[發明專利]具有排氣后處理裝置和進氣空氣裝置的內燃機以及用于運轉所述類型的內燃機的方法

有效

• 申請號: 201410136704.1
• 申請日: 2014-02-14
• 公開（公告）號: CN103993935B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: Y·M·S·雅各布
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F01N3/10
• 分類號: F01N3/10;F01N3/28;F01N3/30
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 趙蓉民

1.一種內燃機，其包括：

用于供應增壓空氣的進氣系統；

用于排出排氣的排氣排出系統；

布置在所述排氣排出系統中用于氮氧化物的還原的至少一個選擇性催化轉化器；

布置在所述至少一個選擇性催化轉化器上游的所述排氣排出系統中，作為進一步的排氣后處理系統的氧化催化轉化器；

提供的至少一個排氣渦輪增壓器，設置在所述進氣系統中的所述至少一個排氣渦輪增壓器的壓縮機，以及設置在所述排氣排出系統中的所述至少一個排氣渦輪增壓器的渦輪；其中

旁通管路從所述壓縮機下游的所述進氣系統分支并且進入在所述氧化催化轉化器與所述至少一個選擇性催化轉化器之間的所述排氣排出系統；

用于將液體尿素導入所述旁通管路的定量裝置，所述液體尿素作為用于所述至少一個選擇性催化轉化器的還原劑，從而將還原劑噴射到聯接到所述排氣排出系統的催化劑中；以及

控制器，所述控制器被配置為使壓縮空氣、來自渦輪上游的排氣以及來自渦輪下游的排氣的混合物通過噴射的還原劑；并且響應于所述還原劑的溫度調節所述混合物中的所述壓縮空氣、上游排氣以及下游排氣中每一個的相對量。

2.一種用于定量催化劑的方法，其包括：

將壓縮空氣自由渦輪驅動的壓縮機供應至發動機以實現期望的扭矩，所述渦輪聯接至來自所述發動機的排氣；

噴射還原劑到與所述排氣聯接的催化劑中；以及

通過使所述還原劑經過以下中的一個或多個而將所述還原劑的溫度控制在預定范圍內：壓縮空氣與環境空氣的組合；或所述渦輪的上游和下游的所述排氣的組合；其中使所述壓縮空氣和環境空氣的所述組合通過所述還原劑用于所述溫度控制，在所述組合中增加所述壓縮空氣且減少所述環境空氣提高所述溫度，并且減少所述壓縮空氣且增加所述環境空氣降低所述溫度。

3.根據權利要求2所述的方法，其進一步包括修正發動機轉矩以補償由于所述壓縮空氣通過所述還原劑所引起的所述轉矩的變化。

4.根據權利要求3所述的方法，其中所述轉矩修正包括改變以下中的一個或多個：改變控制進入所述發動機的所述環境空氣的流量的節氣門的位置；改變噴射燃料至所述發動機中的正時；或改變所述渦輪上游的所述排氣流量。

5.根據權利要求4所述的方法，其中所述溫度控制進一步包括當所述轉矩修正不能完全修正由所述壓縮空氣通過所述還原劑所引起的所述轉矩的變化時，使所述渦輪上游和下游的所述排氣的所述組合通過所述還原劑。

6.根據權利要求2所述的方法，其中所述渦輪上游和下游的所述排氣的所述組合通過所述還原劑以實現所述溫度控制，增加所述渦輪上游的所述排氣并且減少所述渦輪下游的所述排氣提高所述溫度，并且減少所述渦輪上游的所述排氣并且增加所述渦輪下游的所述排氣降低所述溫度。

7.根據權利要求6所述的方法，其進一步包括修正發動機轉矩以補償由所述渦輪上游的所述排氣通過所述還原劑引起的所述轉矩的變化。

8.根據權利要求7所述的方法，其中所述轉矩修正包括改變以下中的一個或多個：改變控制進入所述發動機的所述環境空氣的流量的節氣門的位置；改變噴射燃料至所述發動機的正時或改變所述壓縮空氣流量。

9.根據權利要求7所述的方法，其中所述溫度控制進一步包括當所述轉矩修正不能完全修正由所述渦輪上游的所述排氣通過所述還原劑引起的所述轉矩的變化時，使所述壓縮空氣和所述環境空氣的組合通過所述還原劑。

10.根據權利要求2所述的方法，其中所述催化劑包括選擇性還原催化劑。

11.根據權利要求2所述的方法，其進一步包括定量元件以噴射所述還原劑，所述定量元件定位在聯接到所述催化劑的進口的旁通管路中。

12.根據權利要求11所述的方法，其中所述壓縮空氣和所述環境空氣每個都聯接到空氣管路，所述空氣管路聯接到所述旁通管路并且進一步包括聯接到所述空氣管路的控制元件，用于控制進入所述旁通管路的所述壓縮空氣的量和所述環境空氣的量以控制所述溫度。