace para utilizar el modo de accesibilidad. Este modo tiene las mismas funciones esenciales pero funciona mejor con el lector.

Patentes

  1. Búsqueda avanzada de patentes
Número de publicaciónDE102016205299 A1
Tipo de publicaciónSolicitud
Número de solicitudDE201610205299
Fecha de publicación5 Oct 2017
Fecha de presentación31 Mar 2016
Fecha de prioridad31 Mar 2016
También publicado comoCN107269351A
Número de publicación1610205299, 201610205299, DE 102016205299 A1, DE 102016205299A1, DE 2016/10205299 A1, DE-A1-102016205299, DE102016205299 A1, DE102016205299A1, DE1610205299, DE2016/10205299A1, DE201610205299
InventoresPlamen Toshev, Francis Nana, Andreas Döring
SolicitanteMan Diesel & Turbo Se
Exportar citaBiBTeX, EndNote, RefMan
Enlaces externos: DPMA, Espacenet
Brennkraftmaschine mit Abgasnachbehandlungssystem Internal combustion engine with exhaust aftertreatment system traducido del alemán
DE 102016205299 A1
Resumen  traducido del alemán
Brennkraftmaschine (1) mit einem Abgasnachbehandlungssystem (3), nämlich mit einem SCR-Abgasnachbehandlungssystem, wobei die Brennkraftmaschine (1) mehrere Zylinder (7) aufweist, wobei das Abgasnachbehandlungssystem (3) mindestens einen in mindestens einem Reaktorraum (10) angeordneten SCR-Katalysator (9), eine zum jeweiligen Reaktorraum (10) und jeweiligen SCR-Katalysator (9) führende Abgaszuleitung (8), eine vom jeweiligen Reaktorraum (10) und jeweiligen SCR-Katalysator (9) wegführende Abgasableitung (11), eine der jeweiligen Abgaszuleitung (8) zugeordnete Einbringeinrichtung (16) zum Einbringen eines Reduktionsmittels, insbesondere von Ammoniak oder einer Ammoniak-Vorläufersubstanz, in das Abgas, und eine stromabwärts der jeweiligen Einbringeinrichtung (16) angeordnete Mischstrecke (18) zum Mischen des Abgases mit dem Reduktionsmittel stromaufwärts des jeweiligen SCR-Katalysators (9) aufweist, wobei die Brennkraftmaschine mindestens einen für eine Gruppe von Zylindern (7) gem Internal combustion engine (1) with an exhaust aftertreatment system (3), namely with an SCR exhaust-gas aftertreatment system, the internal combustion engine (1) having a plurality of cylinders (7), wherein the exhaust gas aftertreatment system (3) at least arranged a in at least one reactor chamber (10) SCR catalyst (9), one for each reactor chamber (10) and the respective SCR catalytic converter (9) leading flue gas feed line (8), one from each reactor chamber (10) and the respective SCR catalytic converter (9) leading away exhaust gas discharge line (11), one of the respective exhaust gas inlet (8) associated with the delivery device (16) for introducing a reducing agent, in particular ammonia or an ammonia precursor into the exhaust, and a downstream of the respective delivery device (16) arranged in the mixing section (18) for mixing the exhaust gas with the reducing agent upstream of the respective SCR catalyst (9), wherein the internal combustion engine at least one of a group of cylinders (7) according to einsamen Abgassammler (4) aufweist, und wobei das Abgas ausgehen vom jeweiligen Abgassammler (4) über das Abgasnachbehandlungssystem (3), nämlich den jeweiligen Reaktorraum (10) und den jeweiligen SCR-Katalysator (9), und stromabwärts des Abgasnachbehandlungssystems (3) über mindestens einen Abgasturbolader (5) eines Abgasaufladungssystems (2) führbar ist. solitary exhaust manifold (4), and wherein the exhaust gas emanating from the respective exhaust manifold (4) via the exhaust-gas aftertreatment system (3), namely the respective reactor chamber (10) and the respective SCR catalytic converter (9) and downstream of the exhaust aftertreatment system (3) at least one exhaust-gas turbocharger (5) of an exhaust gas charging system (2) can be guided.
Imágenes(3)
Previous page
Next page
Reclamaciones(16)  traducido del alemán
  1. Brennkraftmaschine ( Internal combustion engine ( 1 1 ) mit einem Abgasnachbehandlungssystem ( ) (With an exhaust aftertreatment system 3 3 ), wobei die Brennkraftmaschine ( ), Wherein the internal combustion engine ( 1 1 ) mehrere Zylinder ( ) A plurality of cylinders ( 7 7 ) aufweist, und wobei das Abgasnachbehandlungssystem ( ), And wherein the exhaust aftertreatment system ( 3 3 ) mindestens einen in mindestens einem Reaktorraum ( ) At least one (in at least one reactor chamber 10 10 ) angeordneten Katalysator ( ) Catalyst arranged ( 9 9 ), eine zum jeweiligen Reaktorraum ( ), A (for each reactor chamber 10 10 ) und jeweiligen Katalysator ( ), And respective catalyst ( 9 9 ) führende Abgaszuleitung ( ) Leading flue gas supply line ( 8 8th ), eine vom jeweiligen Reaktorraum ( ), A (from the respective reactor chamber 10 10 ) und jeweiligen Katalysator ( ), And respective catalyst ( 9 9 ) wegführende Abgasableitung ( ) Leading away exhaust gas discharge line ( 11 11 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine mindestens einen für eine Gruppe von Zylindern ( ), Characterized in that the internal combustion engine at least one (for a group of cylinders 7 7 ) gemeinsamen Abgassammler ( ) Common exhaust manifold ( 4 4 ) aufweist, wobei das Abgas ausgehend vom jeweiligen Abgassammler ( ), Wherein the exhaust gas outgoing (from the respective exhaust gas collectors 4 4 ) über das Abgasnachbehandlungssystem ( ) (Via the exhaust aftertreatment system 3 3 ), nämlich den jeweiligen Reaktorraum ( (), Namely the respective reactor chamber 10 10 ) und den jeweiligen SCR-Katalysator ( ) And the respective SCR catalytic converter ( 9 9 ), und stromabwärts des Abgasnachbehandlungssystems ( (), And downstream of the exhaust aftertreatment system 3 3 ) über mindestens einen Abgasturbolader ( ) Via at least one exhaust gas turbocharger ( 5 5 ) eines Abgasaufladungssystems ( () Of an exhaust gas charging system 2 2 ) der Brennkraftmaschine führbar ist. ) Can be guided to the internal combustion engine.
  2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasnachbehandlungssystem ( Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the exhaust aftertreatment system ( 3 3 ) ein SCR-Abgasnachbehandlungssysteme ist, wobei eine der jeweiligen Abgaszuleitung ( ) Is an SCR exhaust gas treatment systems, one of said respective exhaust-gas feed line ( 8 8th ) zugeordnete Einbringeinrichtung ( ) Associated with the delivery device ( 16 16 ) zum Einbringen eines Reduktionsmittels, insbesondere von Ammoniak oder einer Ammoniak-Vorläufersubstanz, in das Abgas, und eine stromabwärts der jeweiligen Einbringeinrichtung ( ) (For introducing a reducing agent, in particular ammonia or an ammonia precursor into the exhaust, and a downstream of the respective delivery device 16 16 ) angeordnete Mischstrecke ( ) Arranged in the mixing section ( 18 18 ) zum Mischen des Abgases mit dem Reduktionsmittel stromaufwärts des jeweiligen SCR-Katalysators ( ) (For mixing the exhaust gas with the reducing agent upstream of the respective SCR catalyst 9 9 ) aufweist. ) having.
  3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Abgassammler ( Internal combustion engine according to claim 2, characterized in that the respective exhaust manifold ( 4 4 ) und die jeweilige Mischstrecke ( ) And the respective mixing zone ( 18 18 ) eines SCR-Katalysators zu einer gemeinsamen Baugruppe zusammengefasst sind. ) Are summarized of an SCR catalyst to form a common assembly.
  4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auch die jeweilige Abgaszuleitung ( Internal combustion engine according to claim 3, characterized in that the respective exhaust-gas feed line ( 8 8th ) von der gemeinsamen Baugruppe bereitgestellt ist. ) Is provided by the common assembly.
  5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige gemeinsame Baugruppe derart ausgebildet ist, dass Abgas ausgehend vom jeweiligen Abgassammler ( Internal combustion engine according to claim 3 or 4, characterized in that the respective joint assembly is configured such that exhaust gas outgoing (from the respective exhaust gas collectors 4 4 ) der jeweiligen Mischstrecke ( () Of the respective mixing zone 18 18 ) mit einer maximal dreifachen Umlenkung, bevorzugt mit einer maximal zweifachen Umlenkung, besonders bevorzugt mit einer maximal einfachen Umlenkung, zuführbar ist. ), Can be supplied with a maximum of three times the deflection, preferably with a maximum of two times the deflection, more preferably with a maximum of simple deflection.
  6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige gemeinsame Baugruppe derart ausgebildet ist, dass Abgas ausgehend vom jeweiligen Abgassammler ( Internal combustion engine according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the respective joint assembly is configured such that exhaust gas outgoing (from the respective exhaust gas collectors 4 4 ) der jeweiligen Mischstrecke ( () Of the respective mixing zone 18 18 ) mit einer Umlenkung von maximal 270°, bevorzugt mit einer Umlenkung von maximal 180°, besonders bevorzugt mit einer Umlenkung von maximal 90°, zuführbar ist. ) Is provided with a deflection of a maximum of 270 °, preferably with a deflection of a maximum of 180 °, particularly preferably with a deflection of a maximum of 90 °, can be fed.
  7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige gemeinsame Baugruppe derart ausgebildet ist, dass Abgas ausgehend vom jeweiligen Abgassammler ( Internal combustion engine according to claim 3 or 4, characterized in that the respective joint assembly is configured such that exhaust gas outgoing (from the respective exhaust gas collectors 4 4 ) der jeweiligen Mischstrecke ( () Of the respective mixing zone 18 18 ) umlenkungsfrei zuführbar ist. ) Is supplied without deflection.
  8. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Bypass ( Internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7, characterized by a bypass ( 12 12 ), über den Abgas am jeweiligen Reaktorraum ( ), (Via the exhaust gas at the respective reactor chamber 10 10 ) vorbei ausgehend vom jeweiligen Abgassammler ( ) By starting (from the respective exhaust gas collectors 4 4 ) oder der jeweiligen Mischstrecke ( ) Or of the respective mixing zone ( 18 18 ) oder der jeweiligen Abgaszuleitung ( ) Or the respective exhaust feed duct ( 8 8th ) der jeweiligen Abgasableitung ( () Of the respective exhaust gas discharge 11 11 ) zuführbar ist. ) Can be fed.
  9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas ausgehend von der jeweiligen Abgasableitung ( Internal combustion engine according to claim 8, characterized in that the exhaust gas outgoing (from the respective exhaust derivative 11 11 ) einer stromabwärts des Abgasnachbehandlungssystems ( ) (A downstream of the exhaust aftertreatment system 3 3 ) positionierten Turbine ( ) Positioned turbine ( 6 6 ) eines Abgasturboladers ( () Of an exhaust turbocharger 5 5 ) des Abgasaufladungssystems ( () Of the exhaust gas charging system 2 2 ) zuführbar ist. ) Can be fed.
  10. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Abgaszuleitung ( Internal combustion engine according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the respective exhaust-gas feed line ( 8 8th ) und die jeweilige Abgasableitung ( ) And the respective exhaust gas discharge line ( 11 11 ) von derselben Seite ( ) (From the same side 22 22 ) des jeweilige Reaktorraums ( () Of the respective reactor space 10 10 ) aus in den jeweiligen Reaktorraum ( ) From (in the reactor chamber 10 10 ) münden oder an dem jeweiligen Reaktorraum ( ) Open or (at the respective reactor chamber 10 10 ) angreifen. ) Attack.
  11. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige gemeinsame Baugruppe derart ausgebildet ist, das ein Abstand zwischen einer vom jeweiligen Katalysator ( Internal combustion engine according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the respective joint assembly is formed such that a distance between an (from the respective catalyst 9 9 ) oder jeweiligen Reaktorraum ( ) Or each reactor chamber ( 10 10 ) am entferntesten liegenden zylinderseitigen Abgasmündungsstelle in den jeweiligen Abgassammler ( ) (In the exhaust manifold at the farthest cylinder-side exhaust gas discharge point 4 4 ) und dem jeweiligen Katalysator ( ) And the respective catalyst ( 9 9 ) oder jeweiligen Reaktorraum ( ) Or each reactor chamber ( 10 10 ) maximal das vierfache, bevorzugt das maximal dreifache, besonders bevorzugt das maximal zweifache, des Abstands zwischen der vom jeweiligen Katalysator ( ) Maximum four times, preferably up to three times, particularly preferably a maximum of two times, the distance between the (respective catalyst from 9 9 ) oder jeweiligen Reaktorraum ( ) Or each reactor chamber ( 10 10 ) am entferntesten liegenden zylinderseitigen Abgasmündungsstelle in den jeweiligen Abgassammler ( ) (In the exhaust manifold at the farthest cylinder-side exhaust gas discharge point 4 4 ) und einer vom jeweiligen Katalysator ( ) And one (from the respective catalyst 9 9 ) oder jeweiligen Reaktorraum ( ) Or each reactor chamber ( 10 10 ) am nächsten liegenden zylinderseitigen Abgasmündungsstelle in den jeweiligen Abgassammler ( ) (In the respective exhaust manifold closest to the cylinder-side exhaust gas discharge point 4 4 ) entspricht. ) Corresponds.
  12. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass für alle Zylinder ( Internal combustion engine according to one of claims 1 to 11, characterized in that (for all the cylinders 7 7 ) ein einziger Abgassammler ( ), A single exhaust manifold ( 4 4 ) und eine einzige Mischstrecke ( ) And a single mixing section ( 18 18 ) und ein einziger Reaktorraum ( ) And a single reactor space ( 4 4 ) vorhanden ist. ) is available.
  13. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass für eine erste Gruppe von Zylindern ein erster gemeinsamer Abgassammler und eine erste gemeinsame Mischstrecke und ein erster gemeinsamer Reaktorraum und für eine zweite Gruppe von Zylindern ein zweiter gemeinsamer Abgassammler und eine zweite gemeinsame Mischstrecke und ein zweiter gemeinsamer Reaktorraum vorhanden sind, die um 180° derart zueinander versetzt sind, dass zu beiden Seiten der Brennkraftmaschine jeweils ein Reaktorraum vorhanden ist. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 12, characterized in that a first common exhaust manifold for a first group of cylinders and a first common mixing section and a first common reactor chamber and for a second group of cylinders, a second common exhaust manifold and a second common mixing section and a second common reactor chamber are provided, which are offset by 180 ° to each other such that on both sides of the engine in each case, a reactor space is available.
  14. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine eine Zweitakt-Brennkraftmaschine ist. Internal combustion engine according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the internal combustion engine is a two stroke internal combustion engine.
  15. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung des Reduktionsmittels örtlich vor der Zuführung von Abgas eines Zylinders in den Abgassammler ( Internal combustion engine according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the supply of the reducing agent locally before the supply of exhaust gas of a cylinder (in the exhaust manifold 4 4 ) erfolgt ( ) Is carried out ( 16a 16a , . 16b 16b ). ).
  16. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischrohr ( Internal combustion engine according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the mixing tube ( 18 18 ) in den Abgassammler ( ) (In the exhaust manifold 4 4 ) integriert ist. ) Is integrated.
Descripción  traducido del alemán
  • [0001] [0001]
    Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Abgasnachbehandlungssystem. The invention relates to an internal combustion engine with an exhaust aftertreatment system.
  • [0002] [0002]
    Bei Verbrennungsprozessen in stationären Brennkraftmaschinen, die zum Beispiel in Kraftwerken zum Einsatz kommen, sowie bei Verbrennungsprozessen in nichtstationären Brennkraftmaschinen, die zum Beispiel auf Schiffen zum Einsatz kommen, entstehen Stickoxide, wobei diese Stickoxide typischerweise bei der Verbrennung schwefelhaltiger, fossiler Brennstoffe, wie Kohle, Steinkohle, Braunkohle, Erdöl, Schweröl oder Dieselkraftstoffen entstehen. In combustion processes in stationary internal combustion engines, which are, for example, in power plants for use, as well as in combustion processes in non-stationary internal combustion engines, which are, for example, on ships, oxides of nitrogen, said nitrogen oxides typically used in the combustion of sulfur-containing fossil fuels such as coal, bituminous coal arise lignite, fuel oil, heavy oil or diesel fuels. Daher sind solchen Brennkraftmaschinen Abgasnachbehandlungssysteme zugeordnet, die der Reinigung, insbesondere der Entstickung, des die Brennkraftmaschine verlassenden Abgases dienen. Therefore, such an internal combustion engine exhaust aftertreatment systems are assigned to serve the cleaning, especially the removal of nitrogen, of the internal combustion engine exhaust gas leaving.
  • [0003] [0003]
    Zur Reduzierung von Stickoxiden im Abgas kommen in aus der Praxis bekannten Abgasnachbehandlungssystemen in erster Linie sogenannte SCR-Katalysatoren zum Einsatz. so-called SCR catalysts are known from practice exhaust aftertreatment systems primarily used for reducing nitrogen oxides in the exhaust gas. In einem SCR-Katalysator erfolgt eine selektive katalytische Reduktion von Stickoxiden, wobei für die Reduktion der Stickoxide Ammoniak (NH 3 ) als Reduktionsmittel benötigt wird. In an SCR catalyst, a selective catalytic reduction of nitrogen oxides, whereby for the reduction of nitrogen oxides ammonia (NH 3) is required as a reductant. Das Ammoniak bzw. eine Ammoniak-Vorläufersubstanz, wie zum Beispiel Urea, wird hierzu stromaufwärts des SCR-Katalysators in flüssiger Form in das Abgas eingebracht, wobei das Ammoniak bzw. die Ammoniak-Vorläufersubstanz stromaufwärts des SCR-Katalysators mit dem Abgas vermischt wird. The ammonia or an ammonia precursor such as urea, is for this purpose introduced upstream of the SCR catalyst in liquid form into the exhaust gas, wherein the ammonia or the ammonia precursor upstream of the SCR catalyst with the exhaust gas is mixed. Hierzu sind nach der Praxis Mischstrecken zwischen der Einbringung des Ammoniaks bzw. der Ammoniak-Vorläufersubstanz und dem SCR-Katalysator vorgesehen. For this purpose, mixing paths between the introduction of the ammonia or the ammonia precursor substance and the SCR catalyst provided according to the practice.
  • [0004] [0004]
    Obwohl mit aus der Praxis bekannten Abgasnachbehandlungssystemen, die einen SCR-Katalysator umfassen, bereits erfolgreich eine Abgasnachbehandlung, insbesondere eine Stickoxidreduzierung, erfolgen kann, besteht Bedarf daran, die Abgasnachbehandlungssysteme weiter zu verbessern. Although successfully, an exhaust aftertreatment, in particular a reduction of nitrogen oxides occur with known from practice exhaust aftertreatment systems including an SCR catalyst, there is a need to further improve the exhaust aftertreatment systems. Insbesondere besteht Bedarf daran, bei einer kompakten Bauform einen effektive Abgasnachbehandlung und einen effektiven Betrieb einer das Abgasnachbehandlungssystem aufweisen Brennkraftmaschine zu ermöglichen. In particular, there is a need, in a compact design, an effective exhaust gas treatment, and an effective operation of the exhaust aftertreatment system comprising the internal combustion engine to enable.
  • [0005] [0005]
    Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Brennkraftmaschine, insbesondere eine Zweitakt-Brennkraftmaschine, mit einem Abgasnachbehandlungssystem zu schaffen, die bei kompakter Bauform und Gewährleistung einer effektiven Abgasnachbehandlung effektiv betrieben werden kann. Starting herefrom, the present invention has the object of providing a novel internal combustion engine, particularly a two-stroke internal combustion engine to provide with an exhaust aftertreatment system which can operate effectively in a compact design and to ensure an effective exhaust gas treatment.
  • [0006] [0006]
    Diese Aufgabe wird durch eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 gelöst. This object is solved by an internal combustion engine according to Claim. 1 Erfindungsgemäß weist die Brennkraftmaschine mindestens einen für eine Gruppe von Zylindern gemeinsamen Abgassammler auf, wobei das Abgas ausgehend vom jeweiligen Abgassammler über das Abgasnachbehandlungssystem, nämlich den jeweiligen Reaktorraum und den jeweiligen SCR-Katalysator, und stromabwärts des Abgasnachbehandlungssystems über mindestens einen Abgasturbolader eines Abgasaufladungssystems führbar ist. According to the invention, the internal combustion engine to at least one common for a group of cylinders, the exhaust manifold, the exhaust gas can be guided starting from the respective exhaust manifold over the exhaust aftertreatment system, namely the respective reactor chamber and the respective SCR catalytic converter, and downstream of the exhaust aftertreatment system via at least one exhaust gas turbocharger of an exhaust gas charging system. Die Erfindung ermöglicht bei kompakter Bauform eine effektive Abgasnachbehandlung und einen effektiven Betrieb der Brennkraftmaschine, insbesondere einer Zweitakt-Brennkraftmaschine. The invention allows for effective exhaust gas treatment, and an effective operation of the internal combustion engine, particularly a two-stroke internal combustion engine in a compact design.
  • [0007] [0007]
    Nach einer vorteilhaften Weiterbildung sind die jeweilige Mischstrecke und der jeweilige Abgassammler und vorzugsweise auch die jeweilige Abgaszuleitung zu einer gemeinsamen Baugruppe zusammengefasst. According to an advantageous further development of the respective mixing zone and the respective exhaust gas collectors and preferably also the respective exhaust gas feed line are combined to form a common assembly. Dies ermöglicht bei besonders kompakter Bauform der Brennkraftmaschine eine effektive Abgasnachbehandlung und einen effektiven Betrieb der Brennkraftmaschine, insbesondere einer Zweitakt-Brennkraftmaschine. This allows for effective exhaust gas treatment, and an effective operation of the internal combustion engine, particularly a two-stroke internal combustion engine in a particularly compact design of the internal combustion engine.
  • [0008] [0008]
    Vorzugsweise ist die jeweilige gemeinsame Baugruppe derart ausgebildet, das Abgas ausgehend vom jeweiligen Abgassammler der jeweiligen Mischstrecke mit einer maximal dreifachen Umlenkung, bevorzugt mit einer maximal zweifachen Umlenkung, besonders bevorzugt mit einer maximal einfachen Umlenkung, höchst bevorzugt umlenkungsfrei, zuführbar ist. Preferably, the respective joint assembly is configured such that exhaust gas starting from the respective exhaust manifold of each mixing section with a maximum of three times the deflection, preferably with a maximum of two times the deflection, more preferably with a maximum of simple deflection, most preferably without deflection, fed is. Dies ermöglicht bei kompakter Bauform der Brennkraftmaschine eine effektive Abgasnachbehandlung und einen effektiven Betrieb der vorzugsweise als Zweitakt-Brennkraftmaschine ausgeführten Brennkraftmaschine. This allows for effective exhaust gas treatment, and an effective operation of the internal combustion engine, preferably embodied as a two-stroke internal combustion engine in a compact design of the engine.
  • [0009] [0009]
    Nach einer vorteilhaften Weiterbildung münden die jeweilige Abgaszuleitung und die jeweilige Abgasableitung von derselben Seite des jeweiligen Reaktorraums aus in denselben oder greifen an derselben Seite des jeweiligen Reaktorraums demselben an. According to an advantageous further development, the respective exhaust gas feed line and the respective exhaust gas deriving from the same side of the respective reactor chamber open out into the same or fall on the same side of the respective reactor space to the same. Dies ermöglicht bei besonders kompakter Bauform der Brennkraftmaschine eine effektive Abgasnachbehandlung und einen effektiven Betrieb der vorzugsweise als Zweitakt-Brennkraftmaschine ausgeführten Brennkraftmaschine. This allows for effective exhaust gas treatment, and an effective operation of the internal combustion engine, preferably embodied as a two-stroke internal combustion engine in a particularly compact design of the internal combustion engine.
  • [0010] [0010]
    Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die jeweilige gemeinsame Baugruppe derart ausgebildet, das ein Abstand zwischen einer vom jeweiligen Katalysator oder jeweiligen Reaktorraum am entferntesten liegenden zylinderseitigen Abgasmündungsstelle in den jeweiligen Abgassammler und dem jeweiligen Katalysator oder jeweiligen Reaktorraum maximal das vierfache, bevorzugt das maximal dreifache, besonders bevorzugt das maximal zweifache, des Abstands zwischen der vom jeweiligen Katalysator oder jeweiligen Reaktorraum am entferntesten liegenden zylinderseitigen Abgasmündungsstelle in den jeweiligen Abgassammler und einer vom jeweiligen Katalysator oder jeweiligen Reaktorraum am nächsten liegenden zylinderseitigen Abgasmündungsstelle in den jeweiligen Abgassammler entspricht. According to a further advantageous embodiment, the respective joint assembly is formed such that a distance between a lying on the respective catalyst or respective reactor space farthest cylinder-side exhaust gas discharge point in the exhaust manifold and the respective catalyst or respective reactor space maximum four times, preferably up to three times, particularly preferably, the maximum of two times, the distance between the lying on the respective catalyst or respective reactor chamber most remote cylinder-side exhaust gas discharge point in the exhaust manifold and the particular catalyst or each reactor chamber to the next cylinder-side exhaust gas discharge point corresponds in the exhaust manifold. Dies ermöglicht bei besonders kompakter Bauform der Brennkraftmaschine eine effektive Abgasnachbehandlung und einen effektiven Betrieb der vorzugsweise als Zweitakt-Brennkraftmaschine ausgeführten Brennkraftmaschine. This allows for effective exhaust gas treatment, and an effective operation of the internal combustion engine, preferably embodied as a two-stroke internal combustion engine in a particularly compact design of the internal combustion engine.
  • [0011] [0011]
    Vorzugseise umfasst die Brennkraftmaschine einen Bypass, über den Abgas am jeweiligen Reaktorraum vorbei ausgehend vom jeweiligen Abgassammler oder der jeweiligen Mischstrecke oder der jeweiligen Abgaszuleitung der jeweiligen Abgasableitung und ausgehend von der jeweiligen Abgasableitung einer stromabwärts des Abgasnachbehandlungssystems positionierten Turbine des Abgasaufladungssystems zuführbar ist. Vorzugseise the internal combustion engine includes a bypass to the exhaust gas at the respective reactor space by starting from the respective exhaust manifold or each mixing section or the respective exhaust gas inlet of the respective flue gas discharge and starting positioned on the respective flue gas discharge of a downstream of the exhaust aftertreatment system turbine of the exhaust gas charging system can be fed. Dies ermöglicht bei kompakter Bauform der Brennkraftmaschine eine effektive Abgasnachbehandlung und einen effektiven Betrieb der vorzugsweise als Zweitakt-Brennkraftmaschine ausgeführten Brennkraftmaschine. This allows for effective exhaust gas treatment, and an effective operation of the internal combustion engine, preferably embodied as a two-stroke internal combustion engine in a compact design of the engine.
  • [0012] [0012]
    Bei der Brennkraftmaschine handelt es sich vorzugweise um eine Zweitakt-Brennkraftmaschine. In the internal combustion engine is preferably a two-stroke internal combustion engine.
  • [0013] [0013]
    Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Preferred developments of the invention emerge from the subclaims and the following description. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Exemplary embodiments of the invention, but are not limited to, explained in more detail on hand of the drawing. Dabei zeigt: In which:
  • [0014] [0014]
    1 1 eine schematisierte, perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit einem Abgasnachbehandlungssystem; a schematic, perspective view of an inventive internal combustion engine with an exhaust aftertreatment system;
  • [0015] [0015]
    2 2 ein Detail des Abgasnachbehandlungssystems der a detail of the exhaust aftertreatment system 1 1 ; ;
  • [0016] [0016]
    3 3 ein Detail der a detail of the 2 2 ; ;
  • [0017] [0017]
    4 4 eine schematisierte, perspektivische Ansicht einer zweiten erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit einem Abgasnachbehandlungssystem; a schematic, perspective view of a second internal combustion engine with an exhaust aftertreatment system according to the invention; und and
  • [0018] [0018]
    5 5 eine schematisierte, perspektivische Ansicht einer dritten erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit einem Abgasnachbehandlungssystem. a schematic, perspective view of a third inventive internal combustion engine with an exhaust aftertreatment system.
  • [0019] [0019]
    Die hier vorliegende Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Abgasnachbehandlungssystem, so zum Beispiel eine stationäre Brennkraftmaschine in einem Kraftwerk oder eine auf einem Schiff zum Einsatz kommende, nichtstationäre Brennkraftmaschine. The present invention concerns an internal combustion engine with an exhaust aftertreatment system, such as a stationary engine in a power plant or a future on a ship for use, non-stationary internal combustion engine. Insbesondere betrifft die Erfindung eine mit Schweröl betriebene Zweitakt-Schiffsdieselbrennkraftmaschine. In particular, the invention relates to a powered heavy oil two-stroke marine diesel internal combustion engine.
  • [0020] [0020]
    1 1 zeigt eine Anordnung aus einer Brennkraftmaschine shows an arrangement of an internal combustion engine 1 1 mit einem Abgasturboaufladungssystem with an exhaust gas turbocharger system 2 2 und einem Abgasnachbehandlungssystem and an exhaust aftertreatment system 3 3 . , Bei der Brennkraftmaschine In the internal combustion engine 1 1 kann es sich um instationäre oder stationäre Brennkraftmaschine handeln, insbesondere um eine instationär betriebene Schiffsbrennkraftmaschine. It may be transient or stationary internal combustion engine, in particular an unsteady ship powered internal combustion engine. Abgas, welches Zylinder Exhaust gas cylinder 7 7 der Brennkraftmaschine the internal combustion engine 1 1 verlässt, wird im Abgasaufladungssystem leaves, is in the exhaust gas charging system 2 2 genutzt, um aus der thermischen Energie des Abgases mechanische Energie zur Verdichtung von dem Verbrennungsmotor used to from the thermal energy of the exhaust mechanical energy for the compression of the internal combustion engine 1 1 zuzuführender Ladeluft zu gewinnen. to win to be supplied to the charge air.
  • [0021] [0021]
    So zeigt so shows 1 1 eine Brennkraftmaschine an internal combustion engine 1 1 mit einem Abgasturboaufladungssystem with an exhaust gas turbocharger system 2 2 , welches mindestens einen Abgasturbolader Comprising at least one exhaust gas turbocharger 5 5 umfasst. includes. Abgas, welches die Zylinder Exhaust gas, the cylinders 7 7 der Brennkraftmaschine the internal combustion engine 1 1 verlässt, strömt über eine Turbine leaves, flows through a turbine 6 6 des Abgasturboladers the exhaust gas turbocharger 5 5 und wird in derselben entspannt, wobei hierbei gewonnene Energie in einem Verdichter des Abgasturboladers and is in the same relaxed, wherein this recovered energy in a compressor of the exhaust turbocharger 5 5 genutzt wird, um Ladeluft zu verdichten. is used to compress charge air. Vorzugsweise umfasst die Brennkraftmaschine Preferably, the internal combustion engine 1 1 ein zweistufiges Abgasturboaufladungssystem a two-stage turbocharging system 2 2 mit einem Hochdruckturbolader und einem Niederdruckturbolader. with a high-pressure turbocharger and a low pressure turbocharger.
  • [0022] [0022]
    Zusätzlich zu dem Abgasaufladungssystem In addition to the gas charging system 2 2 umfasst die Brennkraftmaschine comprising the internal combustion engine 1 1 das Abgasnachbehandlungssystem the exhaust aftertreatment system 3 3 , bei welchem es sich um ein SCR-Abgasnachbehandlungssystem handelt. In which it is an SCR exhaust aftertreatment system. Das SCR-Abgasnachbehandlungssystem The SCR aftertreatment system 3 3 ist zwischen die Zylinder is interposed between the cylinder 7 7 der Brennkraftmaschine the internal combustion engine 1 1 und das Abgasaufladungssystem and the exhaust gas charging system 2 2 geschaltet, sodass demnach Abgas, welches die Zylinder connected so that accordingly exhaust gas cylinders 7 7 der Brennkraftmaschine the internal combustion engine 1 1 verlässt, zunächst über das SCR-Abgasnachbehandlungssystem leaves, initially through the SCR exhaust aftertreatment system 3 3 und erst anschließend über das Abgasaufladungssystem and only then on the exhaust gas charging system 2 2 geführt wird. to be led.
  • [0023] [0023]
    1 1 zeigt eine Abgaszuleitung shows a gas supply line 8 8th , über die Abgas, ausgehend von den Zylindern , On the exhaust gas from the cylinders 7 7 der Brennkraftmaschine the internal combustion engine 1 1 in Richtung auf einen SCR-Katalysator in the direction of an SCR catalyst 9 9 geführt werden kann, der in einem Reaktorraum can be performed in a reactor chamber 10 10 angeordnet ist. is arranged. Ferner zeigt also shows 1 1 eine Abgasableitung a flue gas discharge 11 11 , die der Ableitung des Abgases vom SCR-Katalysator That the derivative of the exhaust gas from the SCR catalyst 9 9 in Richtung auf die Turbine in the direction of the turbine 6 6 des Abgasturboladers the exhaust gas turbocharger 5 5 dient. serves.
  • [0024] [0024]
    Die Brennkraftmaschine The internal combustion engine 1 1 der of the 1 1 weist einen für alle Zylindern has an all cylinders 7 7 gemeinsamen Abgassammler common exhaust manifold 4 4 auf. on. Abgas, welches die Zylindern Exhaust gas, the cylinders 7 7 der Brennkraftmaschine the internal combustion engine 1 1 verlässt, ist ausgehend vom Abgassammler leaves, is starting from the exhaust manifold 4 4 über die Abgaszuleitung via the exhaust gas feed line 8 8th in Richtung aufs das Abgasnachbehandlungssystem in the direction onto the exhaust aftertreatment system 3 3 , nämlich den jeweiligen Reaktorraum Namely the respective reactor chamber 10 10 und den jeweiligen SCR-Katalysator and the respective SCR catalyst 9 9 , und stromabwärts des Abgasnachbehandlungssystems And downstream of the exhaust aftertreatment system 3 3 über den Abgasturbolader on the turbocharger 5 5 des Abgasaufladungssystems the Turbocharging Systems 2 2 führbar. feasible.
  • [0025] [0025]
    Die zum Reaktorraum The reactor for space 10 10 und damit zu dem im Reaktorraum and thus the space in the reactor 10 10 positionierten SCR-Katalysator positioned SCR catalyst 9 9 führende Abgaszuleitung leading exhaust gas supply line 8 8th sowie die vom Reaktorraum and from the reactor chamber 10 10 und damit vom SCR-Katalysator and thus from the SCR catalyst 9 9 wegführende Abgasableitung leading away exhaust gas discharge 11 11 oder der Abgassammler or the exhaust gas collector 4 4 und die Abgasableitung and the flue gas discharge 11 11 sind über einen Bypass are via a bypass 12 12 (siehe (please refer 2 2 ) gekoppelt, in den ein Absperrorgan ) Coupled in a shut-off 13 13 integriert ist. is integrated. Bei geschlossenem Absperrorgan In closed valve 13 13 ist der Bypass the bypass 12 12 verschlossen, sodass über dieselbe kein Abgas strömen kann. closed, so can not flow exhaust gas through the same. Dann hingegen, wenn das Absperrorgan Then, however, when the shut-off 13 13 geöffnet ist, kann über den Bypass is open, via the bypass 12 12 Abgas strömen, und zwar vorbei am Reaktorraum flow exhaust, and indeed pass the reactor chamber 10 10 und demnach vorbei an dem im Reaktorraum and thus past the space in the reactor 10 10 positionierten SCR-Katalysator positioned SCR catalyst 9 9 . , 2 2 verdeutlicht mit Pfeilen illustrated with arrows 14 14 die Strömung des Abgases durch das Abgasnachbehandlungssystem the flow of exhaust gas through the exhaust aftertreatment system 3 3 bei über das Absperrorgan at about the obturator 13 13 verschlossenem Bypass closed bypass 12 12 , wobei , in which 2 2 entnommen werden kann, dass die Abgaszuleitung It can be seen that the exhaust gas feed line 8 8th in den Reaktorraum into the reactor chamber 10 10 mit einem stromabwärtigen Ende to a downstream end 15 15 mündet, wobei das Abgas im Bereich dieses Endes flows, wherein the exhaust gas in the area of this end 15 15 der Abgaszuleitung the exhaust gas supply line 8 8th eine Strömungsumlenkung um in etwa 180° bzw. annähernd 180° erfährt, wobei das Abgas nach der Strömungsumlenkung über den SCR-Katalysator a flow deflection in order undergoes approximately 180 ° or approximately 180 °, wherein the exhaust gas after the flow deflection across the SCR catalyst 9 9 geführt wird. to be led.
  • [0026] [0026]
    Der Abgaszuleitung The exhaust gas supply line 8 8th des Abgasnachbehandlungssystems the exhaust aftertreatment system 3 3 ist eine Einbringeinrichtung is a delivery device 16 16 zugeordnet (siehe assigned (see 2 2 ), über die in den Abgasstrom ein Reduktionsmittel eingebracht werden kann, insbesondere Ammoniak oder eine Ammoniak-Vorläufersubstanz, die benötigt wird, um im Bereich des SCR-Katalysators ), Via which a reducing agent can be used in the exhaust gas stream are introduced, in particular ammonia or required an ammonia precursor, in the range of the SCR catalyst 9 9 Stickoxide des Abgases definiert umzusetzen. Nitrogen oxides of the exhaust gas defined implement. Bei dieser Einbringeinrichtung With this delivery device 16 16 des Abgasnachbehandlungssystems the exhaust aftertreatment system 3 3 handelt es sich vorzugsweise um eine Einspritzdüse, über welche das Ammoniak bzw. die Ammoniakvorläufersubstanz, wie beispielsweise Harnstoff, in den Abgasstrom innerhalb der Abgaszuführleitung it is preferably an injection nozzle through which the ammonia or ammonia precursor such as urea, into the exhaust stream within the exhaust gas supply line 8 8th eingedüst wird. is injected. 2 2 verdeutlicht mit einem Kegel illustrates a cone 17 17 die Eindüsung des Reduktionsmittels in den Abgasstrom im Bereich der Abgaszuleitung the injection of reducing agent into the exhaust stream in the exhaust gas feed line 8 8th . ,
  • [0027] [0027]
    Die Strecke des Abgasnachbehandlungssystems The route the exhaust aftertreatment system 3 3 , die in Strömungsrichtung des Abgases gesehen stromabwärts der Einbringeinrichtung Downstream seen in the flow direction of the exhaust the delivery device 16 16 und stromaufwärts des SCR-Katalysators and upstream of the SCR catalyst 9 9 liegt, wird als Mischstrecke is located is referred to as mixing zone 18 18 bezeichnet. designated. Insbesondere stellt die Abgaszuleitung In particular, the exhaust gas supply line 8 8th stromabwärts der Einbringeinrichtung downstream of the delivery device 16 16 eine Mischstrecke a mixing section 18 18 bereit, in welcher das Abgas mit dem Reduktionsmittel stromaufwärts des SCR-Katalysators prepared in which the exhaust gas with the reducing agent upstream of the SCR catalyst 9 9 gemischt werden kann. can be mixed.
  • [0028] [0028]
    Der Abgassammler The Collector 4 4 und die Mischstrecke and the mixing section 18 18 der Brennkraftmaschine the internal combustion engine 1 1 sind vorzugsweise zusammen mit der Abgaszuleitung are preferably together with the exhaust gas supply line 8 8th zu einer gemeinsamen Baugruppe zusammengefasst. combined into a common assembly. Dabei ist gemäß der bevorzugten Ausführungsform der It is according to the preferred embodiment of the 2 2 die Abgaszuleitung the exhaust gas supply line 8 8th , welche die Mischstrecke That the mixing section 18 18 zumindest abschnittsweise ausbildet, in Strömungsrichtung des Abgases gesehen koaxial hinter dem Abgassammler at least partially forms, seen in the flow direction of the exhaust coaxially one behind the exhaust manifold 4 4 positioniert, wobei die Zudosierung dann an der Position positioned, wherein the metering then at the position 16c 16c in in 1 1 erfolgt. takes place. Um die Mischstrecke zu verlängern sind auch Zudosierungen im Abgassammler vor oder zwischen der Zuführung der von den einzelnen Zylindern abgeführten Abgaszuführungen in den Abgassammler möglich ( To extend the mixing path are also metered addition in the exhaust gas collector in front of or possible (between the supply of the discharged exhaust gas feeds of the individual cylinders in the exhaust manifold 16a 16a , . 16b 16b ). ). Hier bietet es sich an, das Mischrohr It makes sense to the mixing tube 18a 18a in den Abgassammler into the exhaust manifold 4 4 zu erweitern und dort zu dosieren. to expand and to dose there.
  • [0029] [0029]
    Gemäß According to 2 2 ist die jeweilige Baugruppe der Brennkraftmaschine is the respective assembly of the internal combustion engine 1 1 , welche den Abgassammler That the exhaust manifold 4 4 , die Mischstrecke , The mixing section 18 18 und die Abgaszuleitung and the exhaust gas supply line 8 8th ausgebildet, derart ausgebildet, dass das Abgas ausgehend vom jeweiligen Abgassammler formed, is formed such that the exhaust gas starting from the respective exhaust manifold 4 4 der jeweiligen Mischstrecke the respective mixing section 18 18 umlenkungsfrei zuführbar ist. is supplied without deflection.
  • [0030] [0030]
    In In 1 1 erfährt das Abgas demnach nur beim Eintritt in den Abgassammler learns the exhaust gas therefore only upon entry into the exhaust manifold 4 4 im Bereich zylinderseitiger Abgasmündungsstellen in the area of cylinder-side exhaust opening sites 21 21 und beim Eintritt in den Reaktorraum and on entering the reactor chamber 10 10 im Bereich des stromabwärtigen Endes in the region of the downstream end 15 15 der Abgaszuleitung the exhaust gas supply line 8 8th stromaufwärts des SCR-Katalysators upstream of the SCR catalyst 9 9 eine Umlenkung. a deflection. Dies ist von Vorteil, um bei kompakter Bauform und effektiver Abgasnachbehandlung einen effektiven Betrieb der Brennkraftmaschine zu gewährleisten. This is advantageous in order to ensure effective operation of the internal combustion engine in a compact design and effective treatment system.
  • [0031] [0031]
    Die gemeinsame Baugruppe, welche den Abgassammler The joint assembly which the exhaust manifold 4 4 , die Mischstrecke , The mixing section 18 18 und die Abgaszuleitung and the exhaust gas supply line 8 8th ausgebildet, ist vorzugsweise derart ausgebildet, das ein Abstand zwischen einer vom Katalysator formed, is preferably formed such that a distance between a catalyst from 9 9 oder Reaktorraum or reactor space 10 10 am entferntesten liegenden zylinderseitigen Abgasmündungsstelle most remote cylinder-side exhaust gas discharge point 21 21 in den jeweiligen Abgassammler in the exhaust manifold 4 4 und dem Katalysator and the catalyst 9 9 oder Reaktorraum or reactor space 10 10 maximal das vierfache, bevorzugt das maximal dreifache, besonders bevorzugt das maximal zweifache, des Abstands zwischen der vom Katalysator the maximum four times, preferably up to three times, particularly preferably a maximum of two times, the distance between the catalyst from 9 9 oder Reaktorraum or reactor space 10 10 am entferntesten liegenden zylinderseitigen Abgasmündungsstelle most remote cylinder-side exhaust gas discharge point 21 21 in den Abgassammler into the exhaust manifold 4 4 und einer vom Katalysator and a catalyst from 9 9 oder Reaktorraum or reactor space 10 10 am nächsten liegenden zylinderseitigen Abgasmündungsstelle in den Abgassammler closest cylinder-side exhaust gas discharge point into the exhaust manifold 4 4 entspricht. equivalent. Auch dies ist von Vorteil, um bei kompakter Bauform und effektiver Abgasnachbehandlung einen effektiven Betrieb der Brennkraftmaschine zu gewährleisten. Again, this is advantageous to ensure effective operation of the internal combustion engine with a compact design and effective treatment system.
  • [0032] [0032]
    Die Abgaszuleitung The exhaust gas supply line 8 8th mündet mit dem stromabwärtigen Ende opens to the downstream end 15 15 in den Reaktorraum into the reactor chamber 10 10 . , Diesem stromabwärtigen Ende This downstream end 15 15 der Abgaszuleitung the exhaust gas supply line 8 8th ist ein Prallelement is a baffle 19 19 (siehe (please refer 2 2 , . 3 3 ) zugeordnet, welches relativ zum stromabwärtigen Ende ) Associated with that relative to the downstream end 15 15 der Abgaszuleitung the exhaust gas supply line 8 8th verlagerbar ist. be displaced. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Prallelement In the illustrated embodiment, the impact element 19 19 relativ zum Ende relative to the end 15 15 der Abgaszuleitung the exhaust gas supply line 8 8th , welches in den Reaktorraum Which in the reactor chamber 10 10 mündet, linear verlagerbar. opens linearly displaced. Das im Reaktorraum That in the reactor chamber 10 10 positionierte und dem stromabwärtigen Ende positioned and the downstream end 15 15 der Abgaszuleitung the exhaust gas supply line 8 8th gegenüberliegende Prallelement opposite baffle 19 19 ist relativ zum stromabwärtigen Ende relative to the downstream end 15 15 der Abgaszuleitung the exhaust gas supply line 8 8th verlagerbar, um entweder die Abgaszuleitung displaceable to either the exhaust gas inlet 8 8th am stromabwärtigen Ende at the downstream end 15 15 abzusperren oder dieselbe am stromabwärtigen Ende shut off, or the same at the downstream end 15 15 freizugeben. release.
  • [0033] [0033]
    Dann, wenn das Prallelement Then, when the impact element 19 19 die Abgaszuleitung the exhaust gas supply line 8 8th am stromabwärtigen Ende at the downstream end 15 15 absperrt, ist vorzugsweise das Absperrorgan shuts off, preferably the shut-off 13 13 des Bypasses the bypass 12 12 geöffnet, um das Abgas dann vollständig am SCR-Katalysator opened to the exhaust gas then completely on the SCR catalyst 9 9 bzw. an dem den SCR-Katalysator or on which the SCR catalyst 9 9 aufnehmenden Reaktorraum receiving reactor chamber 10 10 vorbeizuführen. passing out. Dann, wenn das Prallelement Then, when the impact element 19 19 das stromabwärtige Ende the downstream end 15 15 der Abgaszuleitung the exhaust gas supply line 8 8th freigibt, kann das Absperrorgan releases, the obturator can 13 13 des Bypasses the bypass 12 12 entweder vollständig geschlossen oder auch zumindest teilweise geöffnet sein. be either completely closed or opened at least partially. Dann, wenn das Prallelement Then, when the impact element 19 19 das stromabwärtige Ende the downstream end 15 15 der Abgaszuleitung the exhaust gas supply line 8 8th freigibt, ist die Relativposition des Prallelements releases, the relative position of the impact member 19 19 relativ zum stromabwärtigen Ende relative to the downstream end 15 15 der Abgaszuleitung the exhaust gas supply line 8 8th insbesondere von dem Abgasmassenstrom durch die Abgaszuleitung in particular from the exhaust gas mass flow through the exhaust gas feed line 8 8th und/oder von der Abgastemperatur des Abgases in der Abgaszuleitung and / or of the exhaust temperature of the exhaust gas in the exhaust-gas feed line 8 8th und/oder von der Menge des über die Einbringeinrichtung and / or the amount of the introducing via 16 16 in den Abgasstrom eingebrachten Reduktionsmittels abhängig. introduced into the exhaust gas stream reducing agent dependent. Eine weitere Funktion des Prallelements Another function of the impact member 19 19 bei freigegebenem, stromabwärtigem Ende with enabled, downstream end 15 15 der Abgaszuleitung the exhaust gas supply line 8 8th besteht darin, dass ggf. im Abgasstrom vorhandene Tropfen flüssigen Reduktionsmittels auf das Prallelements is that, if necessary, the liquid droplets present in the exhaust stream reducing agent to the impact member 19 19 gelangen, dort abgefangen und zerstäubt werden, um zu vermeiden, dass derartige Tropfen flüssigen Reduktionsmittels in den Bereich des SCR-Katalysators get to be caught there and atomised in order to avoid that such droplets of liquid reducing agent into the area of the SCR catalyst 9 9 gelangen. reach. Über die Relativposition des Prallelements About the relative position of the impact member 19 19 zum stromabwärtigen Ende to the downstream end 15 15 der Abgaszuleitung the exhaust gas supply line 8 8th bei freigegebenem stromabwärtigen Ende with enabled downstream end 15 15 kann insbesondere festgelegt werden, ob das Abgas, welches im Bereich des stromabwärtigen Endes can in particular be determined whether the exhaust gas in the area of the downstream end 15 15 der Abgaszuleitung the exhaust gas supply line 8 8th im Bereich des Prallelements in the area of the impact member 19 19 umgelenkt wird, stärker in Richtung auf radial innen positionierte Sektionen oder stärker in Richtung auf radial außen positionierte Sektionen des SCR-Katalysators is deflected, more toward radially inwardly positioned or more sections in the direction of radially outwardly positioned sections of the SCR catalyst 9 9 geleitet bzw. gelenkt wird. is directed or steered.
  • [0034] [0034]
    Nach einer bevorzugten Ausführung ist die Abgaszuleitung According to a preferred embodiment, the exhaust gas supply line 8 8th im Bereich ihres stromabwärtigen Endes in the region of its downstream end 15 15 unter Ausbildung eines Diffusors trichterförmig aufgeweitet. funnel-shaped widened to form a diffuser. Hierdurch vergrößert sich der Strömungsquerschnitt der Abgaszuleitung This reduces the flow area of the exhaust gas supply increases 8 8th im Bereich des stromabwärtigen Endes in the region of the downstream end 15 15 , wobei, wie insbesondere Wherein, in particular 2 2 entnommen werden kann, vorgesehen sein kann, dass sich in Strömungsrichtung des Abgases gesehen stromaufwärts des stromabwärtigen Endes can be removed, it can be provided that seen in the flow direction of the exhaust gas upstream of the downstream end 15 15 der Abgaszuleitung the exhaust gas supply line 8 8th der Strömungsquerschnitt derselben zunächst verringert. the flow cross-section of the same initially reduced.
  • [0035] [0035]
    So zeigt so shows 2 2 , dass der Strömungsquerschnitt der Abgaszuleitung That the flow area of the exhaust gas supply line 8 8th in Strömungsrichtung des Abgases gesehen stromabwärts der Einbringeinrichtung seen in the flow direction of the exhaust gas downstream of the delivery device 16 16 für das Reduktionsmittel zunächst in etwa konstant ist, sich dann zunächst allmählich verjüngt und schließlich im Bereich des stromabwärtigen Endes for the reducing agent is initially approximately constant, then initially taper gradually, and finally in the region of the downstream end 15 15 erweitert. extended. Diese Erweiterung des Strömungsquerschnitts am stromabwärtigen Ende This extension of the flow area at the downstream end 15 15 der Abgaszuleitung the exhaust gas supply line 8 8th erfolgt dabei vorzugwseise über einen kürzeren Abschnitt der Abgaszuleitung vorzugwseise takes place over a shorter portion of the exhaust supply line 8 8th , als derjenige Abschnitt, über den sich die Abgaszuleitung Than the portion over which the exhaust-gas feed line 8 8th vor dem stromabwärtigen Ende prior to the downstream end 15 15 zunächst verjüngt. initially rejuvenated. Das Prallelement The impact element 19 19 ist vorzugsweise an einer der Abgaszuleitung is preferably attached to one of the exhaust-gas feed line 8 8th zugewandten Seite side facing 20 20 unter Ausbildung einer Strömungsführung für das Abgas gewölbt ist, vorzugsweise glockenartig gewölbt. is curved to form a flow guide for the exhaust gas, preferably bell-shaped curved. Die Seite The page 20 20 des Prallelements the impact member 19 19 , die dem stromabwärtigen Ende That the downstream end 15 15 der Abgaszuleitung the exhaust gas supply line 8 8th zugewandt ist, weist an einem radial inneren Abschnitt des Prallelements facing, has on a radially inner portion of the impact member 19 19 einen geringeren Abstand zum stromabwärtigen Ende a smaller distance to the downstream end 15 15 der Abgaszuleitung the exhaust gas supply line 8 8th auf als an einem radial äußeren Abschnitt derselben. than at a radially outer portion thereof. Das Prallelement The impact element 19 19 ist im Zentrum der Seite is in the center of the page 20 20 in Richtung auf das stromabwärtigen Ende toward the downstream end 15 15 der Abgaszuleitung the exhaust gas supply line 8 8th entgegen der Strömungsrichtung des Abgases gewölbt. curved against the flow direction of the exhaust gas.
  • [0036] [0036]
    Die Abgaszuleitung The exhaust gas supply line 8 8th und die Abgasableitung and the flue gas discharge 11 11 greifen an einer gemeinsamen ersten Seite access to a common first side 22 22 des Reaktorraums the reactor space 10 10 an bzw. münden oder erstrecken sich ausgehend von dieser gemeinsamen Seite terminating at or or extend from this common side 22 22 in den Reaktorraum into the reactor chamber 10 10 hinein. into it. Dabei erstreckt sich die Abgaszuleitung Here, the exhaust gas supply line extends 8 8th derart in den Reaktorraum so in the reactor chamber 10 10 hinein, dass das stromabwärtige Ende in that the downstream end 15 15 der Abgaszuleitung the exhaust gas supply line 8 8th benachbart zu einer der ersten Seite adjacent one of the first side 22 22 des Reaktorraums the reactor space 10 10 gegenüberliegenden zweiten Seite opposite second side 23 23 des Reaktorraums the reactor space 10 10 positioniert ist, wohingegen die Abgasableitung is positioned, whereas the exhaust gas discharge 11 11 an der ersten Seite on the first side 22 22 in den Reaktorraum into the reactor chamber 10 10 mündet. empties. Über die Abgaszuleitung Via the exhaust gas feed line 8 8th zugeführtes Abgas wird im Bereich der zweiten Seite supplied exhaust gas is in the area of the second side 23 23 des Reaktorraums the reactor space 10 10 , die dem stromabwärtigen Ende That the downstream end 15 15 der Abgaszuleitung the exhaust gas supply line 8 8th gegenüberliegt, um in etwa 180° umgelenkt, strömt dann über den SCR-Katalysator opposite to deflected in approximately 180 °, then flows through the SCR catalyst 9 9 und anschließend über die erste Seite and then through the first side 22 22 in den Bereich der Abgasableitung in the area of the exhaust gas discharge 11 11 . , Die Abgasableitung The flue gas discharge 11 11 umgibt die Abgaszuleitung surrounds the exhaust gas supply line 8 8th benachbart zur ersten Seite adjacent the first side 22 22 des Reaktorraums the reactor space 10 10 abschnittsweise außen, vorzugsweise konzentrisch. sections outside, preferably concentric.
  • [0037] [0037]
    Im Ausführungsbeispiel der In the embodiment of 1 1 ist die gemeinsame Baugruppe, welche den Abgassammler is the common unit which the exhaust manifold 4 4 , die Mischstrecke , The mixing section 18 18 und die Abgaszuleitung and the exhaust gas supply line 8 8th bereitstellt, derart ausgeführt, dass das Abgas, ausgehend vom Abgassammler providing, designed such that the exhaust gas starting from the exhaust manifold 4 4 der jeweiligen Mischstrecke the respective mixing section 18 18 umlenkungsfrei zuführbar ist. is supplied without deflection. Dies ist, wie bereits oben ausgeführt, bevorzugt. This is, as already stated above, preferred.
  • [0038] [0038]
    Demgegenüber zeigen show contrast 4 4 und and 5 5 Ausführungsbeispiele von Brennkraftmaschinen Embodiments of internal combustion engines 1 1 , bei welchen das Abgas bei seiner Strömung ausgehend vom Abgassammler In which the exhaust gas flow at its starting from the exhaust manifold 4 4 in den Bereich der Mischstrecke in the area of the mixing zone 18 18 und damit in den Bereich der Abgaszuleitung and thus in the area of the exhaust gas supply line 8 8th eine einfache Umlenkung erfährt, also einmal umgelenkt wird, und zwar jeweils um 90°, und zwar beim Übertritt aus dem Abgassammler undergoes a simple reversal, is thus once diverted, in each case by 90 °, namely when it passes from the exhaust manifold 4 4 in die Abgaszuleitung in the exhaust gas supply line 8 8th und demnach in den Bereich der Mischstrecke and thus in the area of the mixing zone 18 18 . , Sollte aus Bauraumgründen an der Brennkraftmaschine eine mehrfache Umlenkung des Abgases erforderlich sein, so ist im Sinne der Erfindung vorgesehen, dass die Baugruppe, welche den Abgassammler If for reasons of space on the internal combustion engine, a multiple deflection of the exhaust gas is required, according to the invention it is provided that the assembly which the exhaust manifold 4 4 , die Abgaszuleitung The exhaust gas supply line 8 8th und die Mischstrecke and the mixing section 18 18 bereitstellt, derart ausgebildet ist, dass das Abgas ausgehend vom Abgassammler provides, is designed such that the exhaust gas starting from the exhaust manifold 4 4 der Mischstrecke the mixing section 18 18 mit einer maximal dreifachen Umlenkung, vorzugsweise mit einer maximal zweifachen Umlenkung, der Mischstrecke with a maximum of three times the deflection, preferably with a maximum of two times the deflection of the mixing zone 18 18 zugeführt wird. is supplied.
  • [0039] [0039]
    Während im Ausführungsbeispiel der While in the embodiment of 1 1 das Abgas ausgehend vom Abgassammler the exhaust gas starting from the exhaust manifold 4 4 umlenkungsfrei der jeweiligen Mischstrecke without deflection of the respective mixing section 18 18 zugeführt werden kann, erfährt das Abgas in den Ausführungsbeispielen der can be supplied to the exhaust gas undergoes in the embodiments of 4 4 und and 5 5 eine Umlenkung von in etwa 90°. a deflection of approximately 90 °. Bei mehrfachen Umlenkstellen beträgt die Umlenkung des Abgases zwischen Abgassammler For multiple deflection, the deflection of the exhaust gas between the exhaust gas collector is 4 4 und Mischstrecke and mixing section 18 18 maximal 270°, vorzugsweise maximal 180°. a maximum of 270 °, preferably a maximum of 180 °. Eine Umlenkung des Abgases zwischen Abgassammler A deflection of the exhaust gas between exhaust manifold 4 4 und Mischstrecke and mixing section 18 18 von maximal 90° ist jedoch bevorzugt, höchstbevorzugt ist die umlenkungsfreie Zuführung des Abgases ausgehend vom Abgassammler of maximum 90 °, however, is preferred, most preferably the deflection-free supply of the exhaust gas starting from the exhaust manifold 4 4 in Richtung auf die Mischstrecke in the direction of the mixing section 18 18 . ,
  • [0040] [0040]
    Im Ausführungsbeispiel der In the embodiment of 1 1 und and 4 4 ist eine liegende Anordnung des Abgasnachbehandlungssystems is a horizontal arrangement of the exhaust aftertreatment system, 3 3 gewählt. selected. Der Abgassammler The Collector 4 4 und die Mischstrecke and the mixing section 18 18 sowie die Abgaszuleitung and the exhaust gas supply line 8 8th erstrecken sich demnach in horizontaler Richtung. extend thus in the horizontal direction. Der Reaktorraum The reactor space 10 10 ist zusammen mit dem im Reaktorraum together with the in the reactor chamber 10 10 aufgenommenen SCR-Katalysator recorded SCR catalyst 9 9 an einer Seite der Brennkraftmaschine on one side of the internal combustion engine 1 1 liegend positioniert. are positioned. In diesem Fall sind dann alle Zylinder In this case, then all cylinders 7 7 der Brennkraftmaschine the internal combustion engine 1 1 für Wartungsarbeiten frei zugänglich. freely accessible for maintenance. Eine Demontage des Abgasnachbehandlungssystems Disassembly of the exhaust aftertreatment system 3 3 ist zur Ausführung von Wartungsarbeiten an der Brennkraftmaschine is to perform maintenance work on the internal combustion engine 1 1 nicht erforderlich. not mandatory.
  • [0041] [0041]
    Demgegenüber zeigt In contrast, shows 5 5 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine an embodiment of an internal combustion engine according to the invention 1 1 , bei welcher das Abgasnachbehandlungssystem Wherein the exhaust aftertreatment system 3 3 stehend positioniert ist, wobei der Reaktorraum standing position, wherein the reactor chamber 10 10 zusammen mit dem im Reaktorraum together with the reactor chamber 10 10 aufgenommenen SCR-Katalysator recorded SCR catalyst 9 9 demnach oberhalb der Zylinder Accordingly, above the cylinder 7 7 der Brennkraftmaschine the internal combustion engine 1 1 angeordnet ist. is arranged. Während also in den Ausführungsbeispielen der So while in the embodiments of 1 1 und and 4 4 der SCR-Katalysator the SCR catalyst 9 9 , der im Reaktorraum Which in the reactor chamber 10 10 aufgenommen ist, vom Abgas in horizontaler Richtung durchströmt wird, erfolgt im Ausführungsbeispiel der is recorded, it is flowed through by the exhaust gas in the horizontal direction, takes place in the embodiment of 5 5 die Durchströmung des SCR-Katalysators the flow through the SCR catalyst 9 9 in vertikaler Richtung. in the vertical direction.
  • [0042] [0042]
    In den in In the in 1 1 , . 4 4 und and 5 5 gezeigten Ausführungsbeispielen ist allen Zylindern Embodiments shown is all cylinders 7 7 der Brennkraftmaschine the internal combustion engine 1 1 ein gemeinsamer Abgassammler a common exhaust manifold 4 4 zugeordnet. assigned. Sämtliches Abgas strömt in diesen Abgassammler AND ALL exhaust gas flows in these exhaust manifold 4 4 und ausgehend vom Abgassammler and starting from the exhaust manifold 4 4 in den Bereich der Mischstrecke in the area of the mixing zone 18 18 , der Abgaszuleitung , The exhaust gas supply line 8 8th und nachfolgend in den Bereich des im Reaktorraum and subsequently in the region of the reactor chamber 10 10 aufgenommenen SCR-Katalysators recorded SCR catalyst 9 9 . ,
  • [0043] [0043]
    Im Unterschied hierzu ist es auch möglich, dass die Zylinder In contrast, it is also possible that the cylinders 7 7 der Brennkraftmaschine the internal combustion engine 1 1 zum Beispiel in zwei Zylindergruppen aufgegliedert sind, wobei dann jeder Zylindergruppe jeweils ein zylindergruppenindividueller Abgassammler are divided for example into two cylinder groups, each cylinder group then each represent a group of individual cylinder exhaust manifold 4 4 zugeordnet ist. assigned. In diesem Fall ist dann vorzugsweise jeder Zylindergruppe auch ein zylindergruppenindividueller Reaktorraum In this case, each cylinder group is then preferably a cylinder-group individual reactor chamber 10 10 mit einem im Reaktorraum with a in the reactor chamber 10 10 aufgenommenen SCR-Katalysator recorded SCR catalyst 9 9 zugeordnet. assigned.
  • [0044] [0044]
    In diesem Fall sind dann die in In this case, then in 1 1 gezeigten Baugruppen, also Abgassammler Assemblies shown, so exhaust manifold 4 4 , Mischstrecke , Mixing section 18 18 , Abgaszuleitung , Exhaust lead 8 8th , Reaktorraum , Reactor chamber 10 10 , SCR-Katalysator , SCR catalyst 9 9 und Abgasableitung and flue gas discharge 11 11 doppelt vorhanden, wobei bei einer liegenden Ausrichtung des Abgasnachbehandlungssystems present twice, wherein, in a lying position of the exhaust aftertreatment system, 3 3 ein erster Reaktorraum a first reactor chamber 10 10 an einer ersten Seite der Brennkraftmaschine on a first side of the internal combustion engine 1 1 und ein zweiter Reaktorraum and a second reactor chamber 10 10 an einer gegenüberliegenden zweiten Seite der Brennkraftmaschine on an opposite second side of the internal combustion engine 1 1 positioniert ist, um so einen zur Verfügung stehenden Bauraum optimal auszunutzen. is positioned to take advantage of such an available space optimally.
  • [0045] [0045]
    Die obigen Details eignen sich insbesondere zur Anwendung bei Zweitakt-Brennkraftmaschinen, die mit Rückstandöl bzw. mit Schweröl oder auch mit Erdgas betrieben werden. The above details are particularly suitable for use in two-stroke internal combustion engines that run on residual oil or heavy fuel oil or natural gas. Die Erfindung kann jedoch auch bei Viertakt-Brennkraftmaschinen zum Einsatz kommen. The invention may also be used in four-stroke internal combustion engines.
  • [0046] [0046]
    Der Reaktorraum The reactor space 10 10 ist vorzugweise hinsichtlich seiner Wandstärke so ausgelegt, dass er Drücken von mindestens 3 bar, vorzugsweise von mindestens 4 bar, besonders bevorzugt von mindestens 6 bar, standhält. is preferably designed with regard to its wall thickness so that he bar pressures of at least 3, preferably of at least 4 bar, more preferably of at least 6 bar, withstand.
  • [0047] [0047]
    Die Erfindung erstreckt sich nicht nur auf SCR-Abgasnachbehandlungssysteme, sondern auch auf CH4- und HCHO-Oxidationskatalysatoren. The invention extends not only to SCR exhaust aftertreatment systems, but also on CH4 and HCHO oxidation catalysts.
  • Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 1 1
    Brennkraftmaschine Internal combustion engine
    2 2
    Abgasaufladungssystem Turbocharging System
    3 3
    Abgasnachbehandlungssystem aftertreatment system
    4 4
    Abgassammler collector
    5 5
    Abgasturbolader turbocharger
    6 6
    Turbine turbine
    7 7
    Zylinder cylinder
    8 8th
    Abgaszuleitung exhaust lead
    9 9
    SCR-Katalysator SCR catalyst
    10 10
    Reaktorraum reactor chamber
    11 11
    Abgasableitung Flue gas discharge
    12 12
    Bypass bypass
    13 13
    Absperrorgan shutoff
    14 14
    Abgasführung exhaust system
    15 15
    Ende The End
    16 16
    Einbringeinrichtung introducing device
    17 17
    Einspritzkegel Injection cone
    18 18
    Mischstrecke mixing section
    19 19
    Prallelement baffle
    20 20
    Seite page
    21 21
    Abgasmündungsstelle Exhaust opening point
    22 22
    Seite page
    23 23
    Seite page
Citas de patentes
Patente citada Fecha de presentación Fecha de publicación Solicitante Título
DE10300298A1 *2 Ene 200315 Jul 2004Daimlerchrysler AgAbgasnachbehandlungseinrichtung und -verfahren
DE102009041592A1 *15 Sep 200914 Abr 2011Huber Automotive AgDevice for hydrolytic production of ammonia in silicon-controlled rectifier-exhaust system for internal combustion engine, has exhaust gas pipe for conducting exhaust gas flow to silicon-controlled rectifier-catalyzer
DE102013012399A1 *26 Jul 201329 Ene 2015Man Diesel & Turbo SeVerfahren zur Abgasnachbehandlung an einer Brennkraftmaschine und Brennkraftkraftmaschine
DE102014007913A1 *27 May 20143 Dic 2015Man Diesel & Turbo SeAbgasnachbehandlungssystem und Verfahren zur Abgasnachbehandlung
US6680037 *15 Jun 200020 Ene 2004Johnson Matthey Public Limited CompanyDevice and method for removing sooty particulate from exhaust gases from combustion processes
Eventos legales
FechaCódigoEventoDescripción
29 Nov 2016R163Identified publications notified