[发明专利]设计为燃气发动机或双燃料发动机的发动机的废气后处理系统、发动机及其操作方法

说明书

设计为燃气发动机或双燃料发动机的发动机的废气后处理系统(1)，具有：催化剂(3)，废气能够流动通过催化剂(3)；具有控制管(4)，控制管(4)延伸穿过催化剂(3)中的凹部(5)，该控制管(4)可相对于催化剂(3)移动并且同样废气可流动通过控制管(4)；并且具有致动器(6)，该致动器被配备成根据发动机的至少一个操作条件和/或废气后处理系统的至少一个操作条件相对于催化剂(3)移动控制管(4)，使得在控制管(4)相对于催化剂(3)的第一相对位置，废气可流动通过该催化剂(3)，但是废气不能流动通过控制管(4)，并且在控制管(4)相对于催化剂(3)的第二相对位置，废气可流动通过控制管(4)，但废气不能流动通过催化剂(3)。

技术领域

本发明涉及一种设计为燃气发动机或双燃料发动机的发动机的废气后处理系统。此外，本发明涉及一种设计为燃气发动机或双燃料发动机的发动机，以及一种用于操作废气后处理系统或发动机的方法。

背景技术

大型发动机，例如用作船舶上的内燃机的大型发动机，越来越多地实施为燃气发动机或双燃料发动机。在燃气发动机中，燃烧气态燃料，例如天然气。在双燃料发动机中，在气体燃料操作模式下可燃烧气态燃料例如天然气，并且在液体燃料操作模式下可燃烧液体燃料，例如柴油燃料。

这种大型发动机的废气必须被清洁。为此，发动机配备有废气后处理系统。需要一种设计为燃气发动机或双燃料发动机，特别是优选地用作船舶上的推进单元的大型发动机的发动机的紧凑设计的废气后处理系统。

从这一点出发，本发明是基于创造一种设计为燃气发动机或双燃料发动机的发动机的新型废气后处理系统的目的，该发动机具有这种废气后处理系统。

发明内容

这个目的通过根据权利要求1的废气后处理系统来解决。

根据本发明的废气后处理系统包括催化剂，废气可流动通过该催化剂。

此外，根据本发明的废气后处理系统包括延伸穿过催化剂中的凹部的控制管，该控制管可相对于催化剂移动，并且同样废气可流动通过该控制管。

此外，根据本发明的废气后处理系统包括致动器，该致动器被配备成根据发动机的至少一个操作条件和/或废气后处理系统的至少一个操作条件相对于催化剂移动控制管，使得在控制管相对于催化剂的第一相对位置，废气可流动通过催化剂，但废气不能流动通过控制管，并且在控制管相对于催化剂的第二相对位置，废气可流动通过控制管，但废气不能流动通过催化剂。

在根据本发明的废气后处理系统中，控制管集成在催化剂中，使得控制管穿过催化剂中的凹部并且可相对于催化剂移动。在控制管的第一相对位置，该控制管使废气能够流动通过催化剂，在控制管的第二相对位置，该控制管防止废气流动通过催化剂，但是允许废气流动通过控制管本身。这种废气后处理系统需要很小的安装空间。旁通管、绝缘物、挡板、爆破片以及用于旁通管的控制阀可以省略。

优选地，催化剂是环形催化剂，其在径向内侧在接纳该控制管的凹部区域中由第一催化剂管界定，在径向外侧由第二催化剂管和/或压力反应器界定，该催化剂在第一轴向端部处包括用于废气的流动入口侧，并且在第二轴向端部处包括用于废气的流动出口侧。这种催化剂对于确保废气后处理系统的紧凑设计是特别优选的。

优选地，控制管在第一部分上承载第一封闭体，该第一封闭体在控制管的第一相对位置允许流动通过催化剂，而在控制管的第二相对位置防止流动通过催化剂。这也用于提供废气后处理系统的紧凑设计。

优选地，第二部分上的控制管承载第二封闭体，该第二封闭体在控制管的第一相对位置密封控制管与催化剂之间的间隙。通过这种方式，能够有利地减小废气后处理系统的必要安装空间。

优选地，控制管在第三部分上包括凹口，该凹口在控制管的第一相对位置被堵塞，并且在控制管的第二相对位置敞开。这些也用于减小废气后处理系统的安装空间。