内燃机制造技术

技术编号:10020482 阅读:105 留言:0更新日期:2014-05-08 21:16
本发明专利技术涉及一种内燃机(10),尤其利用重油运行的船用柴油内燃机,带有排气涡轮增压系统和排气净化系统,其中,排气涡轮增压系统包括一个或多个排气涡轮增压器(11),并且其中,在排气净化系统中包括SCR催化器(14),其中,该SCR催化器包括至少两个SCR催化级(15,16),其中,第一SCR催化级(15)在排气的流动方向上来看定位在排气涡轮增压器(11)的涡轮(12)上游,而第二SCR催化级(16)在排气的流动方向上来看定位在排气涡轮增压器(11)的涡轮(12)下游。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种内燃机(10),尤其利用重油运行的船用柴油内燃机,带有排气涡轮增压系统和排气净化系统,其中,排气涡轮增压系统包括一个或多个排气涡轮增压器(11),并且其中,在排气净化系统中包括SCR催化器(14),其中,该SCR催化器包括至少两个SCR催化级(15,16),其中,第一SCR催化级(15)在排气的流动方向上来看定位在排气涡轮增压器(11)的涡轮(12)上游,而第二SCR催化级(16)在排气的流动方向上来看定位在排气涡轮增压器(11)的涡轮(12)下游。【专利说明】内燃机
本专利技术涉及一种根据权利要求1或9的前序部分所述的内燃机。
技术介绍
从文件DE102004027593A1中已知一种带有排气涡轮增压系统(Abgasturboaufladung)和排气净化系统(Abgasreinigung)的内燃机。根据该现有技术,排气涡轮增压系统要么实施为带有一个排气涡轮增压器的单级排气涡轮增压系统,要么实施为带有两个排气涡轮增压器的二级排气涡轮增压系统。排气净化系统包括SCR催化器,该SCR催化器在单级排气涡轮增压系统中在排气的流动方向上来看要么定位在排气涡轮增压器的涡轮下游,要么定位在排气涡轮增压器的涡轮上游。在带有高压排气涡轮增压器和低压排气涡轮增压器的二级排气涡轮增压系统中,SCR催化器定位在高压排气涡轮增压器的高压涡轮与低压排气涡轮增压器的低压涡轮之间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新型的内燃机。该目的根据通过按照权利要求1的内燃机来实现。据此,SCR催化器包括至少两个SCR催化级(Katalysatorstufe),其中,第一 SCR催化级在排气的流动方向上来看定位在排气涡轮增压器的涡轮上游,而第二 SCR催化级在排气的流动方向上来看定位在排气涡轮增压器的涡轮下游。利用此处的本专利技术首次提出SCR催化器包括多个SCR催化级。在此,第一 SCR催化级在排气的流动方向上来看定位在排气涡轮增压器的涡轮上游,而第二 SCR催化级在排气的流动方向上来看定位在排气涡轮增压器的涡轮下游。对此可利用SCR催化器提高内燃机的排气净化的效率。尤其可借助于第二 SCR催化级最小化带入到排气中的还原剂(其对于选择性催化还原(SCR)是必需的)的所谓的还原剂滑溜(Reduktionsmittelschlupf)。当排气涡轮增压系统构造成单级并且包括唯一的排气涡轮增压器时,第一 SCR催化级定位在该唯一的排气涡轮增压器的涡轮上游,而第二 SCR催化级定位在该唯一的排气涡轮增压器的涡轮下游。当排气涡轮增压系统构造成二级并且包括高压排气涡轮增压器、低压排气涡轮增压器时,第一 SCR催化级定位在低压排气涡轮增压器的低压压力式涡轮上游,而第二 SCR催化级定位在低压排气涡轮增压器的低压压力式涡轮下游。优选地,针对两个SCR催化级设置有共有的还原剂喷射系统。通过使用共有的喷射系统可取消用于还原剂的混合段(Mischstrecke)。在排气涡轮增压器的涡轮中进行混匀。由此可实现还原剂的最佳的混匀。最终可如同所谓的还原剂滑溜那样降低还原剂的消耗。【专利附图】【附图说明】从从属权利要求和随后的说明中得出本专利技术的优选的改进方案。借助附图对本专利技术的实施例进行进一步阐述,本专利技术不受该实施例限制。其中:图1根据本专利技术的第一实施例显示了增压式内燃机的示意图;以及图2根据本专利技术的第二实施例显示了增压式内燃机的示意图。参考标号列表10内燃机11排气涡轮增压器Ila排气涡轮增压器Ilb排气涡轮增压器12 涡轮12a 涡轮12b 涡轮13压缩机13a压缩机13b压缩机14 SCR 催化器15 SCR 催化级16 SCR 催化级17还原剂喷射系统18 装置。【具体实施方式】此处的本专利技术涉及一种内燃机,特别利用重油来运行的船用柴油内燃机。图1显示了根据本专利技术的内燃机10的第一实施例,该内燃机带有单级的排气涡轮增压系统,其相应包括唯一的排气涡轮增压器11。为了降压,可将离开内燃机的排气输送至排气涡轮增压器11的涡轮12,其中,利用在这种情况下所获取的能量,以便驱动排气涡轮增压器11的压缩机13和压缩待输送至内燃机10的增压空气。根据本专利技术的内燃机具有带有至少两个SCR催化级15、16的SCR催化器14。第一 SCR催化级15在排气的流动方向上来看定位在排气涡轮增压器11的涡轮12上游,其中,第二 SCR催化级16在排气的流动方向上来看定位在排气涡轮增压器11的涡轮12下游。针对SCR催化器14的两个SCR催化级15、16存在共有的还原剂喷射系统17,其中,该共有的还原剂喷射系统17在第一 SCR催化级15上游将还原剂喷射到排气中。图1显示了提供或产生还原剂(尤其氨)的装置18。通过将SCR催化器14分成两个SCR催化级(即SCR催化级15和16)可改善所谓的响应性能,其中,第一 SCR催化级15定位在排气涡轮增压器11的涡轮12上游,而第二 SCR催化级16定位在排气涡轮增压器11的涡轮12下游。通过将共有的喷射系统17在流动方向上定位在排气涡轮增压器11之前且定位在第一催化级15之前,由于在排气歧管中的很高的排气温度而在催化级15中提高用于第一 NOx转换的还原剂的蒸发亲和性(VerdampfungsaffmitSt)。未转换的氨之后在涡轮12中进行清洁地混合并还原在第二催化级16中的氧化氮。由此可以减小内燃机10的所需要的结构空间。通过在排气涡轮增压器11中(更具体地讲,在排气涡轮增压器11的涡轮12中)混匀排气与还原剂可实现还原剂与排气的最佳的混匀并由此最小化还原剂的消耗和还原剂的所谓的滑溜。布置在排气涡轮增压器11的涡轮12上游的第一 SCR催化级15可被迅速带到运行温度上,从而SCR催化器14的第一SCR催化级15具有良好的响应性能。尤其在内燃机10的部分负荷运行期间可通过多级的SCR催化器14实现最佳的排气净化。排气净化系统的氧化催化器和/或颗粒过滤器可集成到SCR催化器14的第一 SCR催化级15的壳体中。图2显示了内燃机10的一种有利的设计方案,该内燃机带有二级排气涡轮增压系统,其相应包括两个排气涡轮增压器,即排气涡轮增压器Ila和11b,更具体地讲包括高压排气涡轮增压器Ila和低压排气涡轮增压器lib。高压排气涡轮增压器Ila包括高压涡轮12a和高压压缩机13a。低压排气涡轮增压器Ilb包括低压涡轮12b和低压压缩机13b。带有二级排气涡轮增压系统的图2的内燃机10还具有多级的SCR催化器14,其带有第一 SCR催化级15和第二 SCR催化级16,其中,根据图2,第一 SCR催化级15定位在低压排气涡轮增压器Ilb的低压涡轮12b上游,而第二 SCR催化级16定位在低压排气涡轮增压器Ilb的低压涡轮12b下游。在此,在图2中,SCR催化器14的第一 SCR催化级15定位在高压排气涡轮增压器Ila的高压涡轮12a下游,即连接在两个排气涡轮增压器IIa和Ilb的相应的两个涡轮12a与12b之间。在图2的实施例中,同样又针对两个SCR催化级15和16存在共有的还原剂喷射系统17,其中,还原剂由装置18提供或产生。在图1和2的实施例中,还原剂经由共有的还原剂喷射系统17相应直接在第一SCR催化级15上游喷射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:P·施特费K·施特罗布尔
申请(专利权)人:曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司
类型:发明
国别省市:

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