CN103764963A - 具有至少一个催化转化单元的内燃机 - Google Patents

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CN103764963A CN201280035532.8A CN201280035532A CN103764963A CN 103764963 A CN103764963 A CN 103764963A CN 201280035532 A CN201280035532 A CN 201280035532A CN 103764963 A CN103764963 A CN 103764963A
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Abstract

本发明涉及一种具有至少一个催化转化单元(1)的内燃机,该催化转化单元用于清洁在内燃机运行过程中产生的废气,该催化转化单元包括至少一个催化转化器本体(2),该催化转化器本体在废气换热器(4)的上游设置在废气流动路径内、特别是废气再循环管线(6)内,其中,供废气平行流经的至少两个或更多个催化转化器本体(2)设置成以横截面上最大密度来组装。

Description

具有至少一个催化转化单元的内燃机
本发明涉及一种具有至少一个催化转化单元的内燃机,该催化转化单元用于清洁在内燃机运行过程中产生的废气,该催化转化单元包括至少一个催化转化器本体,该催化转化器本体在废气换热器的上游设置在废气流动路径内、特别是在废气再循环管线内。
发动机行业承受较大压力要生产具有特别低排放的发动机。为了减少对环境的排放,对于内燃机、特别是大型发动机和较佳为大型柴油机有必要对废气提供在发动机外的处理和清洁,以遵守法律规定。通常借助单个催化转化单元来在发动机外对废气进行清洁。从大型发动机排出的废气通常在设置于大型发动机下游的废气再循环设备中进行清洁,并随后部分地又供给回到大型发动机。废气在废气再循环设备中由催化转化单元来清洁,并且随后供给到废气换热器、特别是废气冷却器。在传统的废气冷却器的情况下,废气颗粒沉积在废气冷却器的冷却的内壁上。为了减少与废气颗粒反应并以粘性层的形式沉积于废气冷却器的冷却的内壁上的碳氢化合物,通常将布置在催化转化单元内的氧化转化器设置在废气冷却器上游。
由WO2005/028848A1已知废气换热器,特别是用于具有单个柴油氧化转化器的机动车辆中的废气再循环的废气冷却器,上述柴油氧化转化器设置在废气换热器的进气端口(进气管接头)内。催化转化器设置在废气冷却器上游。该柴油氧化转化器的基质填充废气换热器的进气口的整个横截面。由此,需要大量基质来填充进气口的整个横截面。此外,由于构造的关系,使进气口的扩散器形状造成不均匀的流型,因而,几乎不会流过扩散器的边界区域。此外,柴油氧化转化器由于其构造的关系会造成高流动阻力。特别是鉴于将柴油氧化转化器附连到废气换热器的进气口内,该构思因此对于较大的构件数目是不利的,因此是不合适的。
DE102005014385A1描述了用于机动车辆中的废气再循环的废气冷却器,该废气冷却器包括传热管道,废气流经该传热管道,并且冷却剂围绕该传热管道流动,这些传热管道通入分配和/或收集室,并且该废气冷却器包括设置在分配和/或收集室内的导流设备,该导流设备包括废气进入区域、废气排出区域以及从废气进入区域延伸到废气排出区域的流动通道。导流设备由催化转化器构成。
由DE2635725A1已知用于内燃机的废气反应设备,该废气反应设备在废气管道中包括若干管道的结构,这些管道沿纵向延伸,并通过彼此接触的相互平行的壁来构成,这些管道在反应设备的整个长度上延伸,并且它们的壁相对于管道宽度来说较薄。废气反应设备的长度在30毫米到100毫米之间,从而表示它涉及诸如机动车辆发动机的小型发动机。
此外,DE19523532A1示出用于机动车辆的废气设备的具有两束或更多束的废气引导件的催化转化结构,其中,废气至少在废气系统的部分区域中、在至少两个单独的系统中引导。具有轴向延伸的管道的至少一个催化转化器设置在每个系统中,其中,催化转化器以单蜂窝体的形式设置,该蜂窝体在至少一个端面处包括划分外壳的横截面的至少一个分离壁,该分离壁至少以几乎密封的方式引导到蜂窝体的端面处。
上述出版物公开了具有催化转化器本体的催化转化结构,催化转化器本体包括分别形成用于废气的轴向流动管道的催化转化载体。
传统的催化氧化转化器需要取决于发动机尺寸的特定体积,以有效地实施氧化。氧化转化器的体积通常以较大长度和较小横截面实现,因为氧化转化器的较大横截面面积由于与构造尺寸相关的生产、设备条件和其它条件的缘故是不可以的。通常,所述的长度的长度是这样实现的,即,通过具有小横截面的较长催化转化器本体来实现,或者通过沿催化转化系统的纵向轴线彼此相继串联设置并由催化转化技术已知的若干个催化转化器来实现。这造成催化转化单元的进口和出口之间的较高压力。此外,沿催化转化系统的纵向轴线彼此相继串联设置的若干个催化转化器通过结构上复杂并且构造上昂贵的方案来实现。
在现有技术的基础上,本发明是基于提供具有至少一个催化转化单元的内燃机的目的,该催化转化单元用于清洁在内燃机运行过程中产生的废气,其中,催化转化单元的进口和出口之间的压力损失减少,并且因此对发动机输出功率的影响较小。此外,催化转化单元应易于安装。此外,应提供通过催化转化单元的最佳流动。
该目的根据本发明如此来实现,即,可供废气平行流过的至少两个或更多个催化转化器本体设置成以横截面上的最大密度来组装。
这些催化转化器本体通过彼此相邻地插入催化转化器外壳内的大致相同的模块来形成。每个催化转化器本体由设置在管状催化转化器套管内的具有催化转化材料的催化转化载体构成。
根据本发明的内燃机相对于现有技术提供关于催化转化单元的构造及其定位方面的大量优点。在催化转化器进口和催化转化器出口之间实现较小的压力损失,且例如通过根据本发明的催化转化单元的构造来对发动机输出功率造成较小的影响,该催化转化单元具有供废气平行流过的两个或更多个催化转化器本体,并且设置成以横截面上最大密度来组装。这些优点通过缩短催化转化单元的长度及扩大其横截面来获得。因此,根据本发明的内燃机的催化转化单元设有非常有利的紧凑构造。此外,根据本发明的催化转化单元的构造使得其重量减小。
具有至少一个催化转化单元的根据本发明的内燃机的一个重要优点在于催化转化器本体,该催化转化器本体之前需要耗费大量劳力来附连,现在由于根据本发明的构造能以简单的方式来集成到催化转化单元内。本发明的主题的又一优点在于提供了基本上均匀的流型。通过在催化转化单元的横截面上的尽可能均匀的流动来实现良好的效率。
在具有至少一个催化转化单元的根据本发明的内燃机的有利实施例中,至少一个、较佳是所有催化转化器本体特别是设置成氧化转化器、较佳为柴油氧化转化器。
在根据本发明的内燃机的又一有利实施例中,催化转化器本体以基本上不受力的方式设置在废气流动路径中。由于催化转化器本体以基本上不受力的方式设置在催化转化单元内,对于催化转化器本体的固定没有特殊的要求。不受力结构不会从热学上引发应力是该结构的另一优点。不受力在此情况下应理解为:在没有焊接接头或螺纹连接件的情况下例如通过互锁连接来无应力地安装催化转化器本体。能以无应力方式将催化转化器本体推到示例的废气流动路径内。
在内燃机的较佳实施例中,至少一个、较佳是所有催化转化器本体源自一个平面。由此,缩短了催化转化单元的长度。这造成较小的压力损失和对发动机输出功率的较小影响。
催化转化单元内的催化转化器本体在内燃机的另一实施例中设置成至少一排。由此,缩短催化转化单元的总长度。这会产生保持重量较轻的优点。
在本发明的特别有利的实施例中,催化转化器本体具有纵向轴线,其中,第一排和其它各排的催化转化器本体的纵向轴线相对于彼此形成基本上平行延伸的平面。这造成催化转化单元内的催化转化器本体的在横截面上密度最大的组装。该结构确保了进入催化转化器内的进口与离开催化转化器的出口之间的压力损失较小。本发明的这种紧凑构造还确保催化转化器本体甚至在例如通过冲击、特别是在车辆运行时给出的非常困难的条件下也不致被破坏,并且它们的功能也不受影响。
在本发明的又一实施例中,催化转化单元的横截面具有多边形形状。或者,催化转化单元的横截面可基本上具有矩形形状。还能基本上以三角形形状来设置催化转化单元的横截面。这些结构确保具有主动来流的区域最佳地适应于构造条件。可在这些实施例中节省用于催化转化单元的外壳,因而,能以简单得多的方式来设置该构造。
经证实特别有利的是使催化转化器外壳的横截面具有旋转对称的形状、特别是具有圆形横截面形状。催化转化器本体的横截面可具有椭圆形、矩形或圆形形状。以此方式可以更好地利用整个空间。
在本发明的又一有利实施例中,废气流动路径中的催化转化器本体以基本上不受力的方式设置在催化转化器外壳中。因此,不需要将催化转化器本体固定在催化转化器外壳内。具有催化转化器外壳的本发明结构的优点是由此催化转化单元能以类似于制成的模块的简单方式来应用。
在具有至少一个催化转化单元的根据本发明的内燃机的另一有利实施例中,催化转化器外壳的横截面具有多边形形状。这样提供的优点是可将较大数目的催化转化器本体设置在催化转化器外壳内,因而,可以有紧凑的构造。作为对此实施例的替代方式,催化转化器外壳的横截面可以具有矩形或三角形形状。还可以使催化转化器外壳的横截面具有旋转对称的形状、特别是圆形形状或椭圆形。由此,使催化转化器外壳的横截面适应于构造条件。
具有至少一个催化转化单元的根据本发明的内燃机的又一实施例,催化转化单元以基本上相切的方式彼此接触。通过该结构来确保紧凑型和更好的空间利用率。
在本发明的另一较佳实施例中,催化转化器本体的纵向轴线的平面相对于废气换热器的纵向轴线形成一角度。这允许更紧凑和节约空间的构造。
在本发明的另一较佳实施例中,催化转化器本体的纵向轴线的平面相对于废气再循环管线的纵向轴线形成一角度。该构造的优点在于确保紧凑的结构。
在本发明的特别较佳的实施例中,催化转化器本体的至少一个纵向轴线与废气换热器的纵向轴线之间的第一角度和/或催化转化器本体的至少一个纵向轴线与废气再循环管线的纵向轴线之间的第二角度约为90度。本发明的该实施例被证实特别有利,因为它允许更好的可适应性。
在另一特别较佳的实施例中,催化转化单元设置在废气流动路径的偏转区域内,其中,偏转区域较佳地构造成180度偏转。由此,节约了重量,并且最佳地利用整个空间。
在本发明的又一特别较佳的实施例中,催化转化单元部分地设置在废气再循环管线内,并且部分地设置在废气换热器内。该结构的重要优点是能非常好地利用整个空间。整个空间尺寸减小,构造变得更轻和更紧凑。以此方式提供基本上均匀的流型。通过在催化转化单元的横截面上的尽可能均匀的流动来实现催化转化单元的良好效率。此外,在进入催化转化单元的进口与从催化转化单元离开的出口之间实现较小的压力损失,并且对发动机输出功率的影响较小。
作为对该实施例的替代方式,催化转化单元可至少大部分设置在废气再循环管线内或至少大部分设置在废气换热器内。
应理解到,上述特征和下面将阐释的特征可以不仅用于分别表示的组合、而且可用于其它组合或者单独地使用,而不脱离本发明的范围。
下面将参照实施例和图1到13a来更详细地阐释根据本发明的主题。附图和它们的说明提供本发明的进一步特征和优点,其中:
图1示出具有设置在催化转化器外壳内的催化转化单元的废气后处理设备的示意图;
图2示出具有催化转化单元的废气后处理设备的示意图,在该催化转化单元中设置有供平行流动的至少三个催化转化器本体;
图2a在沿图2中的线IIa-IIa的剖视图中示出废气后处理设备的示意图;
图3示出催化转化器本体的圆形横截面形状的示意图;
图4示出催化转化器本体的圆形横截面形状的示意图;
图5示出催化转化器本体的椭圆形横截面形状的示意图;
图6示出催化转化器本体的矩形横截面形状的示意图;
图7示出催化转化单元的呈多边形形状的横截面的示意图;
图8示出催化转化单元的呈矩形形状的横截面的示意图;
图9示出催化转化单元的圆形横截面形状的示意图;
图9a示出催化转化单元的呈星形形状的横截面的示意图;
图10示出具有设置在废气再循环管线内的催化转化单元的废气后处理设备的示意图;
图11示出具有设置在废气换热器的进气口内的催化转化单元的废气后处理设备的示意图;
图12示出具有催化转化单元的废气后处理设备的示意图,其中,催化转化器本体的纵向轴线与废气换热器的纵向轴线之间的角度为0°;
图13示出具有催化转化单元的废气后处理设备的示意图,其中,催化转化器本体的纵向轴线与废气换热器的纵向轴线之间的角度为90°<α<180°;
图13a示出具有催化转化单元的废气后处理设备的示意图,其中,催化转化器本体的纵向轴线与废气换热器的纵向轴线之间的角度为0°<α<90°。
图1示意性地示出设置成大型柴油发动机的内燃机的、根据本发明的废气后处理设备10的示例性实施例。废气后处理设备10包括废气再循环管线6和催化转化单元1,该催化转化单元设置在具有废气换热器进气口3的废气换热器4的上游。通过箭头EGR来表示流动方向。为了减少碳氢化合物,这些碳氢化合物会与设计成废气冷却器的废气换热器4的冷却的内壁上的废气颗粒一起形成粘性层,催化转化单元1适宜地设置在废气换热器4之前。催化转化单元1设置在催化转化器外壳5内,并包括三个催化转化器本体2a、2b和2c,它们设置成具有对应体积V1,V2,V3、长度L和横截面面积A的柴油氧化转化器。以增加横截面面积A的方式来实现对于有效氧化所需的催化转化器本体2a、2b和2c的总体积V=V1+V2+V3,其中,供(废气)平行流过的三个催化转化器本体2a、2b和2c的长度L在它们催化转化单元1内的构造可保持尽可能短。催化转化器本体2a、2b和2c的较短长度会造成各个催化转化器本体2a、2b和2c内的较小压力损失。
具有相同功能的元件具有相同的附图标记。图2示出设置成大型柴油发动机的内燃机(未示出)的、根据本发明的示意性所示的废气后处理设备10的实施例。内燃机包括用于清洁在内燃机的运行过程中产生的废气的催化转化单元1、废气再循环管线6和废气换热器4,该催化转化单元1包含三个催化转化器本体2a、2b和2c,其中,废气换热器4设置成废气冷却器。催化转化单元1设置在位于废气换热器4上游的废气流动路径中、特别是在废气再循环管线6中,其中,供(废气)平行流过的三个催化转化器本体2a、2b和2c以不受力的方式设置成以横截面上最大密度来组装。不受力如下应理解为:例如在没有焊接接头或螺纹连接件的情况下通过互锁连接来无应力地安装催化转化器本体。由箭头EGR表示废气的流动方向。催化转化器本体2a、2b和2c设置成柴油氧化转化器。根据图3和4,它们的端面9分别设置在共同的平面8内。如图2a中所示,催化转化器本体2a、2b和2c彼此相切地接触,并且以气密方式焊接到催化转化单元1内。它们具有较短长度L,该长度提供各个催化转化器本体2a、2b和2c内的较小压力损失。将催化转化单元1焊接到废气流动路径的偏转区域内,该偏转区域设置成180°偏转。催化转化单元1部分地设置在废气再循环管线6内,并且部分地设置在废气换热器的进气口3内、特别是在催化转化器接纳部段3b内。废气再循环管线6和废气换热器4通过凸缘7适当地彼此连接,以使废气再循环管线6连接到废气换热器的进气口3的催化转化器接纳部段3b。废气换热器的进气口3的扩散器部段3a借助另一凸缘连接到废气换热器4。根据图2,催化转化器本体2a、2b和2c的至少一个纵向轴线11与废气换热器1的纵向轴线12或催化转化器本体2a、2b和2c的至少一个纵向轴线11与废气再循环管线6的纵向轴线13之间的角度α和β约为90°。
催化转化器本体2a、2b和2c可具有不同的构造形状。除了如图3和4中所示的圆形横截面形状,如图5中所示的椭圆形或如图6中所示的矩形形状也是可以的。
图7到图9示出用于将催化转化器本体2设置在催化转化单元1内的不同可能性。催化转化器本体2包括纵向轴线11,其中,第一排和其它各排的催化转化器本体2的纵向轴线11形成彼此平行延伸的平面。图7示出具有多边形形状的横截面的催化转化单元1。图8示出具有矩形形状的横截面的催化转化单元1。图9示出具有圆形横截面的催化转化单元1。图9a示出星形形状的催化转化单元1。
图10示出设置成大型柴油发动机的内燃机(未示出)的、根据本发明的示意性所示的废气后处理设备10的又一实施例。包含催化转化器本体2a、2b和2c的催化转化单元1、废气再循环管线6和废气换热器4(未示出)设置在废气流动路径内,其中,废气换热器4设置成废气冷却器。催化转化单元1整个在废气再循环管线6中、在废气流动路径中设置在上游,其中,供(废气)平行流过的三个催化转化器本体2a、2b和2c以不受力的方式设置成以横截面上最大密度来组装。催化转化器本体2a、2b和2c设置成柴油氧化转化器。如图3和4中所示,催化转化器本体2a、2b和2c的端面9分别设置在共同的平面8内。催化转化器本体2a、2b和2c彼此相切地接触,并且以气密方式焊接到催化转化单元1内。为了确保各个催化转化器本体2a、2b和2c内的压力损失较小,催化转化器本体2a、2b和2c设有较短长度L。
图11示出设置成大型柴油发动机的内燃机(未示出)的、根据本发明的示意性所示的废气后处理设备10的又一实施例。内燃机包括包含催化转化器本体2a、2b和2c的催化转化单元1、废气再循环管线6和废气换热器4(未示出),其中,废气换热器4设置成废气冷却器。催化转化单元1在废气流动路径中设置在废气再循环管线6的上游、特别是在废气换热器的进气口3内、位于催化转化器接纳部段3b中。供(废气)平行流过的三个催化转化器本体2a、2b和2c设置成柴油氧化转化器,并且以不受力的方式以横截面上最大密度来组装。根据图3和4,它们的端面9分别设置在共同平面8内。催化转化器本体2a、2b和2c彼此相切地接触,并且以气密方式焊接到催化转化单元1内。它们具有较短长度L。这使各个催化转化器本体2a、2b和2c内的压力损失较小。
根据图12中所示的又一实施例,示出根据内燃机(未示出)的本发明的示意性所示的废气后处理设备10,该内燃机设计成大型柴油发动机。内燃机包括包含催化转化器本体2a、2b和2c的催化转化单元1、废气再循环管线6和废气换热器4(未示出),其中,废气换热器4设置成废气冷却器。催化转化单元1在废气流动路径中设置在废气再循环管线6的上游、特别是在废气换热器的进气口3内、位于其催化转化器接纳部段3b中。废气再循环管线6和废气换热器进气口3通过凸缘7适当地彼此连接,以使废气再循环管线6连接到废气换热器的进气口3的催化转化器接纳部段3b。废气换热器的进气口3的扩散器部段3a连接到废气换热器4。催化转化器本体2a、2b和2c的纵向轴线11与废气换热器1的纵向轴线12之间的角度α约为0度。由箭头EGR表示流动方向。催化转化器本体2a、2b和2c设置成柴油氧化转化器,并且以不受力的方式以横截面上最大密度来组装。根据图3和4,它们的端面9分别设置在共同的平面8内。催化转化器本体2a、2b和2c彼此相切地接触,并且以气密方式焊接到催化转化单元1内。
在根据图13a的实施例中,示意地示出设置成大型柴油发动机的内燃机(未示出)的废气后处理设备10。内燃机包括用于清洁在内燃机的运行过程中产生的废气的催化转化单元1,该催化转化单元1包含三个催化转化器本体2a、2b和2c、废气再循环管线6和废气换热器4。催化转化单元1在废气流动路径中、特别是废气再循环管线6中设置在设计成废气冷却器的废气换热器4的上游,其中,供(废气)平行流过的三个催化转化器本体2a、2b和2c以不受力的方式设置成以横截面上最大密度来组装。催化转化单元1部分地设置在废气再循环管线6内,并且部分地设置在废气换热器的进气口3内、特别是其催化转化器接纳部段3b内。由箭头EGR表示流动方向。将催化转化单元1焊接到废气流动路径的偏转区域内。废气再循环管线6和废气换热器4通过凸缘7适当地彼此连接,以使废气再循环管线6连接到废气换热器的进气口3的催化转化器接纳部段3b。设计成柴油氧化转化器的催化转化器本体2a、2b和2c的纵向轴线11与废气换热器4的纵向轴线12之间的角度α小于约90度、特别是小于约60度。根据安装条件来选择角度α的大小。
在根据如图13中所示的设计成大型柴油发动机的内燃机(未示出)的本发明的示意所示的废气后处理设备10的又一实施例中,设计成柴油氧化转化器的催化转化器本体2a、2b和2c的至少一个纵向轴线11与废气换热器4的纵向轴线12之间的角度α大于约90度,较佳为90°<α<180°,以及特别是大于约120度。
本发明不限于如上所述的实施例,而是可应用于其它内燃机。还可将各种实施例的对应措施彼此组合。
本发明可总地应用于内燃机。
附图标记列表
1  催化转化单元
2,2a,2b,2c  催化转化器本体
3  废气换热器进气口
3a  扩散器部段
3b  催化转化器接纳部段
4  特别是用于废气再循环的废气换热器
5  催化转化器外壳
6  废气再循环管线
7  凸缘
8  平面
9  端面
10  废气后处理设备
11  催化转化器本体的纵向轴线
12  废气换热器的纵向轴线
13  废气再循环管线的纵向轴线
α、β   角度
V,V1,V2,V3  体积
L  催化转化器本体的长度
EGR  箭头

Claims (21)

1.一种具有至少一个催化转化单元(1)的内燃机,所述催化转化单元用于清洁在所述内燃机运行过程中产生的废气,所述催化转化单元包括至少一个催化转化器本体(2),所述催化转化器本体在废气换热器(4)的上游设置在废气流动路径内、特别是在废气再循环管线(6)内,其特征在于,供所述废气平行流经的至少两个或更多个催化转化器本体(2)设置成以横截面上最大密度来组装。
2.如权利要求1所述的内燃机,其特征在于,所述催化转化器本体(2)由彼此相邻设置的基本上相似的模块来构成。
3.如权利要求1或2所述的内燃机,其特征在于,每个催化转化器本体(2)包括具有设置在催化转化器罩盖内的带有催化转化材料的催化转化载体。
4.如权利要求到1-3中任一项所述的内燃机,其特征在于,所述催化转化器本体(2)以基本上不受力的方式设置在所述废气流动路径内。
5.如权利要求1到4所述的内燃机,其特征在于,所述催化转化器本体(2)包括分别设置在共同的平面(8)内的端面(9)。
6.如权利要求到1-5中任一项所述的内燃机,其特征在于,所述催化转化器本体(2)在所述催化转化单元(1)内设置成至少一排。
7.如权利要求到6所述的内燃机,其特征在于,所述催化转化器本体(2)包括纵向轴线(11),其中,第一排和其它各排的所述催化转化器本体(2)的纵向轴线(11)相对于彼此形成大致平行延伸的平面。
8.如权利要求到1-7中任一项所述的内燃机,其特征在于,所述催化转化单元(1)的横截面具有多边形形状。
9.如权利要求8所述的内燃机,其特征在于,所述催化转化单元(1)的横截面基本上具有矩形形状。
10.如权利要求8所述的内燃机,其特征在于,所述催化转化单元(1)的横截面基本上具有三角形形状。
11.如权利要求1-7所述的内燃机,其特征在于,所述催化转化单元(1)的横截面具有旋转对称的形状。
12.如前述权利要求任一项所述的内燃机,其特征在于,所述催化转化器本体(2)设置在所述催化转化器外壳(5)内。
13.如前述权利要求任一项所述的内燃机,其特征在于,所述催化转化器本体(2)彼此大致相切地接触。
14.如前述权利要求任一项所述的内燃机,其特征在于,所述催化转化器本体(2)的纵向轴线(11)的平面相对于所述废气换热器(4)的纵向轴线(12)形成角度(α)。
15.如权利要求1-14所述的内燃机,其特征在于,所述催化转化器本体(2)的纵向轴线(11)的平面相对于所述废气再循环管线(6)的纵向轴线(13)形成角度(β)。
16.如权利要求14和15所述的内燃机,其特征在于,所述催化转化器本体(2)的至少一个纵向轴线(11)与所述废气换热器(4)的纵向轴线(12)的角度(α)和/或所述催化转化器本体(2)的至少一个纵向轴线(11)与所述废气再循环管线(6)的纵向轴线(13)之间的角度(β)约为90°。
17.如前述权利要求中任一项所述的内燃机,其特征在于,所述催化转化单元(1)设置在所述废气流动路径的偏转区域内,较佳地,所述偏转区域设置为180度偏转。
18.如前述权利要求中任一项所述的内燃机,其特征在于,所述催化转化单元(1)部分地设置在所述废气再循环管线(6)内,并且部分地设置在所述废气换热器进气口(3)内。
19.如权利要求17所述的内燃机,其特征在于,所述废气换热器进气口(3)包括扩散器部段(3a)和催化转化器接纳部段(3b)。
20.如权利要求1-19所述的内燃机,其特征在于,所述催化转化单元(1)至少大部分设置在所述废气再循环管线(6)内。
21.如权利要求1-19所述的内燃机,其特征在于,所述催化转化单元(1)至少大部分设置在所述废气换热器(4)内。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6263799B2 (ja) * 2014-09-30 2018-01-24 本田技研工業株式会社 車両用内燃機関における排気系構造

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52115921A (en) * 1976-03-26 1977-09-28 Nissan Motor Co Ltd Fuel quality improving device for quality improved gas engine
US4866932A (en) * 1987-11-09 1989-09-19 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd. Apparatus for treating particulate emission from diesel engine
US5578277A (en) * 1994-06-24 1996-11-26 Caterpillar Inc. Modular catalytic converter and muffler for internal combustion engine
DE19955013A1 (de) * 1999-11-16 2001-05-17 Volkswagen Ag Abgasanlage einer Verbrennungskraftmaschine
JP2003065162A (ja) * 2001-08-22 2003-03-05 Toyota Motor Corp Egrシステム
CN1853039A (zh) * 2003-09-18 2006-10-25 贝洱两合公司 废气热交换器,特别是用于汽车废气再循环的废气冷却器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5224616A (en) * 1975-08-18 1977-02-24 Honda Motor Co Ltd Multi-channel reactor for internal combustion engine exhaust system
JPH0693850A (ja) * 1992-09-11 1994-04-05 Hitachi Ltd 収納容器
DE19523532A1 (de) * 1995-06-28 1997-01-02 Emitec Emissionstechnologie Katalysatoranordnung mit zwei- oder mehrsträngiger Abgasführung
EP1167707B1 (en) * 2000-06-29 2004-12-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha A device for purifying the exhaust gas of an internal combustion engine
DE10356000B4 (de) * 2003-11-27 2006-01-12 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Schalldämpfer mit integriertem Katalysator
DE102005014385A1 (de) * 2005-03-24 2006-09-28 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Abgaswärmeübertrager, insbesondere Abgaskühler für Abgasrückführung in Kraftfahrzeugen

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52115921A (en) * 1976-03-26 1977-09-28 Nissan Motor Co Ltd Fuel quality improving device for quality improved gas engine
US4866932A (en) * 1987-11-09 1989-09-19 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd. Apparatus for treating particulate emission from diesel engine
US5578277A (en) * 1994-06-24 1996-11-26 Caterpillar Inc. Modular catalytic converter and muffler for internal combustion engine
DE19955013A1 (de) * 1999-11-16 2001-05-17 Volkswagen Ag Abgasanlage einer Verbrennungskraftmaschine
JP2003065162A (ja) * 2001-08-22 2003-03-05 Toyota Motor Corp Egrシステム
CN1853039A (zh) * 2003-09-18 2006-10-25 贝洱两合公司 废气热交换器,特别是用于汽车废气再循环的废气冷却器

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