[实用新型]内燃发动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及涡轮增压柴油发动机的后处理装置的EGR路线和配置。 

背景技术

柴油发动机排气通常比汽油发动机的排气冷，这是因为柴油发动机在过量空气的状态下运行并且其循环在大多数运行情况下更有效率，这意味着有更少的能量被排放到排气。一般希望靠近排气歧管安装涡轮增压器的涡轮机，以便由涡轮机汲取的排气能量处于它的最高水平。通过使得涡轮机尽可能靠近发动机来部分缓解涡轮增压器的滞后。还已知排气后处理装置，例如DOC(柴油氧化催化器)和SCR(选择性催化还原)催化器，在优选的温度范围中运行得更有效率。具体地，对于后处理装置重要的是尽快在发动机冷启动之后获得它们的起燃(lightoff)温度。因此，为了快速起燃，希望尽可能靠近发动机来放置后处理装置，以便后处理装置能够在发动机冷启动后迅速处理排气。 

实用新型内容

本实用新型可解决上述一些问题。 

根据本实用新型的实施例，多气缸发动机具有排气歧管，排气歧管引导发动机排气进入通向涡轮增压器的管路中；管路具有安装在其中的小型催化器。将小型催化器插入管路内消除了对于附加容器的需要，附加容器需要完全尺寸的紧密联接的催化器，这也必然需要复杂而笨重的管道系统和附加连接。而通过具有较小体积，催化器迅速获得其运行温度并且从排气中汲取较少能量以获得其运行温度，由此以最小程度干预了直接供给至涡轮增压器的涡轮机部分的排气能量。此外，可通过控制容器的长宽比来最小化小型催化器两端的压降。容纳催化器的管路具有EGR(排气再循环)出口，以向EGR系统提供EGR，其包括：连接发动 机排气系统至发动机进气系统的EGR管、EGR阀和EGR冷却器。EGR在涡轮增压器上游以高压汲取。 

根据本实用新型的另一实施例，发动机具有分别排出气体至第一和第二排气歧管的第一和第二气缸组。具有第一和第二催化器的第一和第二管路被分别联接至第一和第二歧管，用来接收来自气缸组的排气。涡轮增压器具有在单个轴上的第一和第二涡轮机，第一和第二涡轮机通过第一和第二排气进口被供给排气，第一和第二排气进口被分别联接至第一和第二管路。仅第一管路具有EGR出口，以便第一涡轮机从第一发动机气缸组接收的排气少于供给至EGR系统的排气。第二涡轮机基本接收来自第二气缸组的所有流动。 

在一个实施例中，第一气缸组和第二气缸组设置成V-型构造并且第一进气歧管和第二进气歧管相对所述V-型被设置在外侧。 

在一个实施例中，催化器是DOC(柴油氧化催化器)，其主要氧化未燃碳氢化合物和CO(一氧化碳)。通过具有设置在涡轮增压器上游的小型DOC，来自尾管的碳氢化合物和CO排气在一些运行情况下能够被减少大约一半。使用更大的催化器可以实现更高的转换效率，然而，伴随的缺点是更高的背压和封装复杂性。另一折衷是涡轮机汲取更少能量，因此当背压升高时损害了整体效率。 

在一个实施例中，在涡轮增压器下游的排气系统中提供了比预涡轮增压DOC更大体积的DOC。在涡轮增压器之前具有DOC导致下游DOC在发动机启动之后更加迅速地起燃，这是由于碳氢化合物和CO的氧化放热增压了排气温度。因此，预涡轮增压DOC与下游DOC组合协同作用以改进转换效率，尤其是在冷启动期间。 

通过先于涡轮增压器内的膨胀而移除EGR流动，使得EGR处于高压。这允许EGR气体被引入具有减少的HC水平的EGR系统(具体是EGR阀和EGR冷却器)内，从而缓解HC沉积问题，例如阀门粘滞和冷却器沾污。在一些现有技术系统中，提供EGR催化器以减轻HC沉积。所公开的配置的实施例的优点是预涡轮增压催化器减轻HC沉积的问题同时提供带有更少HC的气体至涡轮增压器的涡轮机并且致使下游的催化器起燃更容易。 

根据另一方面，提供了具有一个气缸组的内燃发动机系统，所述气缸通过进气歧管供给新鲜空气并且通过排气歧管排出已燃气体。内燃发动机系统包括：涡轮增压器，涡轮增压器具有设置在进气管道中联接至进气歧管的压缩机和可变几何形状涡轮机；排气管路，其联接排气歧管与可变几何形状涡轮机的进口；安装在排气管路中的柴油氧化催化器；以及EGR系统，其包括：排气管路中的EGR出口，EGR出口被设置在柴油氧化催化器和可变几何形状涡轮机之间；EGR管道，其联接EGR出口与在第一进气管道中的EGR进口；设置在EGR管道中的EGR阀；以及设置在EGR管道中的EGR冷却器。 

附图说明

图1是V-型发动机的正视图；以及 

图2是显示根据本实用新型实施例的涡轮增压、柴油发动机配置的示意图。