Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Abgasreinigungssystem, das Stickstoffoxid
(NOx), das in einem Abgas enthalten ist, das von einer Brennkraftmaschine,
wie einer Dieselmaschine, abgegeben wird, mit Hilfe eines Reduktionsmittels,
wie Ammoniak, reduzieren oder desoxidieren kann.The
The present invention relates to an exhaust gas purification system, the nitrogen oxide
(NOx) contained in an exhaust gas emitted from an internal combustion engine,
as a diesel engine is discharged, with the aid of a reducing agent,
like ammonia, can reduce or deoxidize.
Es
gibt ein Selektivkatalysatorreduktionssystem (SCR-System) als ein
Abgasreinigungssystem, das Stickstoffoxid (NOx), das in einem Abgas
enthalten ist, das von einer Brennkraftmaschine, wie einer Dieselmaschine,
abgegeben wird, reduzieren oder desoxidieren kann. Das SCR-System
ist auf diesem technischen Gebiet wohl bekannt.It
enters a Selective Catalyst Reduction System (SCR system) as
Emission control system, the nitrogen oxide (NOx), which is in an exhaust gas
contained by an internal combustion engine, such as a diesel engine,
can be discharged, reduce or deoxidize. The SCR system
is well known in this technical field.
Das
Abgasreinigungssystem, wie ein SCR-System, spritzt eine Harnstofflösung
oder ein Ammoniakgas in ein Abgas, das von einer Brennkraftmaschine
abgegeben wird. Harnstoff oder Ammoniakgas wirkt als ein Reduktionsmittel
für das Abgas und reduziert NOx, das in dem Abgas enthalten ist,
zu Stickstoff und Wasser. D. h. das Reduktionsmittel wandelt chemisch
NOx in unschädliches Material um. Bspw. offenbart die JP 2006-132393 A als
ein Stand der Technik solch ein SCR-System.The exhaust gas purification system, such as an SCR system, injects a urea solution or an ammonia gas into an exhaust gas discharged from an internal combustion engine. Urea or ammonia gas acts as a reducing agent for the exhaust gas and reduces NOx contained in the exhaust gas to nitrogen and water. Ie. the reducing agent chemically converts NOx into harmless material. For example. reveals that JP 2006-132393 A as a state of the art, such an SCR system.
Für
ein Beschleunigen der NOx-Reduktionsreaktion in dem SCR-System mit
Hilfe eines Reduktionsmittels ist eine gleichförmige Diffusion
von Ammoniakgas in dem Abgasstrom notwendig. Jedoch haben Ammoniakgas
und dgl. eine niedrige Permeabilität und eine niedrige
Diffusionscharakteristik in Bezug auf das Abgas. Weil Ammoniak einen
niedrigen Siedepunkt hat, wird Ammoniak als ein Reduktionsmittel,
und zwar als ein Ammoniakgas, in ein Abgas eingespritzt. Dabei gibt
es eine Möglichkeit, dass eine unzureichende Diffusion
von Ammoniakgas in dem Abgas bewirkt wird. Dies würde eine
Verschlechterung der Reduktionscharakteristik des Ammoniakgases
als ein Reduktionsmittel in dem Abgasreinigungssystem verursachen.For
Accelerating the NOx reduction reaction in the SCR system with
Help of a reducing agent is a uniform diffusion
of ammonia gas in the exhaust stream necessary. However, have ammonia gas
and the like. A low permeability and a low
Diffusion characteristic with respect to the exhaust gas. Because ammonia is one
has low boiling point, ammonia is used as a reducing agent,
as an ammonia gas, injected into an exhaust gas. There are
there is a possibility that insufficient diffusion
is effected by ammonia gas in the exhaust gas. This would be one
Deterioration of the reduction characteristic of the ammonia gas
as a reducing agent in the exhaust gas purification system.
Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Abgasreinigungssystem
vorzusehen, das eine gleichförmige Diffusion von Ammoniakgas
als ein Reduktionsmittel in ein Abgas fördern kann, während
der Strom des Abgases ausgenützt wird, das von einer Brennkraftmaschine
abgegeben wird.It
An object of the present invention is an exhaust gas purification system
provide a uniform diffusion of ammonia gas
as a reducing agent can promote into an exhaust gas while
the flow of exhaust gas is exploited by an internal combustion engine
is delivered.
Um
die vorstehenden Zwecke zu erreichen, sieht die vorliegende Erfindung
ein Abgasreinigungssystem (30) mit einer Aufladeeinheit
(14), einem Ammoniakeinspritzventil (31) und einem
Reduktionskatalysator (36) vor. Die Aufladeeinheit (14)
hat eine Turbine (18), die in einem Abgasdurchgang (17)
für eine Brennkraftmaschine (11) angeordnet ist.
Das Ammoniakeinspritzventil (31) spritzt Ammoniakgas zu
einem Abgas ein, das in dem Abgasdurchgang (17) strömt.
Der Reduktionskatalysator (36), wie ein Ammoniakgas, der
durch das Ammoniakeinspritzventil (31) eingespritzt wird,
reduziert oder desoxidiert Stickstoffoxid (NOx), das in dem Abgas
enthalten ist.In order to achieve the above purposes, the present invention provides an exhaust gas purification system ( 30 ) with a charger ( 14 ), an ammonia injection valve ( 31 ) and a reduction catalyst ( 36 ) in front. The charger ( 14 ) has a turbine ( 18 ) in an exhaust passage ( 17 ) for an internal combustion engine ( 11 ) is arranged. The ammonia injection valve ( 31 ) injected ammonia gas to an exhaust gas in the exhaust passage ( 17 ) flows. The reduction catalyst ( 36 ), such as ammonia gas passing through the ammonia injection valve ( 31 ) reduces or deoxidizes nitrogen oxide (NOx) contained in the exhaust gas.
Gemäß der
vorliegenden Erfindung ist das Ammoniakeinspritzventil (31)
in dem Abgasdurchgang (17) an der stromabwärtigen
Seite der Turbine (18) der Aufladeeinheit (14)
angeordnet. Das Ammoniakeinspritzventil (31) spritzt Ammoniakgas
in Richtung zu der Turbine (18) der Aufladeeinheit (14)
ein. Weil die Turbine (18) der Aufladeeinheit (14)
durch den Abgasstrom in einer vorbestimmten Richtung (R) dreht,
dreht das Abgas, nachdem es durch die Turbine (18) hindurchgegangen
ist, in der vorbestimmten Richtung (s1), wie die Drehrichtung (R)
der Turbine (18). Ein Einspritzen des Ammoniakgases in
den Abgasstrom fördert ein Mischen des Ammoniakgases mit
dem Abgas. Dies fördert und sieht ein gleichförmiges
Gemisch des Ammoniakgases und des Abgases in dem Abgasdurchgang
(17) in dem Abgasrohr (16) vor.According to the present invention, the ammonia injection valve ( 31 ) in the exhaust passage ( 17 ) on the downstream side of the turbine ( 18 ) of the charger ( 14 ) arranged. The ammonia injection valve ( 31 ) ammonia gas splashes towards the turbine ( 18 ) of the charger ( 14 ) one. Because the turbine ( 18 ) of the charger ( 14 ) rotates through the exhaust stream in a predetermined direction (R), the exhaust gas turns after passing through the turbine (FIG. 18 ), in the predetermined direction (s1), as the direction of rotation (R) of the turbine ( 18 ). Injecting the ammonia gas into the exhaust stream promotes mixing of the ammonia gas with the exhaust gas. This promotes and sees a uniform mixture of the ammonia gas and the exhaust gas in the exhaust gas passage (FIG. 17 ) in the exhaust pipe ( 16 ) in front.
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung spritzt das Ammoniakeinspritzventil
(31) Ammoniakgas entlang eines Außenumfangs des
Abgasstroms (s1) ein, nachdem dieser durch die Turbine (18)
hindurch gegangen ist.According to another aspect of the present invention, the ammonia injection valve (16) injects 31 ) Ammonia gas along an outer periphery of the exhaust stream (s1) after passing through the turbine ( 18 ) has gone through.
Weil
die Turbine (18) in der vorbestimmten Richtung (R) dreht,
hat der Außenumfang des Abgases eine größere
Strömungsgeschwindigkeit als die in dem mittleren Teil
von diesem. Ein Einspritzen des Ammoniakgases entlang des Außenumfangs
des Abgases, der eine größere Strömungsgeschwindigkeit
hat, ermöglicht, dass das Ammoniakgas wirksam in dem Abgasstrom
verteilt werden kann. Dies macht es möglich, eine gleichförmige
Diffusion des Ammoniakgases in dem Abgasstrom zu fördern.Because the turbine ( 18 ) in the predetermined direction (R), the outer circumference of the exhaust gas has a larger flow velocity than that in the middle part thereof. Injecting the ammonia gas along the outer periphery of the exhaust gas, which has a larger flow velocity, allows the ammonia gas to be effectively distributed in the exhaust gas flow. This makes it possible to promote a uniform diffusion of the ammonia gas in the exhaust gas flow.
Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung spritzt das Ammoniakeinspritzventil
(31) Ammoniakgas zu einer umgekehrten Richtung (s2) zu der
Drehrichtung (s1) des Abgasstroms hin ein, nachdem dieser durch
die Turbine (18) hindurchgegangen ist, um den Ammoniakgasstrom
auszubilden, der in der umgekehrten Richtung (s2) zu der Drehrichtung (s1)
des Abgasstroms dreht.According to another aspect of the invention, the ammonia injection valve ( 31 ) Ammonia gas to a reverse direction (s2) to the direction of rotation (s1) of the exhaust gas flow out after this through the turbine ( 18 ) has passed to form the ammonia gas stream which rotates in the reverse direction (s2) to the direction of rotation (s1) of the exhaust gas flow.
Weil
die Turbine (18) in der vorbestimmten Richtung (R) dreht,
strömt das Abgas in einer vorbestimmten Richtung (s1) durch
die Drehung der Turbine (18). Ein Einspritzen des Ammoniakgases
in die umgekehrte Richtung (s2) zu der Drehrichtung (s1) des Abgases,
nachdem dieses durch die Turbine (18) hindurch gegangen
ist, macht es möglich, eine gleichförmige Vermischung
des Ammoniakgases und des Abgases zu fördern. Dies sieht
ein äußerst gleichförmiges Gemisch des
Ammoniakgases und des Abgases vor.Because the turbine ( 18 ) rotates in the predetermined direction (R), the exhaust gas flows in a predetermined direction (s1) by the rotation of the turbine ( 18 ). Injection of the ammonia gas in the reverse direction (s2) to the direction of rotation (s1) of the exhaust gas, after passing through the turbine (s1). 18 ) has made it possible to promote a uniform mixing of the ammonia gas and the exhaust gas. This sees a very uniform mixture of the ammonia gas and of the exhaust gas.
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Führungsbauteil
(50), das in eine Spiralform gekrümmt ist, von
der Seite des Ammoniakeinspritzventils (31) zu der Seite
der Turbine (18) entlang einer Innenwand eines Abgasrohrs
(16) vorgesehen. Der Abgasdurchgang (17) ist in
dem Abgasrohr (16) ausgebildet.According to a further aspect of the present invention, a guide component ( 50 ) curved in a spiral shape from the side of the ammonia injection valve (FIG. 31 ) to the side of the turbine ( 18 ) along an inner wall of an exhaust pipe ( 16 ) intended. The exhaust passage ( 17 ) is in the exhaust pipe ( 16 ) educated.
Der
Aufbau des Führungsbauteils (50) führt das
Ammoniakgas, das durch den Injektor (31) eingespritzt wird,
entlang des Führungsbauteils (50), während
es gedreht wird, und führt das Ammoniakgas in Richtung
zu der Seite der Turbine (18). Deshalb verringert das Vorhandensein
des Führungsbauteils (50) den direkten Kontakt
des Ammoniakgases, das durch den Injektor (31) eingespritzt
wird, mit der Turbine (18). Das Vorhandensein des Führungsbauteils
(50) verringert deshalb die Möglichkeit, dass durch
das Ammoniakgas eine Korrosion in der Turbine (18) verursacht
wird. Der Aufbau des Abgasreinigungssystems (30) gemäß der
vorliegenden Erfindung verbessert eine Haltbarkeit der Turbine (18)
für die Aufladeeinheit (14).The structure of the guide component ( 50 ) carries the ammonia gas passing through the injector ( 31 ) is injected along the guide member ( 50 ) while it is rotated, and guides the ammonia gas toward the side of the turbine ( 18 ). Therefore, the presence of the guide member ( 50 ) the direct contact of the ammonia gas passing through the injector ( 31 ) is injected with the turbine ( 18 ). The presence of the guide component ( 50 ) therefore reduces the possibility of ammonia gas causing corrosion in the turbine ( 18 ) is caused. The structure of the exhaust gas purification system ( 30 ) according to the present invention improves durability of the turbine ( 18 ) for the charger ( 14 ).
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung hat das Abgasreinigungssystem (30)
des Weiteren ein Begrenzungsbauteil (51), das zwischen
dem Ammoniakeinspritzventil (31) und der Turbine (18)
angeordnet ist und das den Strom des Ammoniakgases, das durch das
Ammoniakeinspritzventil (31) eingespritzt wird, in Richtung
zu der Seite der Turbine (18) begrenzen kann und verhindern kann,
dass das Ammoniakgas sich der Turbine (18) nähert.According to another aspect of the present invention, the exhaust gas purification system ( 30 ) further comprises a limiting component ( 51 ) located between the ammonia injection valve ( 31 ) and the turbine ( 18 ) and that the flow of ammonia gas passing through the ammonia injection valve ( 31 ), towards the turbine side ( 18 ) and can prevent the ammonia gas from reaching the turbine ( 18 ) approaches.
Weil
Ammoniak ein korrodierendes Material ist und eine verfärbende
Charakteristik hat, wird die Turbine (18) leicht durch
das Ammoniakgas korrodiert, wenn das Ammoniakgas, das durch den
Injektor (31) eingespritzt wird, die Turbine (18)
berührt. Das Begrenzungsbauteil (51) begrenzt
den Strom des Ammoniakgases, das durch den Injektor (31)
eingespritzt wird, und begrenzt des Weiteren die Bewegung des Ammoniakgases
zu der Seite der Turbine (18). Dieser Aufbau des Abgasreinigungssystems (30)
gemäß der vorliegenden Erfindung verringert die Möglichkeit,
dass eine Korrosion der Turbine (18) durch das von dem
Injektor (31) eingespritzte Ammoniakgas verursacht wird,
und verbessert die Haltbarkeit der Turbine (18) in der
Aufladeeinheit (14) für eine lange Zeitdauer.Because ammonia is a corrosive material and has a discoloring characteristic, the turbine ( 18 ) is easily corroded by the ammonia gas when the ammonia gas passing through the injector ( 31 ), the turbine ( 18 ) touched. The limiting component ( 51 ) limits the flow of ammonia gas passing through the injector ( 31 ) and further limits the movement of the ammonia gas to the side of the turbine ( 18 ). This structure of the exhaust gas purification system ( 30 ) according to the present invention reduces the possibility that corrosion of the turbine ( 18 ) by the injector ( 31 ) injected ammonia gas is caused, and improves the durability of the turbine ( 18 ) in the charger ( 14 ) for a long period of time.
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind das Führungsbauteil
(50) und das Begrenzungsbauteil (51) zu einem
Körper zusammengebaut, und das Begrenzungsbauteil (51) berührt
einen Seitenteil (an der Seite der Turbine (18)) des Führungsbauteils
(50) entlang der Längsrichtung des Führungsbauteils
(50).According to a further aspect of the present invention, the guide component ( 50 ) and the limiting component ( 51 ) are assembled into a body, and the limiting component ( 51 ) touches a side part (on the side of the turbine ( 18 )) of the guide component ( 50 ) along the longitudinal direction of the guide member ( 50 ).
Das
Ammoniakgas, das durch den Injektor (31) eingespritzt wird,
wird entlang des Führungsbauteils (50) in Richtung
zu der Seite der Turbine (18) hin geführt, während
das Ammoniakgas dreht. Das Vorhandensein des Begrenzungsbauteils
(51) begrenzt die Bewegung des Ammoniakgasstroms zu der
Seite der Turbine (18) weiter. Dieser Aufbau fördert
die Vermischung des Ammoniakgases und des Abgases und vermeidet
den Kontakt des Ammoniakgases mit der Turbine (18). Der
Aufbau des Abgasreinigungssystems gemäß der vorliegenden
Erfindung sieht eine äußerst gleichförmige
Vermischung des Ammoniakgases und des Abgases vor und verringert
des Weiteren die Möglichkeit der Korrosion der Turbine (18)
durch das Ammoniakgas.The ammonia gas passing through the injector ( 31 ) is injected along the guide member ( 50 ) towards the side of the turbine ( 18 ) while the ammonia gas is rotating. The presence of the limiting component ( 51 ) limits the movement of the ammonia gas flow to the side of the turbine ( 18 ) further. This structure promotes the mixing of the ammonia gas and the exhaust gas and avoids the contact of the ammonia gas with the turbine ( 18 ). The structure of the exhaust gas purification system according to the present invention provides a highly uniform mixing of the ammonia gas and the exhaust gas, and further reduces the possibility of corrosion of the turbine (FIG. 18 ) by the ammonia gas.
Eine
bevorzugte, nicht einschränkende Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird beispielhaft mit Bezug auf die begleitenden
Zeichnungen beschrieben.A
preferred, non-limiting embodiment
The present invention will be described by way of example with reference to the accompanying drawings
Drawings described.
1 ist
ein schematisches Diagramm, das ein Dieselmaschinensystem zeigt,
das mit einem Abgasreinigungssystem gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist; 1 Fig. 10 is a schematic diagram showing a diesel engine system equipped with an exhaust gas purification system according to a first embodiment of the present invention;
2A ist
ein Querschnitt eines Abgasrohrs in dem Abgasreinigungssystem gemäß der
ersten Ausführungsform, die in 1 gezeigt
ist; 2A FIG. 15 is a cross section of an exhaust pipe in the exhaust gas purification system according to the first embodiment, which is shown in FIG 1 is shown;
2B ist
ein Diagramm, das das Abgasrohr aus Sicht des Pfeils B in 1 zeigt; 2 B is a diagram showing the exhaust pipe from the perspective of arrow B in 1 shows;
2C ist
ein Diagramm, das das Abgasrohr aus Sicht eines Pfeils C in 1 zeigt; 2C is a diagram showing the exhaust pipe as seen from an arrow C in 1 shows;
3A ist
ein Querschnitt des Abgasrohrs in dem Abgasreinigungssystem gemäß einer
zweiten Ausführungsform der Erfindung; 3A Fig. 10 is a cross section of the exhaust pipe in the exhaust gas purification system according to a second embodiment of the invention;
3B ist
ein Diagramm, das das Abgasrohr aus Sicht eines Pfeils B in 3A zeigt; 3B is a diagram showing the exhaust pipe as seen from an arrow B in FIG 3A shows;
4 ist
eine perspektivische Ansicht des Abgasrohrs in dem Abgasreinigungssystem
gemäß der zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung; 4 FIG. 15 is a perspective view of the exhaust pipe in the exhaust gas purification system according to the second embodiment of the present invention; FIG.
5 zeigt
eine Modifikation des Anordnens des Injektors und der Führungsplatte
in dem Abgasrohr in dem Abgasreinigungssystem gemäß der zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 5 shows a modification of arranging the injector and the guide plate in the exhaust pipe in the exhaust gas purification system according to the second embodiment of the present invention;
6 ist
eine schematische Ansicht des Abgasrohrs in dem Abgasreinigungssystem
gemäß einer dritten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung; und 6 FIG. 12 is a schematic view of the exhaust pipe in the exhaust gas purification system according to a third embodiment of the present invention. FIG dung; and
7 ist
eine schematische Ansicht der Führungsplatte eines anderen
Aufbaus der Führungsplatte, die in dem Abgasrohr in dem
Abgasreinigungssystem gemäß der zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung angeordnet ist. 7 FIG. 12 is a schematic view of the guide plate of another structure of the guide plate disposed in the exhaust pipe in the exhaust gas purification system according to the second embodiment of the present invention. FIG.
Nachstehend
werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
In der folgenden Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen
bezeichnen gleiche Bezugszeichen oder Buchstaben gleiche oder äquivalente
Komponentenbauteile in den mehreren Diagrammen.below
Be different embodiments of the present
Invention with reference to the accompanying drawings.
In the following description of the various embodiments
like reference characters or letters designate like or equivalent
Component components in the multiple charts.
Erste AusführungsformFirst embodiment
Ein
Abgasreinigungssystem 30 gemäß der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug
auf 1, 2A, 2B und 2C beschrieben.An emission control system 30 According to the first embodiment of the present invention will be described with reference to 1 . 2A . 2 B and 2C described.
1 ist
ein schematisches Diagramm, das ein Dieselmaschinensystem 10 zeigt,
das mit einem Abgasreinigungssystem 30 gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgerüstet
ist. 1 is a schematic diagram showing a diesel engine system 10 shows that with an emission control system 30 equipped according to the first embodiment of the present invention.
Das
Dieselmaschinensystem 10 hat eine Dieselmaschine 11 als
eine Brennkraftmaschine, ein Lufteinlasssystem 12, ein
Abgassystem 13, eine Aufladeeinheit 14, usw.The diesel engine system 10 has a diesel engine 11 as an internal combustion engine, an air intake system 12 , an exhaust system 13 , a charger 14 , etc.
Das
Lufteinlasssystem hat ein Einlassgasrohr 15. Das Einlassgasrohr 15 bildet
einen Einlassgasdurchgang, durch den Luft von der Außenseite
zu dieser Dieselmaschine 11 eingeleitet wird.The air intake system has an inlet gas pipe 15 , The inlet gas pipe 15 forms an inlet gas passage, through the air from the outside to this diesel engine 11 is initiated.
Das
Abgassystem 13 hat ein Abgasrohr 16. Wie in 1 gezeigt
ist, ist ein Abgasdurchgang 17 in dem Abgasrohr 16 ausgebildet.
Durch den Abgasdurchgang 17 strömt das von der
Dieselmaschine 11 abgegebene Abgas zu der Außenseite.The exhaust system 13 has an exhaust pipe 16 , As in 1 is shown is an exhaust passage 17 in the exhaust pipe 16 educated. Through the exhaust passage 17 that's from the diesel engine 11 discharged exhaust gas to the outside.
Wie
in 1 gezeigt ist, hat die Aufladeeinheit 14 eine
Turbine 18 und einen Verdichter 19. Die Turbine 18 ist
in dem Abgasdurchgang 17 montiert. Der Verdichter 19 ist
in einem Lufteinlassdurchgang montiert. Der Lufteinlassdurchgang
ist mit der Aufladeeinheit 14 verbunden.As in 1 shown has the charger 14 a turbine 18 and a compressor 19 , The turbine 18 is in the exhaust passage 17 assembled. The compressor 19 is mounted in an air intake passage. The air intake passage is with the charger 14 connected.
Die
Turbine 18 und der Verdichter 19 sind durch eine
Drehwelle (in 1 weggelassen) miteinander verbunden.The turbine 18 and the compressor 19 are by a rotary shaft (in 1 omitted).
Das
Abgas strömt durch den Abgasdurchgang 17. Wenn
das Abgas durch die Turbine 18 hindurch geht, beschleunigt
das Abgas die Drehzahl der Turbine 18 auf eine hohe Drehzahl.The exhaust gas flows through the exhaust passage 17 , When the exhaust gas through the turbine 18 goes through, the exhaust accelerates the speed of the turbine 18 to a high speed.
Der
Verdichter 19 ist durch die Drehwelle (nicht gezeigt) mit
der Turbine 18 verbunden und dreht zusammen mit der Turbine 18.
Der Verdichter 19 führt die Luft durch den Lufteinlassdurchgang
zu der Dieselmaschine 11 zu.The compressor 19 is through the rotating shaft (not shown) with the turbine 18 connected and rotates together with the turbine 18 , The compressor 19 guides the air through the air intake passage to the diesel engine 11 to.
Das
Lufteinlasssystem 12 ist mit einem Zwischenkühler 21 ausgerüstet.
Der Zwischenkühler 21 kühlt die Luft
mit einer hohen Temperatur, die durch den Verdichter 19 verdichtet
und zugeführt wird.The air intake system 12 is with an intercooler 21 equipped. The intercooler 21 Cools the air at a high temperature, passing through the compressor 19 is compressed and fed.
Das
Abgasreinigungssystem 30 ist in dem Abgassystem 13 in
dem Dieselmaschinensystem 10 montiert. Das Abgasreinigungssystem 30 ist
mit einem Injektor 31 als ein Ammoniakeinspritzventil,
einem Ammoniaktank 32, einem Ammoniakzufuhrrohr 33,
einer Steuerungseinheit 34, einem Oxidationskatalysator 35,
einem SCR-Katalysator 36, einem NOx-Sensor 37 und
der gleichen ausgerüstet.The emission control system 30 is in the exhaust system 13 in the diesel engine system 10 assembled. The emission control system 30 is with an injector 31 as an ammonia injection valve, an ammonia tank 32 , an ammonia supply pipe 33 , a control unit 34 , an oxidation catalyst 35 , an SCR catalyst 36 , a NOx sensor 37 and the same equipped.
In
dem Abgassystem 13 ist der Abgasdurchgang 17 in
dem Abgasrohr 16 ausgebildet. Das Abgasrohr 16 bildet
auch das Abgasreinigungssystem 30.In the exhaust system 13 is the exhaust passage 17 in the exhaust pipe 16 educated. The exhaust pipe 16 also forms the emission control system 30 ,
Es
ist möglich, dass das Abgasreinigungssystem 30 einen
Ammoniakoxidationskatalysator und einen Dieselpartikelfilter (DPF)
hat.It is possible that the emission control system 30 an ammonia oxidation catalyst and a diesel particulate filter (DPF).
Der
SCR-Katalysator 36 entspricht einem Reduktionskatalysator
in den Ansprüchen.The SCR catalyst 36 corresponds to a reduction catalyst in the claims.
Wie
in 1 gezeigt ist, ist der Injektor 31 als ein
Ammoniakeinspritzventil in dem Abgasrohr 16 angeordnet,
in dem der Abgasdurchgang 17 ausgebildet ist.As in 1 shown is the injector 31 as an ammonia injection valve in the exhaust pipe 16 arranged in which the exhaust passage 17 is trained.
Der
Injektor 31 ist zwischen der Turbine 18 für
die Aufladeeinheit 14 und dem Oxidationskatalysator 35 angeordnet.
D. h. der Injektor 31 ist an der stromaufwärtigen
Seite des Oxidationskatalysators 35 und an der stromabwärtigen
Seite der Aufladeeinheit 14 entlang des Abgasstroms in
dem Abgasdurchgang 17 angeordnet.The injector 31 is between the turbine 18 for the charger 14 and the oxidation catalyst 35 arranged. Ie. the injector 31 is on the upstream side of the oxidation catalyst 35 and on the downstream side of the charger 14 along the exhaust flow in the exhaust passage 17 arranged.
Der
Injektor 31 besteht hauptsächlich aus einem Körper,
einer bewegbaren Einheit und einer elektromagnetischen Antriebseinheit 38.
Die bewegbare Einheit führt eine sich wiederholende Bewegung in
dem Körper entlang der Axialrichtung des Injektors 31 aus.
Die elektromagnetische Antriebseinheit 38 treibt die bewegbare
Einheit an.The injector 31 consists mainly of a body, a movable unit and an electromagnetic drive unit 38 , The movable unit performs a repetitive movement in the body along the axial direction of the injector 31 out. The electromagnetic drive unit 38 drives the movable unit.
Der
Injektor 31 hat ein Einspritzloch 39 an seinem
vorderen Endteil. Durch das Einspritzloch 39 hindurch wird
Ammoniakgas zu dem Abgas eingespritzt, das in dem Abgasdurchgang 17 strömt.
Die sich wiederholende Bewegung der bewegbaren Einheit, die durch
die elektromagnetische Antriebseinheit 38 angetrieben wird,
führt die Öffnungs-/Schließbewegung des
Einspritzlochs 39 durch, um das Ammoniakgas zu dem Abgas
einzuspritzen.The injector 31 has an injection hole 39 at its front end part. Through the injection hole 39 Through this, ammonia gas is injected to the exhaust gas in the exhaust passage 17 flows. The repetitive motion of the movable unit caused by the electromagnetic drive unit 38 is driven, performs the opening / closing movement of the injection hole 39 to inject the ammonia gas to the exhaust gas.
Der
Ammoniaktank 32 speichert Ammoniak, der zu dem Injektor 31 zuzuführen
ist. Der Ammoniaktank 32 speichert flüssiges Ammoniak,
das verdichtet ist.The ammonia tank 32 stores ammonia to the injector 31 is to be supplied. The ammonia tank 32 stores liquid ammonia that is compressed.
Das
Ammoniakzufuhrrohr 33 hat ein Ammoniakzufuhrrohr 41 und
eine Verdampfungseinheit 42. Durch das Ammoniakzufuhrrohr 41 ist
der Ammoniaktank 32 mit dem Injektor 31 verbunden.
Das flüssige Ammoniak, das in dem Ammoniaktank 32 gespeichert
ist und von diesem zugeführt wird, wird durch die Verdampfungseinheit 42 verdampft.
Das Ammoniakgas wird dann zu dem Injektor 31 zugeführt.The ammonia supply pipe 33 has an ammonia supply pipe 41 and an evaporation unit 42 , Through the ammonia supply pipe 41 is the ammonia tank 32 with the injector 31 connected. The liquid ammonia that is in the ammonia tank 32 is stored and supplied by the latter, is through the evaporation unit 42 evaporated. The ammonia gas then becomes the injector 31 fed.
Es
ist möglich, eine Pumpe an dem Ammoniakzufuhrrohr 41 zwischen
dem Ammoniaktank 32 und der Aufladeeinheit 14 zu
montieren, um das in dem Ammoniaktank 32 gespeicherte Ammoniak
zu dem Injektor 31 zuzuführen.It is possible to have a pump on the ammonia supply pipe 41 between the ammonia tank 32 and the charger 14 to assemble this in the ammonia tank 32 stored ammonia to the injector 31 supply.
Die
Steuerungseinheit 34 ist eine elektronische Steuerungseinheit
(ECU), die den Betrieb des Injektors 31 steuern kann, der
Ammoniakgas einspritzen kann.The control unit 34 is an electronic control unit (ECU) that controls the operation of the injector 31 can inject ammonia gas can inject.
Die
Steuerungseinheit 34 (oder ECU) besteht aus einem Mikrocomputer.
Dieser Mikrocomputer hat eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU,
nicht gezeigt), einen Nur-Lese-Speicher (ROM, nicht gezeigt) und
einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), usw. Die Steuerungseinheit 34 ist
elektrisch mit anderen Steuerungseinrichtungen (nicht gezeigt) der
Dieselmaschine 11 durch ein lokales Netzwerk (LAN) in einem
Fahrzeug verbunden.The control unit 34 (or ECU) consists of a microcomputer. This microcomputer has a central processing unit (CPU, not shown), a read only memory (ROM, not shown) and a random access memory (RAM), etc. The control unit 34 is electrically connected to other control devices (not shown) of the diesel engine 11 connected by a local area network (LAN) in a vehicle.
Der
Oxidationskatalysator 35 oxidiert Kohlenwasserstoff (HC)
und Kohlenmonoxid (CO), das in dem Abgas enthalten ist, in Wasser
(H2O) und Kohlendioxid (CO2).The oxidation catalyst 35 oxidizes hydrocarbon (HC) and carbon monoxide (CO) contained in the exhaust gas in water (H 2 O) and carbon dioxide (CO 2 ).
Der
SCR-Katalysator 36 reduziert Stickstoffoxid (NOx), das
in dem Abgas enthalten ist. Im Speziellen bewirkt das Ammoniakgas,
das durch den Injektor 31 in das Abgas eingespritzt wird,
die chemische Reaktion von Stickstoffoxid (NOx). Das Stickstoffoxid
(NOx) wird zu Stickstoff (N2) und Wasser (H2O) umgewandelt.The SCR catalyst 36 reduces nitrogen oxide (NOx) contained in the exhaust gas. Specifically, the ammonia gas that flows through the injector 31 into the exhaust gas is injected, the chemical reaction of nitrogen oxide (NOx). The nitrogen oxide (NOx) is converted to nitrogen (N 2 ) and water (H 2 O).
Der
Ammoniakoxidationskatalysator (nicht gezeigt) oxidiert Ammoniak,
das in dem Abgas enthalten ist, das in der chemischen Reaktion reagiert hat.
Der Dieselpartikelfilter (DPF, nicht gezeigt) fängt und
verbrennt Partikel, wie Kohlenstoffpartikel, die indem Abgas enthalten
sind.Of the
Ammonia oxidation catalyst (not shown) oxidizes ammonia,
that is contained in the exhaust gas that has reacted in the chemical reaction.
The diesel particulate filter (DPF, not shown) catches and
burns particles, such as carbon particles, that are contained in the exhaust gas
are.
Der
NOx-Sensor 37 ist an der Auslassseite des SCR-Katalysators 36 in
dem Abgasdurchgang 17 des Abgassystems 13 angeordnet.
Der NOx-Sensor 37 erfasst eine Konzentration von NOx, das
in dem Abgas enthalten ist, das in dem Abgasdurchgang 17 strömt.The NOx sensor 37 is on the outlet side of the SCR catalyst 36 in the exhaust passage 17 the exhaust system 13 arranged. The NOx sensor 37 detects a concentration of NOx contained in the exhaust gas in the exhaust passage 17 flows.
Der
NOx-Sensor 37 gibt dann ein Erfassungssignal bezüglich
der Konzentration von NOx zu der Steuerungseinheit 34 aus.
Die Steuerungseinheit 34 empfängt das von dem
NOx-Sensor 37 übertragene Erfassungssignal und
steuert die Ammoniakmenge, die durch das Injektorventil (nicht gezeigt)
des Injektors 31 einzuspritzen ist, und zwar steuert sie
eine Öffnungs- und Schließzeitdauer des Injektors 31.The NOx sensor 37 then outputs a detection signal regarding the concentration of NOx to the control unit 34 out. The control unit 34 receives this from the NOx sensor 37 transmitted detection signal and controls the amount of ammonia passing through the injector valve (not shown) of the injector 31 to be injected, namely, it controls an opening and closing period of the injector 31 ,
Als
nächstes wird der Aufbau des Injektors 31 in dem
Abgasreinigungssystem gemäß der ersten Ausführungsform
im Detail beschrieben.Next is the structure of the injector 31 in the exhaust gas purification system according to the first embodiment described in detail.
2A ist
ein Querschnitt des Abgasrohrs 16 in dem Abgasreinigungssystem 30 gemäß der ersten
Ausführungsform, die in 1 gezeigt
ist. 2B ist ein Diagramm, das das Abgasrohr 16 aus Sicht
des Pfeils B in 1 zeigt. 2C ist
ein Diagramm, das das Abgasrohr 16 aus Sicht eines Pfeils C
in 1 zeigt. Weil die 2A und 2B schematische
Diagramme sind, zeigen sie nicht einen detaillierten und tatsächlichen
Aufbau des Abgasreinigungssystems. 2A is a cross section of the exhaust pipe 16 in the exhaust gas purification system 30 according to the first embodiment, in 1 is shown. 2 B is a diagram showing the exhaust pipe 16 from the perspective of the arrow B in 1 shows. 2C is a diagram showing the exhaust pipe 16 from the perspective of an arrow C in 1 shows. Because the 2A and 2 B are schematic diagrams, they do not show a detailed and actual structure of the exhaust gas purification system.
Wie
in 2B und 2C gezeigt
ist, ist der Injektor zu der Richtung der Turbine 18 hin
angeordnet. D. h. der Injektor 31 ist in dem Abgasreinigungssystem 30 so
angeordnet, dass die Mittelachse des Injektors 31 zu der
Mittelachse des Abgasdurchgangs 17 geneigt ist.As in 2 B and 2C is shown, the injector is to the direction of the turbine 18 arranged. Ie. the injector 31 is in the emission control system 30 arranged so that the central axis of the injector 31 to the center axis of the exhaust passage 17 is inclined.
Wie
in 2A gezeigt ist, spritzt der Injektor 31 Ammoniakgas
in das Abgas ein, nachdem dieses durch die Turbine 18 hindurch
gegangen ist. Der Injektor 31 ist angeordnet, um zu einer
Linientangente zu der Innenseitenwandfläche des Abgasrohrs 16 hin geneigt
zu sein. Der Injektor 31 ist zu der Linientangente bzw.
Tangente des Abgasrohrs 16 hin geneigt, die in einer umgekehrten
Richtung zu der Drehung der Turbine 188 angeordnet ist.
Das Ammoniakgas, das von dem Injektor 31 eingespritzt wird,
strömt in einer Drehrichtung s2, die eine umgekehrte Richtung der
Drehrichtung s1 des Abgases ist, die durch die Drehung der Turbine 18 erzeugt
wird. D. h. die Drehrichtung s2 des Ammoniakgases, das von dem Injektor 31 eingespritzt
wird, ist die umgekehrte Richtung zu der Drehrichtung s1 des Abgases,
die durch die Turbine 18 erzeugt wird.As in 2A is shown injects the injector 31 Ammonia gas enters the exhaust after passing through the turbine 18 has gone through. The injector 31 is arranged to a line tangent to the inner side wall surface of the exhaust pipe 16 to be inclined. The injector 31 is to the line tangent or tangent of the exhaust pipe 16 inclined in an inverse direction to the rotation of the turbine 188 is arranged. The ammonia gas coming from the injector 31 is injected, flows in a rotational direction s2, which is a reverse direction of the direction of rotation s1 of the exhaust gas, by the rotation of the turbine 18 is produced. Ie. the direction of rotation s2 of the ammonia gas flowing from the injector 31 is the reverse direction to the direction of rotation s1 of the exhaust gas passing through the turbine 18 is produced.
Das
Ammoniakgas wird von dem Injektor 31 zu der Tangente zu
der Innenwandfläche des Abgasrohrs 16 hin eingespritzt,
in dem der Abgasdurchgang 17 ausgebildet ist. Das Ammoniakgas
wird von dem Injektor 31 entlang des Außenumfangs
des Abgasstroms eingespritzt, der durch die Turbine 18 erzeugt
wird.The ammonia gas is emitted from the injector 31 to the tangent to the inner wall surface of the exhaust pipe 16 injected, in which the exhaust passage 17 is trained. The ammonia gas is emitted from the injector 31 injected along the outer circumference of the exhaust gas flow passing through the turbine 18 he is witnessed.
Wie
vorstehend im Detail beschrieben ist, ist in dem Abgasreinigungssystem 30 gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Injektor 31 so
in dem Abgasdurchgang 17 angeordnet, dass der Injektor 31 eine benachbarte
Position zu der Turbine 18 für die Aufladeeinheit 14 einnimmt.
Die Aufladeeinheit 14 ist mit dem Abgasrohr 16 verbunden.As described in detail above, in the exhaust gas purification system 30 According to the first embodiment of the present invention, the injector 31 so in the exhaust passage 17 arranged that the injector 31 an adjacent position to the turbine 18 for the charger 14 occupies. The charger 14 is with the exhaust pipe 16 connected.
D.
h. der Injektor 31 ist direkt an der stromabwärtigen
Seite der Turbine 18 für die Aufladeeinheit 14 in
dem Abgasstrom angeordnet. Der Injektor 31 spritzt Ammoniakgas
in das Abgas, nachdem dieses durch die Turbine 18 hindurch
gegangen ist, zu der Richtung der Turbine 18 hin ein. Das
Ammoniakgas wird auch zu der umgekehrten Richtung zu der Drehrichtung
s1 des Abgases eingespritzt, nachdem dieses durch die Turbine 18 hindurch
gegangen ist. Das Ammoniakgas wird auch zu der Richtung entlang
des Außenumfangs des Abgasstroms eingespritzt. Das Ammoniakgas,
das zu der Turbine 18 hin eingespritzt wird, wird in das
Abgas mit einer hohen Drehgeschwindigkeit eingespritzt, nachdem
dieses durch die Turbine 18 hindurch gegangen ist.Ie. the injector 31 is directly on the downstream side of the turbine 18 for the charger 14 arranged in the exhaust stream. The injector 31 Ammonia gas is injected into the exhaust after passing through the turbine 18 through, to the direction of the turbine 18 in. The ammonia gas is also injected to the reverse direction to the direction of rotation s1 of the exhaust gas after passing through the turbine 18 has gone through. The ammonia gas is also injected to the direction along the outer periphery of the exhaust gas flow. The ammonia gas going to the turbine 18 is injected into the exhaust gas at a high rotational speed after passing through the turbine 18 has gone through.
Ein
Einspritzen des Ammoniakgases zu der umgekehrten Richtung zu der
Drehrichtung s1 des Abgasstroms hin, nachdem dieses durch die Turbine 18 hindurch
gegangen ist, fördert die Vermischung des Abgases und des
Ammoniakgases.Injecting the ammonia gas to the reverse direction to the direction of rotation s1 of the exhaust gas flow, after passing through the turbine 18 has gone through, promotes the mixing of the exhaust gas and the ammonia gas.
Des
Weiteren macht es ein Einspritzen des Ammoniakgases entlang des
Außenumfangs des Abgasstroms möglich, das Ammoniakgas
in einem Teil des Abgases mit einer hohen Strömungsgeschwindigkeit
vorzusehen, das die Drehrichtung s1 hat. Dies macht es möglich,
die Vermischung des Ammoniakgases und des Abgases weiter zu fördern. Dadurch
ist es möglich, das Ammoniak gleichmäßig mit
dem Abgas zu mischen, selbst wenn ein Gas wie Ammoniakgas, das eine
niedrige Permeabilität gegenüber dem Abgas hat,
zu dem Abgas eingespritzt wird. Der Aufbau des Abgasreinigungssystems
gemäß der ersten Ausführungsform fördert
die Reduktionsreaktion des Ammoniakgases in dem SCR-Katalysators 36.
Als eine Folge wird ermöglicht, die Menge von NOx, die
in dem Abgas enthalten ist, um von der Dieselmaschine 11 zu
der Außenseite abgegeben zu werden, zu verringern.Further, injecting the ammonia gas along the outer periphery of the exhaust gas flow makes it possible to provide the ammonia gas in a part of the exhaust gas at a high flow velocity having the rotational direction s1. This makes it possible to further promote the mixing of the ammonia gas and the exhaust gas. Thereby, it is possible to uniformly mix the ammonia with the exhaust gas even if a gas such as ammonia gas having a low permeability to the exhaust gas is injected to the exhaust gas. The structure of the exhaust gas purification system according to the first embodiment promotes the reduction reaction of the ammonia gas in the SCR catalyst 36 , As a result, it is possible to reduce the amount of NOx contained in the exhaust gas from the diesel engine 11 to be delivered to the outside, to decrease.
Zweite AusführungsformSecond embodiment
Das
Abgasreinigungssystem gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die 3A, 3B, 4, 5 und 7 beschrieben.The exhaust gas purification system according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS 3A . 3B . 4 . 5 and 7 described.
3A ist
ein Querschnitt des Abgasrohrs 16 in dem Abgasreinigungssystem
der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3B ist ein
Diagramm, das das Abgasrohr 16 aus Sicht des Pfeils B in 3A zeigt. 3A is a cross section of the exhaust pipe 16 in the exhaust gas purification system of the second embodiment of the present invention. 3B is a diagram showing the exhaust pipe 16 from the perspective of the arrow B in 3A shows.
Wie
in 3A gezeigt ist, hat das Abgasreinigungssystem
gemäß der zweiten Ausführungsform des
Weiteren eine Führungsplatte 50 (die in den Ansprüchen
als Führungsbauteil beschrieben ist), die in eine Spiralform
gekrümmt ist. Die anderen Komponenten der zweiten Ausführungsformen
sind dieselben wie diejenigen der ersten Ausführungsform.
Deshalb wird an dieser Stelle auf eine Erklärung der gleichen
Komponenten verzichtet.As in 3A is shown, the exhaust gas purification system according to the second embodiment further comprises a guide plate 50 (which is described in the claims as a guide member), which is curved in a spiral shape. The other components of the second embodiments are the same as those of the first embodiment. Therefore, an explanation of the same components is omitted here.
Die
Führungsplatte 50 ist in der Innenwand des Abgasrohrs 16 angeordnet,
das den Abgasdurchgang 17 bildet. Wie in 3B gezeigt
ist, ist die Führungsplatte 50 in einer Spiralform
gekrümmt und von der Position nahe des Einspritzlochs 39 des
Injektors 31 zu der Turbine 18 hin angeordnet.
Das Vorhandensein der Führungsplatte 50 begrenzt
oder steuert den Ammoniakgasstrom, der durch den Injektor 31 eingespritzt
wird. D. h. die Führungsplatte 50 fördert
ein Ausbilden des Ammoniakgasstroms, der durch den Injektor 31 eingespritzt
wird, in dem Abgas wie in dem Fall der ersten Ausführungsform,
die in 1 und 2A bis 2C gezeigt
ist. In dem Aufbau der zweiten Ausführungsform ist die
Führungsplatte 50 entlang der Innenwand des Abgasrohrs 16 in
der umgekehrten Richtung zu der Drehrichtung s1 des Abgases, nachdem
dieses durch die Turbine 18 hindurch gegangen ist, gekrümmt
oder gebogen.The guide plate 50 is in the inner wall of the exhaust pipe 16 arranged, which is the exhaust passage 17 forms. As in 3B shown is the guide plate 50 curved in a spiral shape and from the position near the injection hole 39 of the injector 31 to the turbine 18 arranged. The presence of the guide plate 50 limits or controls the ammonia gas flow passing through the injector 31 is injected. Ie. the guide plate 50 promotes formation of the ammonia gas stream passing through the injector 31 is injected in the exhaust gas as in the case of the first embodiment, which in 1 and 2A to 2C is shown. In the structure of the second embodiment, the guide plate is 50 along the inner wall of the exhaust pipe 16 in the reverse direction to the direction of rotation s1 of the exhaust gas, after this through the turbine 18 gone through, curved or bent.
4 ist
eine perspektivische Ansicht des Abgasrohrs 16 in dem Abgasreinigungssystem
gemäß der zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. 4 is a perspective view of the exhaust pipe 16 in the exhaust gas purification system according to the second embodiment of the present invention.
Obwohl
die Führungsplatte 50 nahe des Einspritzlochs 39 des
Injektors 31 angeordnet ist, wie in den 3A, 3B und 4 gezeigt
ist, ist es möglich, eine andere Form der Führungsplatte 50 zu verwenden.Although the guide plate 50 near the injection hole 39 of the injector 31 is arranged as in the 3A . 3B and 4 As shown, it is possible to use another form of guide plate 50 to use.
7 ist
eine schematische Ansicht einer Führungsplatte 50' mit
einer anderen Struktur, die in dem Abgasrohr 16 in dem
Abgasreinigungssystems 30 gemäß der zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angeordnet ist.
Wie in 7 gezeigt ist, ist die Führungsplatte 50' bspw.
in eine Spiralform (oder eine Spiralstruktur) gekrümmt
oder gebogen, um mehrere Male entlang der Innenwand des Abgasrohrs 16 von
der Position nahe des Einspritzlochs 39 zu der Turbine 18 hin
gewunden zu sein bzw. mehrere Windungen aufzuweisen. 7 is a schematic view of a guide plate 50 ' with a different structure in the exhaust pipe 16 in the exhaust gas purification system 30 is arranged according to the second embodiment of the present invention. As in 7 shown is the guide plate 50 ' For example, in a spiral shape (or a spiral structure) curved or bent to several times along the inner wall of the exhaust pipe 16 from the position near the injection hole 39 to the turbine 18 to be wound or show several turns.
5 zeigt
eine Modifikation des Anordnens des Injektors 31 und der
Führungsplatte 50 in dem Abgasdurchgang 17 des
Abgasrohrs 16 in dem Abgasreinigungssystem gemäß der
zweiten Ausführungsform. 5 shows a modification of arranging the injector 31 and the guide plate 50 in the exhaust passage 17 of the exhaust pipe 16 in the Ab Gas cleaning system according to the second embodiment.
Wie
in 5 gezeigt ist, ist es auch möglich, den
Injektor 31 und die Führungsplatte 50 in
dem Abgasrohr 16 so anzuordnen, dass die Mittelachse des Injektors 31 parallel
zu der Mittelachse des Abgasdurchgangs 17 verläuft.
Bei dieser Modifikation ist die Führungsplatte 50 in
der Innenwand des Abgasrohrs 16 angeordnet, und der Injektor 31 ist
auch in derselben Innenwandseite angeordnet.As in 5 It is also possible to use the injector 31 and the guide plate 50 in the exhaust pipe 16 arrange so that the central axis of the injector 31 parallel to the central axis of the exhaust passage 17 runs. In this modification, the guide plate 50 in the inner wall of the exhaust pipe 16 arranged, and the injector 31 is also arranged in the same inner wall side.
Wenn
der Injektor 31 bspw. an der oberen Seite des Abgasrohrs 16 angeordnet
ist, ist die Führungsplatte 50 in der Innenwand
an der oberen Seite des Abgasrohrs 16 angeordnet. In diesem
Fall wird der Strom von Ammoniakgas, das durch den Injektor 31 eingespritzt
wird, durch die Form der Führungsplatte 50 geführt.
Das Ammoniakgas, das durch den Injektor 31 eingespritzt
wird, strömt entlang der Führungsplatte 50 und
bildet die Drehrichtung s2', die die umgekehrte Richtung zu der
Drehrichtung des Abgases ist, nachdem dieses durch die Turbine 18 hindurch
gegangen ist.When the injector 31 For example, on the upper side of the exhaust pipe 16 is arranged, is the guide plate 50 in the inner wall at the upper side of the exhaust pipe 16 arranged. In this case, the stream of ammonia gas passing through the injector 31 is injected by the shape of the guide plate 50 guided. The ammonia gas flowing through the injector 31 is injected, flows along the guide plate 50 and forms the direction of rotation s2 ', which is the reverse direction to the direction of rotation of the exhaust gas, after passing through the turbine 18 has gone through.
Im
Detail dreht das Ammoniakgas, das durch den Injektor 31 eingespritzt
wird, entlang der Führungsplatte 50 in der umgekehrten
Richtung s2' zu der Drehrichtung s1 des Abgases, nachdem dieses durch
die Turbine 18 hindurch gegangen ist. Weil die Führungsplatte 50 in
der Innenwandseite des Abgasrohrs 16 angeordnet ist, strömt
das Ammoniakgas, das durch den Injektor 31 eingespritzt
wird, entlang des Außenumfangs der Drehrichtung s1 des
Abgases, nachdem dieses durch die Turbine 18 hindurch gegangen
ist.In detail, the ammonia gas turns through the injector 31 is injected along the guide plate 50 in the reverse direction s2 'to the direction of rotation s1 of the exhaust gas, after passing through the turbine 18 has gone through. Because the guide plate 50 in the inner wall side of the exhaust pipe 16 is arranged, the ammonia gas flows through the injector 31 is injected along the outer periphery of the direction of rotation s1 of the exhaust gas after passing through the turbine 18 has gone through.
In
dem Aufbau des Abgasreinigungssystems gemäß der
zweiten Ausführungsform führt die Führungsplatte 50 wirksam
den Ammoniakgasstrom, der von dem Injektor 31 eingespritzt
wird. Bspw. führt eine hohe Strömungsgeschwindigkeit
des Abgases, nachdem dieses durch die Turbine 18 hindurch
gegangen ist, zu einer Möglichkeit, dass der Ammoniakgasstrom,
der durch den Injektor 31 eingespritzt wird, gedrückt
wird und dass eine ungleichförmige Vermischung von Ammoniakgas
und Abgas verursacht wird. Um dies zu vermeiden, führt
das Vorhandensein der Führungsplatte 50 das Ammoniakgas,
das durch den Injektor 31 eingespritzt wird, richtig und
effizient, bis das Ammoniakgas mit dem Abgas vermischt ist. D. h.
das Ammoniakgas, das durch den Injektor 31 eingespritzt
wird, nähert sich dem Abgas in Richtung zu der Turbine 18,
während es dreht. Demzufolge, selbst wenn das Abgas eine
hohe Strömungsgeschwindigkeit hat, ist es möglich,
das Ammoniakgas, das durch den Injektor 31 eingespritzt
wird, gleichförmig mit dem Abgas zu mischen. Der Aufbau
des Abgasreinigungssystems gemäß der zweiten Ausführungsform
fördert die Vermischung des Ammoniakgases, das durch den
Injektor 31 eingespritzt wird, und des Abgases. Des Weiteren
ermöglicht das Vorhandensein der Führungsplatte 50 in
dem Abgasrohr 16, dass der Injektor 31 einen optionalen
Winkel in dem Abgasdurchgang 17 hat. Dieses Merkmal ermöglicht,
dass der Injektor 31 an einer optionalen Position in dem
Abgasdurchgang 17 in dem Abgasrohr 16 gemäß der
Position von Vorrichtungen und einem Raum um die Dieselmaschine 11 herum
angeordnet werden kann.In the structure of the exhaust gas purification system according to the second embodiment, the guide plate guides 50 effectively the ammonia gas stream flowing from the injector 31 is injected. For example. Performs a high flow rate of the exhaust gas after passing through the turbine 18 has gone through, to a possibility that the ammonia gas flow passing through the injector 31 is injected, is pressed and that a non-uniform mixing of ammonia gas and exhaust gas is caused. To avoid this, the presence of the guide plate leads 50 the ammonia gas flowing through the injector 31 is injected, properly and efficiently, until the ammonia gas is mixed with the exhaust gas. Ie. the ammonia gas flowing through the injector 31 is injected approaches the exhaust gas towards the turbine 18 while it turns. As a result, even if the exhaust gas has a high flow rate, it is possible for the ammonia gas passing through the injector 31 is injected uniformly with the exhaust gas to mix. The structure of the exhaust gas purification system according to the second embodiment promotes the mixing of the ammonia gas passing through the injector 31 is injected, and the exhaust gas. Furthermore, the presence of the guide plate allows 50 in the exhaust pipe 16 that the injector 31 an optional angle in the exhaust passage 17 Has. This feature allows the injector 31 at an optional position in the exhaust passage 17 in the exhaust pipe 16 according to the position of devices and a space around the diesel engine 11 can be arranged around.
Dritte AusführungsformThird embodiment
Das
Abgasreinigungssystem gemäß der dritten Ausführungsform
der Erfindung wird mit Bezug auf 6 beschrieben.The exhaust gas purification system according to the third embodiment of the invention will be described with reference to FIG 6 described.
6 ist
eine schematische Ansicht des Abgasrohrs 16 in dem Abgasreinigungssystem
gemäß der dritten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Das Abgasreinigungssystem gemäß der
dritten Ausführungsform ist eine Modifikation des Abgasreinigungssystems
der zweiten Ausführungsform. Die anderen Komponenten der
dritten Ausführungsform sind dieselben wie diejenigen der
ersten und zweiten Ausführungsform. Deshalb wird die Erklärung
der gleichen Komponenten an dieser Stelle weggelassen. 6 is a schematic view of the exhaust pipe 16 in the exhaust gas purification system according to the third embodiment of the present invention. The exhaust gas purification system according to the third embodiment is a modification of the exhaust gas purification system of the second embodiment. The other components of the third embodiment are the same as those of the first and second embodiments. Therefore, the explanation of the same components will be omitted here.
In
dem Abgasreinigungssystem 30 hat die Führungsplatte 50 eine
Schirmplatte 51 (die einem Begrenzungsbauteil in den Ansprüchen
entspricht). Die Schirmplatte 51 und die Führungsplatte 50 sind zu
einem Körper zusammengebaut. Wie in 6 gezeigt
ist, ist die Schirmplatte 51 an einem Seitenteil an der
Seite der Turbine 18 entlang der Längsrichtung
der Führungsplatte 50 in dem Abgasstrom befestigt.
Mit anderen Worten gesagt, ist die Schirmplatte 51 von
der oberen Seite des Abgasdurchgangs 17 zu dem Inneren
des Abgasdurchgangs 17 hin gerichtet. Die Höhe
(oder die Länge) der Schirmplatte 51 gemessen
in der Durchmesserrichtung des Abgasrohrs 16 ist kleiner
als der Innendurchmesser des Abgasrohrs 16.In the exhaust gas purification system 30 has the guide plate 50 a screen plate 51 (which corresponds to a limiting member in the claims). The screen plate 51 and the guide plate 50 are assembled to a body. As in 6 is shown is the screen plate 51 on a side panel on the side of the turbine 18 along the longitudinal direction of the guide plate 50 attached in the exhaust stream. In other words, the faceplate is 51 from the upper side of the exhaust passage 17 to the interior of the exhaust passage 17 directed towards. The height (or length) of the screen plate 51 measured in the diameter direction of the exhaust pipe 16 is smaller than the inner diameter of the exhaust pipe 16 ,
Das
Vorhandensein der Schirmplatte 51, die an der Seite der
Führungsplatte 50 angebracht ist, begrenzt den
direkten Strom des Ammoniakgases, das durch den Injektor 31 eingespritzt
wird, in Richtung zu der Seite der Turbine 18, weil die
Bewegung des Ammoniakgases durch die Führungsplatte 50 und
die Schirmplatte 51 geführt wird. Wenn bspw. das
Ammoniakgas durch den Injektor 31 mit einem großen
Druck eingespritzt wird oder wenn das Abgas, nachdem es durch die
Turbine 18 hindurch gegangen ist, eine niedrige Strömungsgeschwindigkeit hat,
gibt es eine Möglichkeit, dass schlecht gemischtes Ammoniakgas
die Turbine 18 direkt berührt, weil das durch
den Injektor 31 eingespritzte Ammoniakgas entlang der Führungsplatte 50 ohne
eine Schirmplatte in dem Abgas mit einer niedrigen Strömungsgeschwindigkeit
strömt. Ein Kontakt zwischen konzentriertem Ammoniakgas
und der Turbine 18 verursacht oft eine Korrosion des Materials
der Turbine 18.The presence of the screen plate 51 at the side of the guide plate 50 attached, limits the direct flow of ammonia gas through the injector 31 is injected, towards the side of the turbine 18 because the movement of ammonia gas through the guide plate 50 and the screen plate 51 to be led. If, for example, the ammonia gas through the injector 31 is injected with a large pressure or if the exhaust gas, after passing through the turbine 18 has gone through, has a low flow rate, there is a possibility that poorly mixed ammonia gas the turbine 18 directly touched, because that through the injector 31 injected ammonia gas along the guide plate 50 without a screen plate in the exhaust gas flows at a low flow rate. A contact between concentrated ammonia gas and the turbine 18 often causes corrosion of the material of the turbine 18 ,
Um
diesen Nachteil zu vermeiden, hat das Abgasreinigungssystem gemäß der
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die
Schirmplatte 51, die an der Seite der Führungsplatte 50 fixiert
ist. Das Vorhandensein der Schirmplatte 51 begrenzt die
Bewegung des Ammoniakgases, das durch den Injektor 31 eingespritzt
wird, zu der Seite der Turbine 18. Als eine Folge strömt
das Ammoniakgas entlang der Führungsplatte 50,
ohne zu der Seite der Turbine 18 hin zu strömen.
Dadurch ist es möglich, das Ammoniakgas, das durch den
Injektor 31 eingespritzt wird, gleichförmig mit
dem Abgas zu mischen, nachdem dieses durch die Turbine 18 hindurch
gegangen ist, ohne eine ungleichförmige Vermischung zu
verursachen. Da der Aufbau des Abgasreinigungssystems gemäß der
dritten Ausführungsform, die in 6 gezeigt
ist, des Weiteren eine Möglichkeit des Hinführens
von schlecht gemischtem Ammoniakgas, das durch den Injektor 31 eingespritzt wird,
zu der Turbine 18 vermeidet, ist es möglich, eine
ungleichförmige Vermischung des Ammoniakgases und des Abgases
zu vermeiden und ein Auftreten einer Korrosion der Turbine 18 zu
vermeiden.To avoid this disadvantage, the exhaust gas purification system according to the third embodiment of the present invention has the face plate 51 at the side of the guide plate 50 is fixed. The presence of the screen plate 51 limits the movement of ammonia gas through the injector 31 is injected to the side of the turbine 18 , As a result, the ammonia gas flows along the guide plate 50 without going to the side of the turbine 18 to flow. This makes it possible for the ammonia gas to pass through the injector 31 is injected uniformly with the exhaust gas after mixing this through the turbine 18 passed through without causing a non-uniform mixing. Since the structure of the exhaust gas purification system according to the third embodiment, which in 6 Further, there is a possibility of introducing poorly mixed ammonia gas through the injector 31 is injected to the turbine 18 prevents, it is possible to avoid non-uniform mixing of the ammonia gas and the exhaust gas and an occurrence of corrosion of the turbine 18 to avoid.
Das
Konzept der vorliegenden Erfindung ist nicht durch die erste bis
dritte Ausführungsform begrenzt, die vorstehend beschrieben
sind. Es ist möglich, das Konzept der vorliegenden Erfindung
auf verschiedene Arten von Anwendungsformen anzuwenden.The
Concept of the present invention is not through the first to
limited third embodiment, described above
are. It is possible the concept of the present invention
apply to different types of applications.
Während
bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
im Detail beschrieben worden sind, ist es für einen Fachmann
klar, dass verschiedene Modifikationen und Alternativen zu diesen Details
in Anbetracht der Gesamtlehre der Offenbarung gemacht werden können.
Demzufolge sind die bestimmten Anordnungen, die offenbart sind,
nur veranschaulichend gemeint und begrenzen nicht den Umfang der
vorliegenden Erfindung, dessen volle Breite durch die folgenden
Ansprüche und deren Äquivalente gegeben ist.While
certain embodiments of the present invention
have been described in detail, it is for a person skilled in the art
Clear that different modifications and alternatives to these details
considering the overall doctrine of revelation can be made.
Consequently, the particular arrangements disclosed are
only illustrative and does not limit the scope of
present invention, its full width by the following
Claims and their equivalents is given.
In
einem Abgasreinigungssystem (30) ist ein Injektor (31)
in einem Abgasrohr (16) angeordnet, in dem ein Abgasdurchgang
(17) ausgebildet ist, und zwar benachbart zu einer Turbine
(18) einer Aufladeeinheit (14). Der Injektor (31)
spritzt ein Ammoniakgas zu einem Abgas ein, nachdem dieses durch
die Turbine (18) hindurch gegangen ist. Das Ammoniakgas
wird durch den Injektor (31) entlang eines Außenumfangs
des Abgases und in eine umgekehrte Richtung zu einer Drehrichtung
(s1) des Abgases eingespritzt, nachdem dieses durch die Turbine
(18) hindurch gegangen ist. Das Einspritzen des Ammoniakgases
macht es möglich, das Ammoniakgas gleichförmig
und effizient mit dem Abgas selbst dann zu mischen, falls der Injektor
(31) das Ammoniakgas mit einer geringen Permeabilität
in das Abgas einspritzt.In an exhaust gas purification system ( 30 ) is an injector ( 31 ) in an exhaust pipe ( 16 ), in which an exhaust gas passage ( 17 ) is formed, adjacent to a turbine ( 18 ) of a charger ( 14 ). The injector ( 31 ) injects an ammonia gas to an exhaust gas after this through the turbine ( 18 ) has gone through. The ammonia gas is injected through the injector ( 31 ) is injected along an outer periphery of the exhaust gas and in a reverse direction to a rotational direction (s1) of the exhaust gas after passing through the turbine (8). 18 ) has gone through. The injection of the ammonia gas makes it possible to uniformly and efficiently mix the ammonia gas with the exhaust gas even if the injector (FIG. 31 ) injects the ammonia gas with a low permeability into the exhaust gas.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- JP 2006-132393
A [0003] JP 2006-132393 A [0003]