CN1433502A - 将废气从内燃机送入一催化器、特别是存储催化器的装置 - Google Patents

将废气从内燃机送入一催化器、特别是存储催化器的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1433502A
CN1433502A CN00818792A CN00818792A CN1433502A CN 1433502 A CN1433502 A CN 1433502A CN 00818792 A CN00818792 A CN 00818792A CN 00818792 A CN00818792 A CN 00818792A CN 1433502 A CN1433502 A CN 1433502A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tube
exhaust input
input tube
described device
aforesaid right
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN00818792A
Other languages
English (en)
Inventor
L·斯皮格尔
M·齐尔默
E·波特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10047815A external-priority patent/DE10047815A1/de
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of CN1433502A publication Critical patent/CN1433502A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2046—Periodically cooling catalytic reactors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/05—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of air, e.g. by mixing exhaust with air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0814—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with catalytic converters, e.g. NOx absorption/storage reduction catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0842—Nitrogen oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/14—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having thermal insulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/02—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/14—Nitrogen oxides
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

装置(10)用来将废气从内燃机引向催化器(11)，特别是存储催化器，其中装置(10)包含许多废气输入管(12)。这里至少一条废气输入管(12)做成用来将废气热量有利地传导到催化器(11)上的导热管(13)，至少另一条废气输入管(12)做成用来将废气热量在催化器(11)之前有利地排出的热交换器(14)，其中设有一可开关的调整装置(15)，以调整至少一条废气输入管(12)的流通截面。

Description

将废气从内燃机送入一催化器、 特别是存储催化器的装置
本发明涉及一种按权利要求1前序部分将废气从内燃机送入催化器，特别是存储催化器的装置，其中装置包括许多废气输入管。
为了转化在汽车的带有直接燃料喷射的点燃式发动机中包含在废气中的氮氧化物优先采用NOx存储催化器，然而它仅仅在比较窄的废气温度区间内提供足够高的转化率。这使点燃式发动机的对效率有利的贫油运行区受到不利的限制。为了借助于贫油最佳地减少直接喷油点燃式发动机的燃料消耗排气***与发动机这样地匹配，使得废气温度在即将进入存储催化器前在尽可能大的发动机运行范围内位于一确定的工作温度区间内。这个工作温度区间的上限在较高的汽车速度或较高的发动机负荷时达到。在超过这个温度上限时存储催化器的功能和寿命(耐用度)受到不利的影响。因此为了扩大点燃式发动机的贫油运行区在较高的汽车速度或较高的发动机负荷时废气在进入存储催化器前必须冷却。此外另一方面需要考虑到，存储催化器在直接喷油点燃式发动机冷起动后尽快达到其所谓的开始工作温度，即对于有害物质最佳转化的运行温度。为此必需采用适当的措施，在点燃式发动机冷起动后在废气进入催化器之前使热量尽可能少地从废气中排入外界。
由DE 199 05 345 A1已知一种这一类型的用来将废气从内燃机送入带有许多废气输入管的废气处理装置中的装置。这里在三元催化器和一NOx阀门之间设有许多废气输入管。在废气流量较小时阀门应将废气中的较大部分热量保留下来，而在流量较大时较大部分热量和废气一起排出。
因此本发明的目的是，提供一种这一类型的装置，它允许以简单和有效的方法可靠地调整废气在进入催化器的入口处的温度。
这个目的通过具有权利要求1特征的装置来实现。这种装置的特征是，至少一条废气输入管做成有利于废气热量传输到催化器上的导热管，至少另一条废气输入管做成有利于在催化器之前排出废气热量的热交换器，其中至少一条废气输入管设有一用来调整流动截面的可开关的调整装置。做成这样的装置有利地适合于将催化器入口处的废气温度保持在对于尽可能大的发动机运行区(较高的汽车速度或较高的发动机负荷)有利的温度上，并且在发动机冷起动后立即保持在确定的工作温度区间之内。为此采用一可开关的调整装置，它适合于用来调整至少一条废气输入管，即导热管和/或热交换器的流通截面。其中导热管用来在点燃式发动机冷起动后尽可能快地达到催化器的开始工作温度，而热交换器用来在催化器前冷却废气，从而防止特别是在较高的发动机负荷时非预期地超过工作温度区间的温度上限。在点燃式发动机冷起动时例如导热管可以打开(最大流通截面)，以便可以将废气热量最大地传输到催化器上；而热交换器部分或完全关闭，使得废气热量尽可能少地在催化器之前传入外界，而是用来加热催化器，催化器在点燃式发动机冷起动后应该尽可能快地达到其开始工作温度。如果催化器达到了其开始工作温度，并且点燃式发动机承受较高的发动机负荷(较高的汽车速度)，将热交换器部分或完全打开，在某些情况下部分或完全关闭导热管，以防止由于过大的热量传递通过废气到达催化器上面超过工作温度区间的温度上限，这是有利的。所有这些与当时的发动机运行区相匹配的在一条或几条废气输入管的流通截面方面的调整，以控制或调节通过废气传输到催化器上的热量，可以通过一可开关的调整装置方便、精确和可靠地实现。
废气输入管最好做成相互分开的管子。因为废气输入管应该完成两种不同的或相反的目标，也就是说尽可能好地将废气热量传递到催化器上(导热管)和尽可能少地将废气热量传递到催化器上(热交换器)，根据当时的发动机运行区的不同(冷起动，较高的发动机负荷)，将废气输入管做成相互隔开的，最好是相互略微离开一点距离的管子是有利的。通过将导热管与热交换器隔开可以实现通过废气向催化器传递热量的特别有效的调整。
按照本发明的一种结构方案做成导热管的废气输入管具有一比做成热交换器的废气输入管小的流通截面。用这种方法可以使废气热量在催化器之前向外界的散热面积对于导热管限制在尽可能小的数值上，而在热交换器方面做得尽可能大。
废气输入管相互隔开一定距离地设置成管束是有利的，其中做成导热管的输入管设置在管束中央，并被许多做成热交换器的废气输入管圆周形地包围。组成管束并相互隔开一定距离的废气输入管允许装置具有紧凑的结构。这里做成热交换器的废气输入管最好位于外部并圆周形地围绕位于中心的导热管或导热管组，以使热交换器可以与外界尽可能有效地热交换。
做成导热管的废气输入管有利地配备一隔热层。借助于导热管的隔热层可以用特别简单和有效的方法将通过导热管输出到外界的废气热量减少到最小限度，从而保证废气热量尽可能好地传递到催化器上。这在点燃式发动机冷起动时尽快将催化器加热到其开始工作温度起着特别有利的作用。
按照一种优选的实施形式做成导热管的废气输入管一直延伸到紧靠催化器基体之前。通过这种措施可以达到催化器基体局部的有限区域的快速加热，以便尽快达到催化器的开始工作温度，在这种温度下形成所希望的有害物质置换(尤其是有害物质转化)。
按照本发明的一种改进结构做成热交换器的废气输入管在其壁上形成这样的构造，使得得到传热表面的表面积扩大和/或废气输入管内废气流的涡旋形成。这用来强化做成热交换器的废气输入管对于输送给催化器的废气的冷却效果。通过在热交换器内形成废气涡流防止在有关废气输入管中由于形成一低温外层废气流和一高温内层废气流而形成不希望的温度分层。这种类型的温度分层特别是在相应的废气输入管(热交换器)长度越来越大时起相反的作用。
做成热交换器的废气输入管配备有利于散发热量的涂层是有利的。借助于这种涂层可以以比较简单的方法有效提高向外界的热量输出，特别是热量的辐射输出。
按照一种优选的实施形式做成热交换器的废气输入管的外表面通入有利于热量输出的外气流。由此得到通过热交换器向外界辐射输出热量的额外提高。其中做成热交换器的废气输入管的壁上的外构造可以导致管壁上的所希望的外部空气涡流，由此得到通过热交换器向外界特别有效地输出热量。这种类型的外部气流例如可以通过有目的地引导行驶的风流过汽车正面区域内的入口，或汽车的底盘罩得到。
按照一种优选的实施形式调整装置具有一开关件，它可借助于一调整元件根据参数控制，可用来调整至少一个废气输入管的流通截面的参数可以是发动机的冷却液温度、催化器前和/或后(沿废气流动方向看)的废气温度，催化器温度和/或废气流量。作为调整参数的废气流量用来避免在废气流量过大时形成不允许的高的废气背压。
开关件做成相应于管束配备通孔的可旋转的盘是有利的。设有相应通道口的可旋转的盘适合于同时和精确地在相应地旋转最好是多个废气输入管的各个流通截面的情况下根据参数调整。这里开关件的盘状结构使得可以实现特别紧凑的结构。
按照一种优选的实施形式调整元件做成可借助于一种电力伺服驱动的操作杆。做成这种类型的调整元件允许可靠和精确地调整(旋转)开关件。
做成圆盘的开关件的调整(旋转)最好是可借助于一与现有结构条件相适应的调整元件进行。其中调整元件例如可以做成低(负)压盒，以精确和可靠地促使开关件旋转。
按照另一种可供选择的实施形式调整元件做成电磁调整装置，它具有一绕组，可借助于它使起电枢作用的开关件旋转。做成这种类型和起这样作用的调整装置的特征是特别紧凑的结构，并同时精确和可靠地调整一条或几条废气输入管的流通截面。
此外调整元件也可以做成液压的。
开关件的调整有利地以两位开关的形式进行。借助于一两位开关相应的废气输入管根据不同的需要(冷起动，较高的发动机负荷)完全关闭或完全打开，其中在某些情况下在做成导热管和做成热交换器的废气输入管或管组之间可以不同。两位开关是一种可比较方便地实现的用来调整开关件的开关。
按照一种可供选择的实施形式，开关件的调整以无级可调的中间状态进行。相应废气输入管或管组的流通截面的无级调整允许十分精确地将催化器，特别是NOx存储催化器的温度在较宽的发动机工作范围内调整到最佳的运行温度。这里在具有导热管或热交换器功能的废气输入管之间也可以有区别。
做成导热管的废气输入管相对于开关件的旋转轴同心地设置是有利的。按照这种实施例装置包含一导热管，它相对于开关件的旋转轴和开关件相应的通孔同心设置。因此开关件的旋转不引起导热管流通截面的调整，而仅仅调整位于外部的做成热交换器的废气输入管的流通截面。因此按照这种实施形式导热管始终处于打开状态，而做成热交换器的废气输入管组(或废气输入管)可借助于开关件的调整打开以使废气输入催化器，关闭或某些情况下部分关闭。
按照一种可供选择的实施形式做成导热管的废气输入管相对于开关件的旋转轴径向离开一定距离地设置。在这种实施形式时不管是导热管还是设置在外面的热交换器的流通截面在调整开关件时都发生变化，因为开关件的所有通道口相对于旋转轴线离开一定距离，因此在开关件转动时引起所有通道口相对于废气输入管相应的开口(导热管和热交换器)的相对移动。
开关件有利地具有一中央圆盘和一相对于圆盘同心的并可相对于圆盘转动的外环，其中圆盘根据做成导热管的，外环根据做成热交换器的废气输入管配备通道口。用这种方法圆盘和外环可以借助于一调整元件相互独立地控制，以调整所属废气输入管(导热管、热交换器)相应的流通截面，使得可以用特别精确的方法调整催化器所希望的运行温度。
做成圆盘的开关件最好设置在催化器前面紧靠入口处。由此可以使装置的结构比较简单，因为至少做成热交换器的废气输入管或管组仅在一端(相对于开关件的输入端)与开关件的各个通道孔工作接触。
下面借助于几个优选的实施例参照附图对本发明加以说明。附图表示：
图1：一部分画出的、与一催化器连接的废气输入装置的示意侧视图；
图2：按相应于图1的装置的部分线II-II的示意正视图；
图3：本装置的一种可供选择的实施形式的示意正视图；
图4、6、8、10、12：做成热交换器的废气输入管的不同实施形式的示意侧视图；
图5、7、按图4、6、8、10和12的废气输入管的9、11、13：示意正视图。
图1表示一总体用10表示的用来将废气从汽车(未画出)的内燃机输送到催化器11，特别是NOx存储催化器中的装置。装置10包含许多废气输入管12，它们在输入端与-共同的排气管25连接，在输出端在中间连接一可开关的调整装置15的情况下通入催化器11内。废气输入管12做成相互隔开的管子，并设置成相互隔开一定距离的管束，其中一做成导热管13的废气输入管12设置在管束中心，并被许多做成热交换器14的废气输入管12圆周形地包围。废气按箭头线26从未画出的内燃机通过排气管25按箭头线27、28、29输送到各个废气输入管12，它们在相应地操纵调整装置15的情况下按箭头线30，31，32将各股废气流进一步引导到催化器上。做成导热管13的废气输入管12用来将废气热量有利地传递到催化器11上，而做成热交换器14的废气输入管12用来将废气热量在催化器之前有利地排出。可开关的调整装置15适合于用来改变各个做成热交换器14的废气输入管12的流通截面。
根据图2调整装置15具有一开关件17，它可借助于一调整元件23按照参数控制。开关件17做成一在壳体18内的可绕旋转轴19按箭头20和21旋转的圆盘，它根据布置成管束的废气输入管12的布局配备通道口22、36。其中通道口22在调整元件15或可旋转的开关件17的一个确定的开关位置相对于做成热交换器14的废气输入管12同心地设置(另见图1)。根据图1和2的实施形式，通道口36与调整元件15或开关件17的开关位置无关地相对于做成导热管13的废气输入管12对准地设置。
如图1和2中所示，做成导热管13的废气输入管12最好相对于做成热交换器14的废气输入管12具有较小的流通截面。用这种方法使比较少的废气热量从废气中通过导热管13传入外界(导热管13没有传热面)。相反做成热交换器14的废气输入管12具有一尽可能大的传热面，以便有利于将热量有效地传输到外界。其次做成导热管13的废气输入管12配有隔热层16(见图1)，以便能够将尽可能多的废气热量传输到催化器11上。导热管13最好一直延伸到紧靠催化器11的基体(未画出)前，以便能够尽快地加热催化器基体的局部的有限区域。
做成热交换器14的废气输入管12最好在其壁上形成这样的构造，使得在各个废气输入管12内得到传热面表面积的扩大和/或形成废气流涡旋(图1中的箭头28，29)。在图4至13中表示这种构造的不同可能性。按图4和5做成热交换器14的废气输入管12设有位于外部的，圆周形均匀分布和向外突起的筋33。筋33用来扩大废气输入管12传热面的表面积，从而改善向外界的热传导。图6、7表示一做成热交换器14的废气输入管12，它具有沿纵长方向变化的椭圆度。这既导致表面积的扩大又导致流经废气输入管12的废气流形成涡旋。在图8、9中表示一沿纵向波浪形的废气输入管12。在这里也得到表面积的扩大和在废气输入管内的废气流的涡流形成。按图10、11废气输入管12圆周上设有向内延伸的压印34，由此既得到传热面表面积的加大，又使流过的废气流形成涡旋。图12、13表示一种废气输入管12，它在内部设有加强筋35，其中加强筋35也可以沿流动方向倾斜放置。加强筋35用来在废气输入管12内形成废气流涡旋，同时可以使废气输入管12的传热面表面积加大。按照一种未画出的实施形式做成热交换器14的废气输入管12也可以做成矩形、三角形、半圆或半椭圆形横截面的管子，以加大涡流。其中在做成热交换器14的废气输入管12中产生的涡流用来提高从高温废气向相应的废气输入管外壁的热传导。此外通过在废气输入管12内形成废气涡流防止随着管道长度的增加形成温度分层，也就是形成外部的冷废气流和内部的热废气流。
按照一种未画出的实施形式做成热交换器14的废气输入管可以配备有利于热量排出的涂层和/或在某些情况下给其形成构造的外表面通入有利于热量排出的外部气流。
按图1和2的装置10按以下原理工作：在内燃机冷起动或在发动机热机阶段，也就是说在催化器还没有达到其起动温度的阶段，这样地切换调整装置15，使得借助于开关件17绕旋转轴19相应的旋转完全或至少部分关闭气流。因此在开关件17的这个开关位置通道口22不再相对于做成热交换器14的废气输入管12为对准设置。在开关件17的这个位置位于中心的导热管13仍旧打开，因为它与开关件17的旋转轴19同心设置。在这个开关位置高温废气按箭头26、27通过导热管13沿箭头30引入催化器11。如果催化器到达其起动温度，那么借助于调整元件23按照箭头20或21绕旋转轴19这样地旋转开关件17，直至通道口22与相应的做成热交换器14的废气输入管12同心。在这个开关位置高温废气按箭头26、28、29引入热交换器14，以便在那里冷却，并作为低温废气流按箭头31、32引向催化器11。因此输入端的高温废气(箭头26)在输出端转变成一股高温废气支流(箭头30)和许多低温废气支流(箭头31，32)。由于调整装置15按参数切换保证了催化器11尽快达到其起动温度，以便没有较大的时间延迟便能正确地进行氮氧化物转化，并在催化器11到达其起动温度后在较大的发动机负荷时不超过规定的废气温度区间的温度上限，在这个温度区间内可以通过催化器11进行氮氧化物的正确和有效的转化。
特别是将发动机冷却液的温度、沿流动方向、催化器前和/或后的废气温度、催化器温度和/或废气流量用作控制参数。因为在催化器加热阶段大的废气流量可能造成不允许的过高的废气背压，做成热交换器14的废气输入管12即使在催化器温度低于起动温度时也必须通过调整装置15的适当切换部分或完全打开。
开关件17的调整最好以无级可调的中间状态进行。通过根据上述控制参数无级地开放做成热交换器14的废气输入管12的各流通截面可以实现催化器11的运行温度非常精确和可变的调整。特别是可以避免在催化器加热阶段过大的流量，过大的流量会由于做成热交换器14的废气输入管12的完全打开而使冷却效率过快增大，从而阻止催化器迅速达到开始工作温度。然而也可以设想，开关件17的调整按两位开关的形式进行。在两位开关时相应的废气输入管12通过调整装置15的切换要不完全打开，要不完全关闭。
图3中表示在导热管13的数量和布局方面的一种可供选择的实施形式。按照这种实施形式在开关件17上设有两个相互隔开并相互离开一定距离的通道口36。通道口36相对于开关件17的旋转轴19径向离开一定距离地设置。装置10按相应的方法设置两个导热管13(在图中未画出)。通道口36和所属的导热管13的这种布局在开关件17绕旋转轴19旋转时既引起做成热交换器14的，也引起做成导热管13的废气输入管12的各流通截面的调整。从而提高装置10的冷却效率，因为位于内部的导热管13的流通截面也可以通过切换调整装置15改变。做成热交换器14和做成导热管13的废气输入管12的数量以及其流通截面可以和当时的应用场合相匹配。
按照另一种未画出的可供选择的实施形式，开关件17具有一中心圆盘和一相对于圆盘同心设置并可相对于它转动的外环，圆盘按照做成导热管13的、外环按照做成热交换器14的废气输入管12配备通道口22、36。这种可供选择的实施形式一方面可以对导热管13另一方面对做成热交换器14的废气输入管12进行独立的调整。对于尽管打开了做成热交换器14的废气输入管12催化器11仍然超过规定的温度上限的情况，可以借助于调整开关件17部分或完全关闭通道口36。这里中心圆盘和外环的转动可以借助于两个单独的调整元件或一个唯一的适当地构成的调整元件产生。
按照一种可供选择的实施形式调整元件23，可以做成低压插座或电磁调整装置，它具有一绕组，借助于绕组可使起电枢作用的开关件17旋转。
做成圆盘的开关件17安装在输入端紧靠催化器11的前面。
如果废气温度或催化器温度低于规定的下限，那么做成热交换器14的废气输入管12通过用调整元件23相应地调整开关件17被部分或完全关闭。
通过未画出的、众所周知的测量装置和中央控制单元可以测量各个控制参数值并相应地处理，在某些情况下进行调整装置15的自动切换。

Claims (20)

1.用来将废气从内燃机引导到催化器，特别是存储催化器内的装置，其中装置包含许多废气输入管，其特征为：至少一条废气输入管(12)做成用来将废气热量有利地传送到催化器(11)上的导热管(13)，至少另一条废气输入管(12)做成用来将废气热量在催化器(11)前有利地排出的热交换器(14)，其中设有一用来调整至少一条废气输入管(12)的流通截面的可开关的调整装置(15)。
2.按权利要求1所述的装置，其特征为：废气输入管(12)做成相互隔开的管子。
3.按上述权利要求之一所述的装置，其特征为：做成导热管(13)的废气输入管(12)具有相对于做成热交换器(14)的废气输入管(12)较小的流通截面。
4.按上述权利要求之任一项所述的装置，其特征为：废气输入管(12)作为管束相互离开一定距离地布置，其中做成导热管(13)的废气输入管(12)设置在管束内部，并被许多做成热交换器(14)的废气输入管(12)圆周形包围。
5.按上述权利要求之任一项所述的装置，其特征为：做成导热管(13)的废气输入管(12)设有隔热层(16)。
6.按上述权利要求之任一项所述的装置，其特征为：做成导热管(13)的废气输入管(12)一直延伸到紧靠催化器(11)基体之前。
7.按上述权利要求之任一项所述的装置，其特征为：做成热交换器(14)的废气输入管(12)在其壁上形成这样的构造，使得得到传热面表面积的扩大和/或在废气输入管(12)内废气流涡旋的形成。
8.按上述权利要求之任一项所述的装置，其特征为：做成热交换器(14)的废气输入管(12)配备有利于排出热量的涂层。
9.按上述权利要求之任一项所述的装置，其特征为：做成热交换器(14)的废气输入管(12)通入有利于热量排出的外部气流。
10.按上述权利要求之任一项所述的装置，其特征为：调整装置(15)具有一开关件(17)，它可借助于调整元件(23)根据参数控制。
11.按上述权利要求之任一项所述的装置，其特征为：开关件(17)做成根据管束配备通道口(22、36)的可旋转的圆盘。
12.按上述权利要求之任一项所述的装置，其特征为：调整元件(23)做成可借助于电力伺服驱动装置操纵的开关杆(24)。
13.按上述权利要求之任一项所述的装置，其特征为：调整元件(23)做成低压盒。
14.按上述权利要求之任一项所述的装置，其特征为：调整元件(23)做成电磁调整装置，它有一绕组，借助于它可使起电枢作用的开关件(17)旋转。
15.按上述权利要求之任一项所述的装置，其特征为：开关件(17)的调整以两位开关的形式进行。
16.按上述权利要求之任一项所述的装置，其特征为：开关件(17)的调整以可无级调整的中间状态进行。
17.按上述权利要求之任一项所述的装置，其特征为：做成导热管(13)的废气输入管(12)相对于开关件(17)的旋转轴(19)同心设置。
18.按上述权利要求之任一项所述的装置，其特征为：做成导热管(13)的废气输入管(12)相对于开关件(17)的旋转轴(19)径向离开一定距离设置。
19.按上述权利要求之任一项所述的装置，其特征为：开关件(17)具有一中心圆盘和一相对于圆盘同心设置并可相对于它转动的外环，其中圆盘根据做成导热管(13)的、外环根据做成热交换器(14)的废气输入管(12)配备通道口(22、36)。
20.按上述权利要求之任一项所述的装置，其特征为：做成圆盘的开关件(17)装在输入端紧靠催化器(11)之前。
CN00818792A 1999-12-08 2000-11-22 将废气从内燃机送入一催化器、特别是存储催化器的装置 Pending CN1433502A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19959141 1999-12-08
DE19959141.5 1999-12-08
DE10047815A DE10047815A1 (de) 1999-12-08 2000-09-27 Vorrichtung zur Zuführung von Abgasen von einem Verbrennungsmotor zu einem Katalysator, insbesondere Speicherkatalysator
DE10047815.8 2000-09-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1433502A true CN1433502A (zh) 2003-07-30

Family

ID=26007185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN00818792A Pending CN1433502A (zh) 1999-12-08 2000-11-22 将废气从内燃机送入一催化器、特别是存储催化器的装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6647711B1 (zh)
EP (1) EP1238187B1 (zh)
JP (1) JP2003516493A (zh)
CN (1) CN1433502A (zh)
AU (1) AU1522701A (zh)
WO (1) WO2001042632A1 (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105822890A (zh) * 2016-06-01 2016-08-03 吴本刚 润滑油净化循环装置
CN105927332A (zh) * 2016-06-01 2016-09-07 吴本刚 新型船舶尾气处理装置
CN105927331A (zh) * 2016-06-01 2016-09-07 吴本刚 拱形隧道挖掘机
CN105927328A (zh) * 2016-06-01 2016-09-07 吴本刚 用于柴油机废气的过滤器
CN105927329A (zh) * 2016-06-01 2016-09-07 吴本刚 废气处理催化转化***
CN105927330A (zh) * 2016-06-01 2016-09-07 吴本刚 多轴搅拌桩钻机
CN105952511A (zh) * 2016-06-01 2016-09-21 吴本刚 矩形混凝土灌注桩成孔机

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10048580A1 (de) * 2000-09-30 2002-04-11 Volkswagen Ag Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit Katalysator
US7574858B2 (en) * 2001-06-20 2009-08-18 Moody Eugene I Method of and system for heat recovery for an internal combustion engine
US20040231323A1 (en) * 2003-05-23 2004-11-25 Fujita Mahoro M. Exhaust system and process for operating the same
SE525197C2 (sv) * 2003-06-18 2004-12-21 Volvo Lastvagnar Ab Anordning för reglering av temperaturen hos avgaser från ett avgassystem försett med aktivt regenererbart filter
US7275366B2 (en) * 2004-09-14 2007-10-02 Advanced Cleanup Technologies, Inc. High thermal efficiency Selective Catalytic Reduction (SCR) system
US8327631B2 (en) 2005-03-28 2012-12-11 Sal Caro Air pollution control system for ocean-going vessels
US8808415B2 (en) 2008-02-01 2014-08-19 Sal Caro Exhaust intake bonnet (EIB) for maritime emissions control system
US8075651B2 (en) * 2009-01-21 2011-12-13 Sal Caro Ellipsoid exhaust intake bonnet (EIB) for maritime emissions control system
US20110105008A1 (en) * 2009-10-30 2011-05-05 Honeywell International Inc. Catalytic air purification system for a vehicle using multiple heat sources from an engine
US8402746B2 (en) 2010-05-03 2013-03-26 John Powell Exhaust gas capture system for ocean going vessels
JP6359594B2 (ja) * 2016-06-21 2018-07-18 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2303773A1 (de) 1973-01-26 1974-08-01 Volkswagenwerk Ag Anordnung zur abgasfuehrung
DE3406968A1 (de) 1984-02-25 1985-03-28 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Verfahren zur erzeugung einer optimalen abgaseingangstemperatur fuer den abgaskatalysator von verbrennungsmotoren
DE3439998A1 (de) * 1984-11-02 1985-09-19 Audi AG, 8070 Ingolstadt Abgasanlage
US5251564A (en) * 1990-04-26 1993-10-12 Rim Julius J Combustion box exhaust filtration system and method
DE9204219U1 (de) 1992-03-28 1992-05-21 Heinrich Gillet GmbH & Co KG, 6732 Edenkoben Abgasanlage für Verbrennungsmotoren
DE4218834C2 (de) 1992-06-09 1996-11-28 Opel Adam Ag Abgasanlage für einen Verbrennungsmotor
DE4322949C2 (de) 1993-07-09 1995-04-20 Daimler Benz Ag Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine
FR2720782B1 (fr) 1994-06-03 1996-07-05 Renault Dispositif d'échappement pour moteur à combustion interne.
DE19507977A1 (de) * 1995-03-07 1996-09-12 Schatz Thermo Gastech Gmbh Verfahren und Anordnung zur Reduzierung der Abgasemissionen von Verbrennungsmotoren mit Abgaskatalysatoren
DE19742762C1 (de) * 1997-09-27 1998-12-10 Ford Global Tech Inc Abgasanlage für einen Verbrennungsmotor
US5979159A (en) 1998-03-16 1999-11-09 Ford Global Technologies, Inc. Exhaust after-treatment system for automotive vehicle
DE59901383D1 (de) * 1998-08-19 2002-06-13 Bayerische Motoren Werke Ag Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit einem Speichervolumen
US6276138B1 (en) * 1999-09-10 2001-08-21 Ford Global Technologies, Inc. Engine with direct turbo compounding
US6564545B1 (en) * 2002-01-31 2003-05-20 Visteon Global Technologies, Inc. Superintegration of three way catalyst and heat exchanger for HCCI engine intake air temperature control

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105822890A (zh) * 2016-06-01 2016-08-03 吴本刚 润滑油净化循环装置
CN105927332A (zh) * 2016-06-01 2016-09-07 吴本刚 新型船舶尾气处理装置
CN105927331A (zh) * 2016-06-01 2016-09-07 吴本刚 拱形隧道挖掘机
CN105927328A (zh) * 2016-06-01 2016-09-07 吴本刚 用于柴油机废气的过滤器
CN105927329A (zh) * 2016-06-01 2016-09-07 吴本刚 废气处理催化转化***
CN105927330A (zh) * 2016-06-01 2016-09-07 吴本刚 多轴搅拌桩钻机
CN105952511A (zh) * 2016-06-01 2016-09-21 吴本刚 矩形混凝土灌注桩成孔机

Also Published As

Publication number Publication date
EP1238187A1 (de) 2002-09-11
JP2003516493A (ja) 2003-05-13
EP1238187B1 (de) 2005-03-16
WO2001042632A1 (de) 2001-06-14
US6647711B1 (en) 2003-11-18
AU1522701A (en) 2001-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1433502A (zh) 将废气从内燃机送入一催化器、特别是存储催化器的装置
EP1957784B1 (en) Three-pass heat exchanger for an egr system
CN1270072C (zh) 具有旁通管和废气再循环阀的废气冷却器
RU2230212C2 (ru) Способ и устройство для системы рециркуляции выхлопных газов и клапан, а также способ и устройство регулирования
EP1233170A2 (en) Recirculated exhaust gas cooling device for internal combustion engine
CN102787951B (zh) 具有进气空气加热的内燃发动机及其操作方法
CN101876273B (zh) 在发动机制动操作过程中提高汽车的多缸内燃机制动功率的装置
US7252077B2 (en) Sequential control valve
JP2008530423A (ja) ディーゼルエンジン用の排気スロットルｅｇｒ弁モジュール
US20100263637A1 (en) Intake pipe for a combustion engine
CN101988446A (zh) 减少低压egr***中冷凝的冷却器旁路
CN110131020B (zh) 内燃机的排气净化装置
JP4374138B2 (ja) 燃焼エンジン装置
WO2007057761A2 (en) Movable sleeve exhaust gas recirculation system
US20140130769A1 (en) Exhaust gas line of an internal combustion engine
GB2314122A (en) I.c. engine intake system with flow deflector vane control module
CN102787952A (zh) 加热内燃发动机的燃烧空气的方法以及执行所述类型方法的内燃发动机
CN1637264A (zh) 用于内燃机的废气再循环***
CN209704691U (zh) 涡轮增压器和用于车辆的***
CN106401762B (zh) 具有排气再循环的机械增压器
CN107781068A (zh) 带有压缩机、排气再循环装置和翻板的增压内燃发动机
CN1183316C (zh) 具有内燃机的汽车
EP3095982A1 (en) Improved turbocharger system
CN1466651A (zh) 带有催化器的内燃机排气装置
KR100378453B1 (ko) 배기가스재순환밸브

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication