[發明專利]具有在渦輪增壓器上游的排氣后處理裝置的發動機組件

在審

• 申請號: 202110126465.1
• 申請日: 2021-01-29
• 公開（公告）號: CN113202604A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: R.伊林;A·庫斯克;W·埃曼克;B·范登赫維爾
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: F01N3/10
• 分類號: F01N3/10;F01N3/20;F01N9/00;F01N13/10;F02B37/18
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 李尚穎

本發明涉及具有在渦輪增壓器上游的排氣后處理裝置的發動機組件。本描述給出了一種用于機動車輛(30)的發動機組件(20)，該發動機組件(20)包括具有排氣歧管(4)的至少一個內燃發動機(1)、具有壓縮機(6)和渦輪(7)的渦輪增壓器(5)、在所述渦輪(7)上游的至少一個第一排氣后處理單元(15)和在所述渦輪(7)下游的至少一個第二排氣后處理單元(16)。所述排氣歧管(4)包括第一出口(21)和第二出口(22)。所述第一出口(21)流體連接到布置在所述渦輪(7)上游的所述至少一個第一排氣后處理單元(15)，并且所述第二出口(22)流體連接到所述渦輪(7)的入口(27)。

技術領域

本發明涉及一種用于具有內燃發動機的機動車輛的發動機組件。此外，本發明涉及一種機動車輛和一種用于操作發動機組件的方法。

背景技術

在包括用于凈化排氣的排氣后處理系統的內燃發動機的背景下，整個系統的暖機階段通常是一種挑戰。在此階段中，排氣后處理系統經常以低效的方式操作，因為它需要一定的最低溫度，即“起燃溫度”，以啟動排氣的轉化。

在暖機階段期間，排氣后處理系統不是在此階段中仍然很冷的發動機組件中的唯一部件。布置在排氣后處理系統上游的所有其他部件也從排氣除去熱能。結果是在暖機階段期間，甚至更少的熱能到達排氣后處理系統。特別地，渦輪增壓器具有高的熱質量，其必須首先暖機并且通常位于排氣后處理系統上游。

因此，有時單獨的排氣后處理系統布置在渦輪增壓器上游。在文件DE 10 2012200 012 A1和DE 10 2015 205 465 A1中描述了這種示例。在這種情況下，布置在渦輪增壓器上游的排氣后處理部件具有旁通流動通道，特別是為了避免在暖機階段之后對渦輪的效率產生負面影響。

發明內容

鑒于所描述的背景，本發明的目的是提供一種用于機動車輛的甚至進一步改進的發動機組件，該發動機組件一方面允許在暖機階段期間的有效排氣后處理，并且同時允許渦輪增壓器在暖機階段之后和/在該階段期間的有效操作。

該目的通過以下方式來實現：根據本發明的優選示例的用于機動車輛的發動機組件，根據本發明的優選示例的機動車輛，以及通過本發明的優選示例的用于操作發動機組件的方法。本發明的可選示例包含本發明的進一步有利實施例。

用于機動車輛的根據本發明的發動機組件包括具有排氣歧管的至少一個內燃發動機、具有壓縮機和渦輪的渦輪增壓器、至少一個第一排氣后處理單元和至少一個第二排氣后處理單元。第一排氣后處理單元被布置在渦輪增壓器的渦輪上游。第二排氣后處理單元被布置在壓縮機的渦輪下游。排氣歧管包括第一出口和第二出口。第一出口流體連接到布置在渦輪上游的至少一個第一排氣后處理單元。第二出口流體連接到渦輪的入口，優選地直接地連接到入口。

根據本發明的實施例具有的優點是，在暖機階段期間，排氣可以通過排氣歧管的第一出口引入到布置在渦輪上游并在那里進行后處理的排氣后處理單元中。在所述暖機階段之后或甚至在此階段期間，排氣可以通過排氣歧管的第二出口穿過直接進入渦輪的入口中。以這種方式，可以實現非常短的流動路徑，并且可以最小化在排氣歧管和渦輪之間的相應熱損失和壓力損失。因此，此外不需要附加的旁通流動通道來旁通布置在渦輪上游的排氣后處理單元。因此，也可以節省材料、成本和所需的安裝空間。同時，即使在低流速下，最佳的排氣后處理也是可行的。布置在渦輪上游的排氣后處理單元可以具有相對較小的配置，這具有的優點是，它非?？焖俚嘏瘷C并且因此確保了有效的排氣后處理。

渦輪增壓器優選地包括具有一個或多個入口的渦輪。在這種情況下，渦輪優選地具有第一入口和第二入口。第一入口優選地流體連接到布置在渦輪上游的排氣后處理單元，并且第二入口優選地流體連接到排氣歧管的第二出口。一種有利的可能性是在流動方面將閥布置在排氣歧管的第二出口和渦輪的第二入口之間。這具有的優點是，根據操作狀態，特別是根據操作溫度，排氣可以部分地或全部地通過第一排氣后處理單元引入，或者僅僅或主要地直接地引入到渦輪中。該閥可以例如是連續可變的閥。這允許操作靈活地適應于相應的操作狀態。