[发明专利]用于内燃机的排气设备

说明书

本发明涉及一种用于内燃机的排气设备，其中，在该排气设备中设置有至少一个第一和第二废气净化装置，其中，第一废气净化装置沿废气的流动方向设置在第二废气净化装置的上游，并且这两个废气净化装置能够由废气穿流，并且第二废气净化装置能够由废气环流，其中，第一废气净化装置在废气的流动方向上具有用于废气的穿孔，该穿孔经由排气漏斗与第二废气净化装置的流动横截面引导废气地连接。通过排气设备的按照本发明的设计方案，在结构体积相同的情况下可增大第一和第二废气净化装置的有效流动横截面。

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分所述特征的用于内燃机的排气设备。

背景技术

原则上，在未完全燃烧时和/或燃料-空气混合物制备不足时在内燃机的燃烧室中产生颗粒、尤其炭黑颗粒。在此，主要原因之一是尤其是在直喷式汽油内燃机中燃料雾化不足并且因此是燃烧室壁被燃料润湿或者在冷的燃烧室壁上形成燃料滴。

减少来自直喷式汽油内燃机的废气中的超细颗粒的排放主要在不利于健康的方面是重要的。具有尺寸小于0.1nm的颗粒(纳米颗粒)被称为超细颗粒。所述尺寸的颗粒是可达肺泡的并且会极大地影响肺部功能、削弱心血管系统并且因此导致严重限制身体机能。

出于所述原因，预计在未来可能除了柴油内燃机之外直喷式汽油内燃机也配备有颗粒过滤器，以避免对人体健康的损害。

例如由德国公开文献DE102009058698A1公开一种内燃机，该内燃机具有燃烧用空气的输送系统和排气设备，其中，该排气设备具有至少一个排气管路，在该排气管路中设置有第一颗粒过滤器并且在下游设置有第二颗粒过滤器。在此规定，第二颗粒过滤器配设有压差传感器，以便确定在第二颗粒过滤器上游位置和下游位置之间的压差。描述内燃机的任务通过所述布置结构来解决，其中借助所属的方法可确定炭黑颗粒过滤器的效率。

关于技术领域，进一步参考欧洲专利文献EP2710239B1。由所述文献已知一种用于内燃机的排气设备，该排气设备带有具有两个并行的排气管路(主管路以及副管路)的排气路径，主管路和副管路通入到共同的排气管路中。在副管路中设置有用于可逆地吸收未燃烧的碳氢化合物(HC)和/或氮氧化物(NOx)的吸收器，具有用于将废气流选择性地在主管路和/或在副管路中导引的调节机构并且具有在并行的排气管路的下游设置在共同的排气管路中的主催化器，其中，在吸收器的上游设有带有管状构造的引导废气流的透气的元件，该元件的下游端部连接到没有内管的所述并行排气管路中位于内部的一个进入开口，该元件支承吸收器并且将并行的排气管路分开，并且该元件设置有多个用于每个废气流的贯通开口，其将副管路的上游端部与引导废气流的其余区域分开。

此外，由德国专利申请DE102016203369A1已知一种用于内燃机的排气设备，该排气设备具有带有第一纵轴线的排气管，该排气管与内燃机的至少一个废气出口引导废气地连接。在排气管中设置有具有第二纵轴线的第一废气净化设备，废气可很大程度上平行于第二纵轴线穿流该第一废气净化设备。第一废气净化设备的第二纵轴线与排气管的第一纵轴线以60°至120°之间的角度设置。

此外，由德国公开文献DE10329436A1已知一种用于机动车的内燃机的废气净化系统以及一种用于净化内燃机的废气流的方法，所述废气净化系统具有能由废气穿流的第一废气净化元件和与第一废气净化元件流动并联的、能由废气穿流的第二废气净化元件，本发明由此出发。按照本发明，在废气净化系统中第二废气净化元件在空间上这样设置在第一废气净化元件的后面，使得第一废气净化元件的气体出口面的垂直投影至少部分地覆盖第二废气净化元件的气体入口面。

基于未来的立法要求使用汽油颗粒过滤器(OPF)。由此废气背压升高，由此内燃机的功率潜能降低。因此，优化目标是在考虑机动车中可用的结构空间的情况下使OPF横截面积最大化以使废气背压最小化。提高有效OPF横截面的可能性是相继设置的并联线路(级联)。在此，旁路管被侧向地引导经过OPF，以便连接其它各个OPF。

这种级联具有以下缺点：