[发明专利]用于处理内燃活塞发动机的废气的装置、内燃活塞发动机和处理内燃活塞发动机的废气的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于减少内燃活塞发动机的废气排放的装置，该装置包括：第一气体处理部，该第一气体处理部被布置在第一机壳内并包括进气口和出气口；和第二气体处理部，该第二气体处理部被布置在第二机壳中并包括进气口和出气口。

本发明还涉及一种设置有用于处理废气的装置的内燃活塞发动机和处理内燃活塞发动机的废气的方法。

背景技术

内燃发动机的废气排放要求越来越严格。为了应对这种要求，有各种可用技术可供在发动机运转时对气体排放进行控制。另一方面，不希望发动机的总体性能由于旨在减少排放的举措而受到损坏。

特别地，普遍使用催化剂来加速内燃活塞发动机的废气含有的某些物质的反应。这些物质例如是氧化氮、诸如甲烷之类的碳氢化合物、二氧化碳等。

另外，当努力追求内燃活塞发动机的相当低的排放时，两级增压是减少NOx排放的有效方式。

在使用与内燃活塞发动机有关的催化剂减排系统时，需要考虑若干问题。首先，系统在废气流中的位置或多或少限定了催化剂操作的可用温度范围。典型地，这种催化剂应该紧挨着发动机的涡轮部件定位，即非常接近发动机。其次，污垢和堵塞的风险一直是考虑的问题，特别是对于利用重燃油运行的发动机，不过对于利用燃气运行的发动机来说也可能发生积碳。再次，通常需要考虑催化减排系统设定的空间需求。总体的目标是占用尽可能小的空间。

本发明的目的是提供一种用于处理内燃活塞发动机的废气的装置和一种内燃活塞发动机，其能够解决现有技术的上述问题中的至少一个问题。

发明内容

本发明的目的通过一种用于减少内燃活塞发动机的废气排放的装置来基本满足，该装置包括：第一气体处理部，该第一气体处理部被布置在第一机壳内并包括进气口和出气口；和第二气体处理部，该第二气体处理部被布置在第二机壳中并包括进气口和出气口。本发明的特征在于，所述第一机壳被所述第二机壳包围，并且所述第一机壳的进气口和所述出气口在所述第二机壳的外部敞开。

该装置在被适当地联接至内燃涡轮增压活塞发动机的排放系统时提供这样的效果，即在所述第一机壳的壁上的压力差和温度差可以被布置成相当低，从而增强气体处理部的操作，并减少组件的建构要求。

根据本发明的一个实施方式，所述第一机壳的进气口和所述第二机壳的出气口被布置在所述装置的第一端部处，并且所述第一机壳的出气口和所述第二机壳的进气口被布置在所述装置的第二端部处。

根据本发明的一个实施方式，所述第二气体处理部围绕所述第一气体处理部布置。

根据本发明的一个实施方式，所述第一气体处理部包括氧化催化剂，并且第二气体处理部包括SCR单元。

根据本发明的一个实施方式，所述第一机壳和所述第二机壳被第三机壳所包围。

根据本发明的一个实施方式，所述装置包括第一内部阀，该第一内部阀控制所述第一机壳的进气口和所述第二机壳的出气口之间的直接流动路径。

根据本发明的一个实施方式，所述装置包括第二内部阀，该第二内部阀控制所述第一机壳的出气口和所述第二机壳的进气口之间的直接流动路径。

根据本发明的一个实施方式，所述装置包括第三内部阀，该第三内部阀控制所述第二机壳的出气口和第三机壳的进气口之间的直接流动路径。

本发明的目的通过一种内燃活塞发动机来基本满足，该内燃活塞发动机包括具有第一压缩机部件和第一涡轮部件的第一涡轮增压器单元以及具有第二压缩机部件和第二涡轮部件的第二涡轮增压器单元，所述单元分别在第一位置和第二位置处布置在所述内燃活塞发动机内。本发明的特征在于，所述内燃活塞发动机设置有根据第一至第八方面中任一项所述的用于减少废气排放的装置，并且所述内燃活塞发动机的废气出口连接至所述第一气体处理部的进气口，所述第一气体处理部的出气口连接至所述第一涡轮部件，所述第一涡轮部件连接至第二气体处理部的进气口，并且第二气体处理部的出气口连接至所述第二涡轮部件。

在上下文中，术语“连接至”应该广义地理解为“与……流体连通”。