[发明专利]具有在涡轮增压器上游的排气后处理装置的发动机组件

说明书

本发明涉及具有在涡轮增压器上游的排气后处理装置的发动机组件。本描述给出了一种用于机动车辆(30)的发动机组件(20)，该发动机组件(20)包括具有排气歧管(4)的至少一个内燃发动机(1)、具有压缩机(6)和涡轮(7)的涡轮增压器(5)、在所述涡轮(7)上游的至少一个第一排气后处理单元(15)和在所述涡轮(7)下游的至少一个第二排气后处理单元(16)。所述排气歧管(4)包括第一出口(21)和第二出口(22)。所述第一出口(21)流体连接到布置在所述涡轮(7)上游的所述至少一个第一排气后处理单元(15)，并且所述第二出口(22)流体连接到所述涡轮(7)的入口(27)。

技术领域

本发明涉及一种用于具有内燃发动机的机动车辆的发动机组件。此外，本发明涉及一种机动车辆和一种用于操作发动机组件的方法。

背景技术

在包括用于净化排气的排气后处理系统的内燃发动机的背景下，整个系统的暖机阶段通常是一种挑战。在此阶段中，排气后处理系统经常以低效的方式操作，因为它需要一定的最低温度，即“起燃温度”，以启动排气的转化。

在暖机阶段期间，排气后处理系统不是在此阶段中仍然很冷的发动机组件中的唯一部件。布置在排气后处理系统上游的所有其他部件也从排气除去热能。结果是在暖机阶段期间，甚至更少的热能到达排气后处理系统。特别地，涡轮增压器具有高的热质量，其必须首先暖机并且通常位于排气后处理系统上游。

因此，有时单独的排气后处理系统布置在涡轮增压器上游。在文件DE 10 2012200 012 A1和DE 10 2015 205 465 A1中描述了这种示例。在这种情况下，布置在涡轮增压器上游的排气后处理部件具有旁通流动通道，特别是为了避免在暖机阶段之后对涡轮的效率产生负面影响。

发明内容

鉴于所描述的背景，本发明的目的是提供一种用于机动车辆的甚至进一步改进的发动机组件，该发动机组件一方面允许在暖机阶段期间的有效排气后处理，并且同时允许涡轮增压器在暖机阶段之后和/在该阶段期间的有效操作。

该目的通过以下方式来实现：根据本发明的优选示例的用于机动车辆的发动机组件，根据本发明的优选示例的机动车辆，以及通过本发明的优选示例的用于操作发动机组件的方法。本发明的可选示例包含本发明的进一步有利实施例。

用于机动车辆的根据本发明的发动机组件包括具有排气歧管的至少一个内燃发动机、具有压缩机和涡轮的涡轮增压器、至少一个第一排气后处理单元和至少一个第二排气后处理单元。第一排气后处理单元被布置在涡轮增压器的涡轮上游。第二排气后处理单元被布置在压缩机的涡轮下游。排气歧管包括第一出口和第二出口。第一出口流体连接到布置在涡轮上游的至少一个第一排气后处理单元。第二出口流体连接到涡轮的入口，优选地直接地连接到入口。

根据本发明的实施例具有的优点是，在暖机阶段期间，排气可以通过排气歧管的第一出口引入到布置在涡轮上游并在那里进行后处理的排气后处理单元中。在所述暖机阶段之后或甚至在此阶段期间，排气可以通过排气歧管的第二出口穿过直接进入涡轮的入口中。以这种方式，可以实现非常短的流动路径，并且可以最小化在排气歧管和涡轮之间的相应热损失和压力损失。因此，此外不需要附加的旁通流动通道来旁通布置在涡轮上游的排气后处理单元。因此，也可以节省材料、成本和所需的安装空间。同时，即使在低流速下，最佳的排气后处理也是可行的。布置在涡轮上游的排气后处理单元可以具有相对较小的配置，这具有的优点是，它非常快速地暖机并且因此确保了有效的排气后处理。

涡轮增压器优选地包括具有一个或多个入口的涡轮。在这种情况下，涡轮优选地具有第一入口和第二入口。第一入口优选地流体连接到布置在涡轮上游的排气后处理单元，并且第二入口优选地流体连接到排气歧管的第二出口。一种有利的可能性是在流动方面将阀布置在排气歧管的第二出口和涡轮的第二入口之间。这具有的优点是，根据操作状态，特别是根据操作温度，排气可以部分地或全部地通过第一排气后处理单元引入，或者仅仅或主要地直接地引入到涡轮中。该阀可以例如是连续可变的阀。这允许操作灵活地适应于相应的操作状态。