KR102206580B1 - 배기 첨가제 분배 장치 및 배기 첨가제 계량 장치를 포함하는 배기 첨가제 주입 시스템 - Google Patents

배기 첨가제 분배 장치 및 배기 첨가제 계량 장치를 포함하는 배기 첨가제 주입 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102206580B1
KR102206580B1 KR1020197012965A KR20197012965A KR102206580B1 KR 102206580 B1 KR102206580 B1 KR 102206580B1 KR 1020197012965 A KR1020197012965 A KR 1020197012965A KR 20197012965 A KR20197012965 A KR 20197012965A KR 102206580 B1 KR102206580 B1 KR 102206580B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exhaust
exhaust additive
dispensing device
additive
turbine
Prior art date
Application number
KR1020197012965A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190057383A (ko
Inventor
에릭 할도르프
페르-에릭 닐쓴
안데르스 가웰
Original Assignee
스카니아 씨브이 악티에볼라그
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
Application filed by 스카니아 씨브이 악티에볼라그 filed Critical 스카니아 씨브이 악티에볼라그
Publication of KR20190057383A publication Critical patent/KR20190057383A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102206580B1 publication Critical patent/KR102206580B1/ko

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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409—Nitrogen oxides
    • B01D53/9431—Processes characterised by a specific device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/21—Mixing gases with liquids by introducing liquids into gaseous media
    • B01F23/213—Mixing gases with liquids by introducing liquids into gaseous media by spraying or atomising of the liquids
    • B01F23/2131—Mixing gases with liquids by introducing liquids into gaseous media by spraying or atomising of the liquids using rotating elements, e.g. rolls or brushes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/21—Mixing gases with liquids by introducing liquids into gaseous media
    • B01F23/213—Mixing gases with liquids by introducing liquids into gaseous media by spraying or atomising of the liquids
    • B01F23/2132—Mixing gases with liquids by introducing liquids into gaseous media by spraying or atomising of the liquids using nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/313—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit
    • B01F25/3131—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit with additional mixing means other than injector mixers, e.g. screens, baffles or rotating elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/70—Spray-mixers, e.g. for mixing intersecting sheets of material
    • B01F25/74—Spray-mixers, e.g. for mixing intersecting sheets of material with rotating parts, e.g. discs
    • B01F3/04049—
    • B01F5/22—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/08—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements in association with stationary outlet or deflecting elements
    • B05B3/082—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements in association with stationary outlet or deflecting elements the spraying being effected by centrifugal forces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/0075—Nozzle arrangements in gas streams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • 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
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • 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
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/208—Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
    • 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
    • F01N3/24—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 constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2892—Exhaust flow directors or the like, e.g. upstream of catalytic device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/10—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
    • F02C6/12—Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F2025/91—Direction of flow or arrangement of feed and discharge openings
    • B01F2025/915—Reverse flow, i.e. flow changing substantially 180° in direction
    • 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
    • F01N2240/20—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 flow director or deflector
    • 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
    • F01N2340/00—Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses
    • F01N2340/06—Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses characterised by the arrangement of the exhaust apparatus relative to the turbine of a turbocharger
    • 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
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • 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
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • 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
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453—Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/40—Application in turbochargers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/20—Rotors
    • F05D2240/24—Rotors for turbines
    • F05D2240/241—Rotors for turbines of impulse type
    • 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)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

본 개시는 내연기관(2)용 배기 시스템의 터보차저 터빈(6)용 주입 시스템으로, 배기 첨가제 주입 시스템은 분배 장치(24) 및 계량 장치(26)를 포함하는 주입 시스템에 관한 것이다. 배기 첨가제 분배 장치(24)는 수용 면(40, 46, 54) 및 적어도 하나의 분배 면(들)(42, 48, 56)을 포함한다. 수용 면(40, 46, 54)은 배기 첨가제 분배 장치(24)로 주입된 배기 첨가제를 수용하게 장착되어 있다. 분배 면(42, 48, 56)은 수용 면(40, 46, 54)과 유체 연통하게 배치되어 있으며 분배 장치(24)의 회전 동작에 의해 터보차저 터빈(6)을 통과하는 배기 스트림 내로 배기 첨가제를 분산시키게 장착되어 있다. 분배 장치(24)는 터보차저 터빈의 허브 또는 샤프트(20)에 고정 부착되어 있다. 계량 장치(26)는 공급 채널(28), 계량 밸브(30) 및 환원제가 첨가될 때 환원제가 유동하는 방향에서 계량 밸브(30) 하류에 배치되어 있는 주입 파이프(32)를 포함한다. 계량 장치(26)는 배기 첨가제를 배기 첨가제 분배 장치(24)의 수용 면(40, 46, 54)에 공급하게 배치되어 있다. 본 개시는 이러한 주입 시스템에 사용하기 위한 분배 장치 및 계량 장치에도 관한 것이다.

Description

배기 첨가제 분배 장치 및 배기 첨가제 계량 장치를 포함하는 배기 첨가제 주입 시스템
본 발명은 내연기관에 사용되는 배기 시스템의 터보차저 터빈용 배기 첨가제 분배 장치에 관한 것이다. 본 발명은 배기 첨가제 분배 장치로 공급되는 배기 첨가제를 계량하는 배기 첨가제 계량 장치에도 관한 것이다. 본 발명은 배기 첨가제 분배 장치 및 배기 첨가제 계량 장치를 포함하는 배기 첨가제 주입 시스템에도 관한 것이다.
모터 차량용 배기 표준이 점점 엄격해지고 있다. 이러한 배기 표준은 일반적으로 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 질소산화물(NOx) 및 입자 물질(PM)을 포함하는 복수의 배기관 오염물에 대해 최대로 허용하는 배기 레벨을 규정하고 있다. 현재의 표준과 향후 제정될 것으로 예상되는 표준 요건을 충족시키기 위해, 차량들에는 배기물 절감 기술이 장착될 것이 요구된다. 디젤 차량용으로 적당한 이러한 배기물 절감 기술은 배기가스 재순환(EGR), 입자 필터, 디젤 산화 촉매(DOC) 및 선택적 촉매 환원장치(SCR)를 포함한다. 이들 각각의 기술은 그들만의 고유한 이점과 단점이 있어서, 한 물질의 출현을 방지하면 다른 물질의 출현을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, EGR은 NOx 배기물은 감소시키지만 연료 효율을 떨어뜨리고 입자 물질을 증가시킨다. 이에 따라, 배기 표준을 만족시키기 위해, 복수의 기술들은 통상적으로 함께 적용된다.
선택적 촉매 환원장치(SCR)는 배기관 질소산화물(NOx)을 줄이는 데에는 효과적인 기술이다. 선택적 촉매 환원장치(SCR)는 암모니아 같은 환원제를 차량 배기 스트림에 부가하는 단계를 포함한다. 촉매의 도움을 받아 환원제는 배기 스트림 내의 NOx를 질소가스(N2)와 물로 환원시킨다. 모터 차량에서 실제로 구현할 때, 수용 우레아 용액이 환원제로 사용되며, 이 우레아 용액은 고온의 배기 스트림 내에서 암모니아와 이산화탄소로 분해된다.
SCR이 배기 후처리로 엔진 하류에서 구현되기 때문에, SCR은 예컨대 EGR과 동일한 방식으로 엔진의 연소 성능에는 영향을 주지 않는다. 따라서, EGR을 사용하지 않고 SCR만을 사용하여 배기 스트림에서 실질적으로 모든 NOx를 제거할 수 있는 것이 바람직하다. 그러나 이는 매우 어렵다. 실질적으로 모든 NOx를 제거하는 데에 필요한 암모니아 양을 생산하기 위해서는 상당히 많은 양의 우레아 용액이 배기 스트림 내로 주입되어야 한다. 배기 스트림이 충분히 고온이라면, 용액이 증발하여 암모니아로 분해될 것이다. 이런 상황이 발생되는 정확한 온도는 분사되는 우레아 유량에 따라 달라진다. 유량이 많을수록 더 높은 온도가 요구된다. 서브-최적 온도에서, 우레아 용액은 증발하지 않고 배기 도관 면 위에 퇴적물을 형성할 수 있다. 이러한 퇴적물은 결정형 우리에 및 시아누르산 같은 우레아 분해 부산물을 포함할 수 있다. 이들 퇴적물은 400℃에 근접한 온도에서 배기 시스템을 가열함으로써 제거할 수 있지만, 차량이 정상 작동하는 중에 이 정도의 온도를 달성하기는 매우 어렵다. 다라서, 배기 퇴적물을 제거하기 위해서는 특별한 공정이 채택되어야만 한다.
SCR을 사용할 때의 추가적인 어려움은, 다중 SCR 촉매 기판의 전 표전에 걸쳐 환원제를 균일하게 분산시키기 위해 효율적으로 혼합해야 한다는 것이다. 혼합을 위해 활용할 수 있는 공간은 극히 제한적이며 환원제는 통상적으로 SCR 촉매 기판의 바로 상류에서 배기 스트림 내로 분사된다. 혼합 성능을 개선하기 위해, 종종 배기 파이프 내에 터빈 블레이드와 유사한 혼합 장치가 배치된다. 그러나 혼합 장치를 사용할 때에도, 충분히 균일하게 혼합하는 것은 어렵다. 또한, 배기 파이프 내에 있는 혼합 장치는 유동을 방해하는 방해물로 작용하여, 혼합기 상류에서 고압(배압)을 야기하여 엔진 효율을 떨어뜨린다.
예를 들어 배기 시스템 내에 배치되어 있는 터보차저 터빈과 연계하여 배기 시스템 내 상류에서 추가로 환원제를 분사함으로써 이러한 문제들이 해결될 수 있다.
첨가제를 배기 스트림에 첨가하기 위해 터보차저 터빈을 활용하려는 많은 시도가 있다.
EP 1992798 A1호는 터빈 휠 샤프트에 이웃하는 터보차저용 베어링 하우징 내에 탄화수소를 도입하기 위한 시스템을 개시하고 있다. 통로는 터빈 샤프트용 샤프트 밀봉부와 터보차저 터빈의 허브 사이에 위치하는 배출구로 연료를 공급한다. 밀봉부와 허브 사이의 배출구로부터 배출되는 연료는 허브의 배면까지 가서 가열되어 증발되고, 터빈 블레이드에 의해 생성된 기류 내로 가서 배기 유동과 충분히 혼합된다.
US 2003/0230072호는 우레아 인젝터가 우레아를 터빈 하우징 내로 분사하기 위한 터보차저 터빈 하우징 내에 위치하는 내연기관용 배기 장치를 개시하고 있다. 인젝터는 분사된 우레아와 터빈 회전 샤프트가 통과하는 관통-홀의 접촉이 최소로 되게 구성되어 있다.
환원제를 배기 스트림에 첨가하기 위한 수단을 개선해야 한다는 수요가 여전히 있다.
본 발명의 발명자들은 배기 스트림에 환원제를 제공하기 위한 종래의 해법들과 관련하여 여러 단점들이 있음을 인지하였다. 일부 해법들은 첨가제를 운송하기 위해 추가적인 통로들을 구비하는 상당히 리-엔지니어링 된 터보차저를 필요로 한다. 이러한 해법들은 개발하고 구현하는 데에 많은 비용이 소요되고, 첨가제가 배기에 공급될 때 터빈 베어링과 엔진 윤활 시스템을 오염시킬 위험이 있다. 터빈 하우징 내 온도가 상당히 높고, 인젝터가 이렇게 높은 온도에 노출되면 재료가 파괴될 수 있다. 따라서, 인젝터 내의 환원제 용액이 고온에 노출되지 않도록 하기 위해서는 상당한 냉각 대책을 취해야만 하며, 그렇지 않으면 인젝터 노즐을 열화시키고 인젝터 노즐 내에 퇴적물이 형성되게 된다. 또한, 터빈을 빠져 나가는 배기 스트림은 고속이고 난류가 심하다. 이는 분사 스트림이 터빈 부품들과 중돌하지 않도록 방향을 정밀하게 조정하기가 매우 어렵다는 것을 의미한다. 특히 분사 방향이 배기 유동 방향과 반대인 경우에 특히 그러하고, 이 경우 상당히 높은 분사 압력을 필요로 한다.
따라서 본 발명의 목적은 터보차저 터빈을 구비하는 배기 시스템의 배기 스트림에 환원제를 부가하는 개선된 수단을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 더 단순하고, 더욱 강인하며 터빈 베어링과 윤활 시스템을 덜 오염시킬 수 있는 환원제 첨가 수단을 제공하는 것이다.
이들 목적들은 첨부된 청구항들에 따른 내연기관용 배기 시스템의 터보차저 터빈용 배기 첨가제 분배 장치에 의해 달성된다. 배기 첨가제 분배 장치는 고정 면, 수용 면 및 적어도 하나의 분배 면(들)을 포함하고; 고정 면은 배기 첨가제 분배 장치의 제1 단부에 배치되어 있으며 배기 첨가제 분배 장치를 터보차저 터빈의 샤프트 또는 허브에 고정 부착되게 장착되어 있고; 수용 면은 상기 제1 단부 반대편인 배기 첨가제 분배 장치의 제2 단부에 배치되어 있으며 배기 첨가제 분배 장치로 주입된 배기 첨가제를 수용하게 장착되어 있고; 분배 면은 수용 면과 유체 연통하게 배치되어 있으며 배기 첨가제 분배 장치의 회전 동작에 의해 터보차저 터빈을 통과하는 배기 스트림 내로 배기 첨가제를 분산시키게 장착되어 있다.
환원제 같은 배기 첨가제를 배기 스트림 내로 주입하기 위해, 분배 장치가 아래에 설명되어 있는 계량 장치와 함께 사용된다. 분배 장치는 터보차저 터빈의 허브나 샤프트 위에 장착되며, 터빈과 함께 회전한다. 분배 장치와 계량 장치의 조합은 구조적으로 단순하고, 강인하며 특히 원래 장치 제작장치로부터 서드 파티 터보차저를 조금만 변경하여 쉽게 구현할 수 있다.
분배 장치가 터빈에 이어 안착하고 있기 때문에, 터빈 배출구 벽에 인접하는 배기 유동의 고속을 극복할 필요없이 배기 첨가제가 분배 장치에 쉽게 주입된다. 분배 장치에 주입된 배기 첨가제는 회전하는 터빈의 원심을 이용하여 배기 스트림 내로 분산된다. 이에 따라 종래 기술에서와 같이 인젝터를 사용하여 첨가제를 분산시키기 위해 에너지를 소모할 필요가 없다. 배기 첨가제에 공급되는 많은 양의 운동 에너지, 터빈 배출구에서 고온 그리고 터빈 배출구에서 심한 난류로 인해 배기 첨가제의 매우 효율적인 증발과 혼합이 이루어진다. 이는 첨가제 주입 지점 하류에 별도의 혼합 장치를 설치할 필요가 없다는 것을 의미한다. 배기 첨가제가 터빈에 이어서 주입되고 계량 장치가 분배 장치에 인접하여 배치될 수 있기 때문에, 배기 첨가제가 로터 블레이드나 베어링 같은 터빈 구성품과 충돌할 위험이 매우 작아진다.
수용 면 및 분산 면이 함께 배기 첨가제 분배 장치의 제2 단부에서 패턴이 형성된 정면을 형성할 수 있다. 이렇게 패턴이 형성된 면은 배기 첨가제의 분산배기 스트림 내로의 분산을 조절하고 최적화 하는 데에 사용될 수 있다.
　수용 면 및 분산 면이 함께 배기 첨가제 분배 장치로부터 바깥쪽을 향하는 개구를 구비하는 컵을 형성할 수 있다. 이에 따라, 분배 장치가 로터리 컵 분무기로 기능하게 된다. 계량 장치의 주입 배출구가 컵 내에 위치할 수 있고, 컵의 기하학적 형상이 컵 림에서 역류하지 않도록 최적화될 수 있기 때문에, 이 해법은 배기 첨가제가 터빈 면 위에서 의도치 않게 적층되는 것을 추가로 방지하게 된다.
배기 첨가제 분배 장치는 배기 첨가제 분배 장치의 제1 단부로부터 제2 단부로 연장하는 래디얼 벽을 포함하고, 수용 면은 래디얼 벽의 내면이고, 분배 면은 래디얼 벽 내에 형성된 오리피스의 면이되, 오리피스는 래디얼 벽의 내면과 래디얼 벽의 외면 사이에서 연장할 수 있다. 이러한 해법은 현재 생산되는 인젝터 노즐과 유사하므로, 이러한 분배 장치는 현재 생산 라인을 조정함으로써 얻어질 수 있다. 분배 장치의 제2 단부는 배기 첨가제 계량 장치와 접합면(mating surface)을 형성하게 구성될 수 있다.
고정 면에 나사, 플랜지 또는 변형 가능한 테일이 구비될 수 있다. 이에 따라 분배 장치를 터빈의 샤프트나 허브에 부착하기 위한 많은 수단이 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 목적은 첨부된 청구항들에 따른 에어리스 배기 첨가제 계량 장치에 의해 달성된다. 에어리스 배기 첨가제 계량 장치는 공급 채널, 계량 밸브 및 주입 파이프를 포함하며, 주입 파이프가 배기 첨가제가 주입될 때 환원제가 유동하는 방향에서 계량 밸브 하류에 배치되어 있다. 배기 첨가제를 터보차저 터빈 뒤에서 주입함으로써, 낮은 압력의 분사가 사용될 수 있다. 또한, 분배 장치가 배기 첨가제를 배기 스트림 내로 분산시키기 때문에, 계량 장치가 배기 첨가제를 배기 스트림 내로 분산시키지 않아도 되며, 계량 장치는 계량 밸브 뒤에서 배기 첨가제를 분배 장치로 안내하는 길이의 파이를 구비한다. 이러한 해법은 계량 장치의 주입 배출구가 분배 장치에 인접하여 위치할 수 있고, 이에 따라 분사 방향이 잘못되거나 배기 첨가제가 의도치 않게 터빈에 분사될 위험을 줄일 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 계량 밸브는 배기 스트림과 멀리 떨어져 위치할 수 있기 때문에, 배기 스트림의 고온에 노출되지 않게 된다. 다라서, 종래 장치에 비해 계량 장치의 냉각을 위한 요구가 작아지게 된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 목적은 첨부된 청구항들에 따른 내연기관용 배기 시스템의 터보차저 터빈용 배기 첨가제 주입 시스템에 의해 달성된다.
배기 첨가제 주입 시스템은 배기 첨가제 분배 장치 및 배기 첨가제 계량 장치를 포함한다. 배기 첨가제 주입 시스템의 배기 첨가제 분배 장치는 수용 면 및 적어도 하나의 분배 면(들)을 포함하고; 수용 면은 배기 첨가제 분배 장치로 주입된 배기 첨가제를 수용하게 장착되어 있고; 분배 면은 수용 면과 유체 연통하게 배치되어 있으며 배기 첨가제 분배 장치의 회전 동작에 의해 터보차저 터빈을 통과하는 배기 스트림 내로 배기 첨가제를 분산시키게 장착되어 있다. 배기 첨가제 분배 장치는 터보차저 터빈의 허브 또는 샤프트에 고정 부착되어 있다.
배기 첨가제 계량 장치는 공급 채널, 계량 밸브 및 환원제가 첨가될 때 환원제가 유동하는 방향에서 계량 밸브 하류에 배치되어 있는 주입 파이프를 포함한다. 배기 첨가제 계량 장치는 배기 첨가제를 배기 첨가제 분배 장치의 수용 면에 공급하게 배치되어 있다.
분배 장치는 터보차저 터빈의 허브 또는 샤프트와 일체로 제작될 수 있다. 이에 따라 제작을 위한 많은 별개의 구성품들이 감소하고, 분배 장치가 터빈 샤프트나 허브로부터 기계적으로 분리될 위험이 감소된다.
분배 장치가 터보차저 터빈의 허브 또는 샤프트와 별개로 제작되어, 분배 장치 위에 배치되어 있는 고정 면에 의해 터보차저 터빈의 허브 또는 샤프트에 고정 부착될 수 있다. 이에 따라 OEM이나 부품시장 공급업자로부터 공급받은 터보차저들을 쉽게 각색할 수 있다.
배기 첨가제 계량 장치의 주입 파이프가 터보차저 터빈의 배출구 내 중심부에 배치되어 있는 스토핑 장치를 통해 연장할 수 있다. 이는, 주입 파이프의 기계적 통합성(integrity)을 증가시키고, 파이프 내에서 배기 첨가제에 대한 단열을 제공하여 배기 첨가제가 조기에 열적으로 열화되는 것을 방지한다. 스토핑 장치는 터보차저가 손상되었을 때 배기 시스템의 하류 구성품이 손상되는 것을 방지한다.
배기 첨가제 주입 시스템은 터보차저 터빈의 배출구 내에 배치되어 있는 디퓨저를 추가로 포함할 수 있다. 디퓨저의 내면이 필요에 따라 배기 첨가제의 증발을 촉진하게 장착될 수 있다. 이는 배기 첨가제의 증발과 혼합을 향상시킬 수 있게 된다. 이러한 배기 첨가제 주입 시스템은 터보차저 터빈 배출구 벽에 배치되어 있는 웨이스트게이트 가스 배출구를 추가로 포함할 수 있고, 웨이스트게이트 가스 배출구는 고온의 배기가스를 디퓨저 외면에 공급하게 배치될 수 있다. 이는 배기 첨가제의 증발과 혼합을 추가로 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 목적은 본 명세서에 기재되어 있는 바와 같은 배기 첨가제 분배 장치를 포함하는 터보차저에 의해 달성된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 목적은 본 명세서에 기재되어 있는 바와 같은 배기 첨가제 주입 시스템을 포함하는 차량에 의해 달성된다.
이하의 상세한 설명으로부터 본 발명의 다른 목적, 이점 및 신규한 특징들이 통상의 기술자에게 자명해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 배기 시스템을 포함하는 차량을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 배기 첨가제 주입 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 3a는 디스크-형 분배 장치의 개략적인 측면도이다.
도 3b는 디스크-형 분배 장치의 개략적인 정면도이다.
도 4a는 컵-형 분배 장치의 개략적인 측면도이다.
도 4b는 컵-형 분배 장치의 개략적인 정면도이다.
도 5a는 노즐-유사형 분배 장치의 개략적인 측면도이다.
도 5b는 노즐-유사형 분배 장치의 개략적인 정면도이다.
도 6은 계량 장치가 부분적으로 스토핑 장치에 통합되어 있는, 배기 첨가제 주입 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 7은 디퓨저 및 웨이스트게이트 배출구를 포함하는 배기 첨가제 주입 시스템을 개략적으로 도시한다.
본 발명 그리고 본 발명의 다른 목적과 이점을 충분하게 이해하기 위해서는, 첨부된 도면들과 함께 아래에 기재되어 있는 상세한 설명들을 읽어야 한다. 다양한 도면들에서 동일한 참조 부호는 유사한 아이템들을 가리킨다.
본 발명은, 터보차저의 회전하는 터빈 장치에 의해 발생되는 원심력이 배기 첨가제를 배기 스트림 내로 분산시키고 분배시키는 데에 사용될 수 있다는 본 발명자들의 인식에 기초한다. 분배 장치(distribution device)는 터빈 배출 사이드에서 터빈 샤프트나 허브 중심에 고정되어서, 터빈과 연계되어 회전한다. 계량 장치(metering device)는 배기 첨가제를 분배 장치 위에 축적한다. 분배 장치가 급속 회전하여 축적된 배기 첨가제를 분배 장치의 면을 따라 분배 장치의 회전축선으로부터 바깥쪽을 향해 그리고 배기 스트림 내를 향하게 한다.
이러한 해법은 여러 이점들이 있다. 분배 장치와 계량 장치의 배출구가 터빈 바로 뒤에 위치하고 있기 때문에, 축적된 지점에서 작은 힘으로도 배기 스트림의 유속을 극복할 수 있게 된다. 이에 따라 계량 장치는 종래 기술 해법에 비해 더 작은 압력에서 작동할 수 있으며, 분사하는 데에 압축 공기의 도움을 받을 필요가 없게 된다. 첨가제가 분사되는 지점은, 엔진 윤활 시스템을 오염시키지 않고 다른 부품들과 광범위하게 통합될 필요가 없도록, 가능하면 엔진을 향하는 배기 시스템 위로 멀리 이동된다. 이는 우레아가 암모니아로 분해하는 것을 보조하고 퇴적물이 생기는 것을 방지한다. 회전 터빈으로부터 오는 기존 에너지는 배기 첨가제를 배기 스트림 내에 분배하는 데에 사용된다. 회전 터빈에 의해 제공되는 에너지는 첨가제를 분배 장치를 떠날 때 및/또는 배기 시스템 내의 벽들과 다른 면들에 충돌할 때 첨가제 액적들을 부서지게 하는 데에 도움을 준다. 이에 따라, 스프레이 제어에 대한 필요성이 줄어들고 계량 장치의 구조가 상당히 단순해질 수 있다. 또한, 배기 스트림이 터보차저를 빠져나갈 때 터보차저의 공기역학적 디자인에 의해 소용돌이가 제어된다. 따라서, 터보차저 디자인이 터보차저 성능의 최대 밸런스 및 배기 첨가제의 혼합에 있어 최적으로 될 수 있다. 이에 따라 첨가제 분사 사이트의 하류에 추가로 혼합기를 설치할 필요가 없게 된다. 혼합기는 일반적으로 배압을 증가시키고 연료 경제를 악화시키기 때문에, 혼합기를 설치하지 않게 되면 그에 따라 연료 경제가 개선된다.
본 개시의 첨가제 주입 시스템은 내연기관용 배기 시스템 내에 위치한다. 내연기관은 임의의 내연기관일 수 있지만, 4행정 연소기관이면 바람직하고, 압축 점화 4행정 연소기관이면 더 바람직하다. 엔진은 내연기관이 사용되는 것으로 통상적으로 알려져 있는 임의의 분야에 사용될 수 있다. 예를 들면, 발전소나 산업 환경에 사용하기 위해 독립된 엔진으로 판매되는 물품일 수 있다. 그러나 차량에 적용되는 것이 바람직하다. 차량은 직접적으로 또는 하이브리드 차량의 경우 간접적으로 구동력을 제공하기 위해 내연기관을 사용하는 모든 기계를 의미한다. 이는 승용차, 트럭 및 버스 같은 모터 차량; 철도 및 트램 같은 레일형 차량; 선박 및 보트 같은 수상 탈 것; 및 에어크래프트를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 배기 첨가제는 환원제이면 바람직하고, ISO 22241의 AUS 32 표준에 따라 우레아 수용액을 포함하는 디젤 배기 유체이면 더 바람직하다. 그러나 배기 첨가제는 예컨대 배기 시스템 내에서 하류에 배치되어 있는 디젤 입자 필터를 "태워 버리는"(burn off) 탄화수소 연료 같이 배기 스트림에 첨가되는 다른 액상 첨가제일 수도 있다. 그러나 지금부터는 배기 첨가제라고 하면 단순히 "환원제"(reductant)를 가리킨다.
배기 시스템에는 배기가스로부터 에너지를 회수하기 위해 터보차저가 장착되어 있다. 터보차저는 터빈 하우징 내에 격납되어 있는 터빈을 포함한다. 샤프트는 터빈을 내연기관의 차지 에어를 압축하기 위한 컴프레서의 임펠러에 연결한다. 이 샤프는 터빈을 가로질러, 터빈 샤프트의 단부가 터빈 배출 단부에서 바깥으로 연장하거나 그 샤프트가 터빈 내에서 터빈 허브에서 종료된다.
환원제 주입 시스템은 터보차저 터빈과 관련되어 위치한다. 환원제 주입 시스템은 분배 장치와 계량 장치를 포함한다. 분배 장치는 터보차저의 허브 또는 샤프트의 배출구 사이드에서 샤프트와 동축으로 허브 또는 샤프트 위에 장착된다. 이는 분배 장치가 터보차저 샤프트 및 터빈과 일체로 공통의 회전축선 주위를 회전한다는 것을 의미한다. 계량 장치는 분배 장치와 연계되어 배치된다. 계량 장치의 주입 배출구는 분배 장치에 환원제를 퇴적시키기 위해 분배 장치 위에서 중앙에 배치된다. 주입 배출구로 이어지는 계량 장치의 파이프는 터빈 하류의 적당한 지점에서 터빈 하우징 벽이나 배기 도관을 가로지른다.
환원제 분배 장치는 수용 면과 적어도 하나의 분배 면을 포함한다. 분배 장치는 터보차저 터빈 샤프트 또는 허브와 통합된 부분일 수 있다. 즉 분배 장치는 터빈 샤프트나 허브와 일체로 제작될 수 있다. 또는 환원제 분배 장치는 고정 면을 포함할 수 있다. 고정 면에 의해 환원제 분배 장치가 터빈 샤프트나 허브에 고정 방식으로 부착될 수 있다. 분배 장치는 강 또는 알루미늄 같은 임의의 적당한 재료로 제작될 수 있다.
고정 면이 존재하는 경우 이 고정 면은 분배 장치를 터빈의 샤프트 또는 허브에 고정시키기 위한 것이다. 고정 면은 기본적으로 분배 장치 뒤쪽에 형성된 평탄한 면일 수 있다. 또는 고정 면은 분배 장치의 후방에서 돌출하는 핀 또는 샤프트의 면일 수 있다. 터빈 샤프트 또는 허브는 기계 가공되어 고정 면에 대응되는 접합면을 제공할 수 있다. 고정 면과 터빈 샤프트 사이의 고정 상호작용은 인터로킹 나사체결을 통할 수 있다. 고정 면 및/또는 터빈 샤프트에는 분배 장치를 제 위치에 고정시키기 위한 플랜지가 장착될 수 있다. 고정 면은 리벳 같은 변형 가능한 테일을 구비할 수 있다. 이 변형 가능한 테일이 변형하면서 터빈 샤프트와 상호 체결부를 형성할 수 있다. 터빈 샤프트와 고정 면은 용접, 솔더링, 접착제에 의해 결합되거나 당 업계에 주지되어 있는 다른 수단에 의해 결합될 수 있다. 터빈 샤프트와 분배 장치는 예를 들면 터빈 샤프트의 단부를 기계 가공하여 일체로 제작될 수 있다. 즉 분배 장치가 터빈 샤프트 또는 허브와 반드시 별개로 제작될 필요는 없다.
고정 면은, 수용 면과 분배 면 위로 유입되는 모든 환원제가 고정 면과 접촉하게 않도록 배치된다. 이와 마찬가지로, 수용 면과 분배 면은 계량 장치와 함께 어떠한 환원제도 터빈 블레이드와 특히 터빈 베어링과 접촉하지 않도록 배치된다. 이는, 분배 장치의 제1 단부에 고정 면을 배치하고, 제1 단부 반대편인 분배 장치의 제2 단부에 수용 면을 배치함으로써 달성된다. 제1 단부 및 제2 단부는, 분배 장치의 양 끝단 근방에 있는 부분을 의미한다. 그렇지만 반드시 양 끝단 자체를 의미하지 않아도 된다. 따라서 예를 들면 분배 장치의 제2 끝단 근방 지점에서 분배 장치 내부의 지점으로 여장하는 수용 면이 분배 장치의 제2 단부에 배치된다. 이러한 방식으로, 베어링과 윤활 시스템의 오염이 방지된다.
분배 장치는 디스크-형일 수 있고, 수용 면과 분배 면은 함께 패턴이 형성되어 있는 디스크 면을 포함할 수 있다. 이 패턴은 에칭, 기계 가공 같이 임의의 주지 수단에 의해 형성되거나 증착이나 3D-프린팅 같은 부가 공정에 의해 형성될 수 있다. 이 패턴은 수면 면이 위치하는 중심으로부터 반경 방향 바깥쪽으로 연장하는 채널을 포함할 수 있다. 장치가 회전하면 수용 면 위에 퇴적된 환원제가 채널을 따라 바깥쪽으로 밀려나서 디스크 에지에 도달한다. 디스크 에지는 환원제를 터빈 하우징 벽을 향해 바깥쪽으로 분사하여 주변 배기 스트림 내로 분사하는 분배 면으로 작용한다.
분배 장치는 컵과 같은 형상, 예를 들어 벨-컵 또는 원뿔형 컵 형상일 수 있으며, 회전하는 컵 분무기로 기능할 수 있다. 이 경우, 계량 장치의 주입 배출구는 컵 내에서 중심부에 위치한다. 환원제는 컵의 베이스 위 또는 컵의 하부 벽 위에 퇴적된다. 컵 벽의 각도와 조합된 컵의 회전 동작은 환원제가 컵의 베이스로부터 분배 면으로 작용하는 컵의 외부 림을 향해 위쪽으로 그리고 바깥쪽으로 강제 이동하여 환원제를 배기 스트림 내로 분산시킨다.
분배 장치는 래디얼 측벽에 의해 둘러싸여 있는 내부 챔버를 구비하는 일반적인 노즐 헤드와 유사할 수 있다. 반경 방향으로 연장하는 오리피스들이 측벽에 걸쳐 제공되어서 유체가 내부 챔버로부터 분배 장치 외부로 탈출할 수 있게 한다. 계량 장치의 주입 배출구는 내부 챔버와 유체 연통하게 배치되어 있다. 내부 챔버에 퇴적된 환원제는 회전하는 분배 장치의 원심력에 의해 내부 챔버 벽에 대해 압박된다. 이 벽에 걸쳐 있는 오리피스와 만나면, 환원제가 분배 면으로 작용하는 오리피스를 통해 가압되고, 반경 방향 바깥쪽으로 분사되는 환원제가 주변 배기 스트림 내로 분산된다.
환원제 주입 시스템의 환원제 계량 장치는 에어리스 인젝터로 알려져 있는 액상-온리 장치일 수 있다. 이는 환원제를 배기 도관 내로 분사하기 위해 계량 장치가 압축 공기를 이용하지 않는다는 것을 의미한다. 컴프레서가 작동하기 위해서는 에너지가 필요하기 때문에, 이는 에어-보조형 시스템에 비해 에너지를 절감시킨다. 또한, 해양 분야와 같은 일부 분야에서는 압축 공기를 쉽게 쓸 수 있는 공급원을 구비할 필요가 없기 때문에, 추가로 고가의 부품들을 사용할 필요가 없게 된다. 그러나 이와는 다르게 환원제 주입 시스템의 환원제 계량 장치가 환원제를 분사하는 데에 압축 공기를 활용하는 에어-보조형 장치일 수 있다. 계량 장치는 환원제 계량 시스템의 구성품일 수 있다. 환원제 계량 시스템의 다른 구성품은 환원제 저장 탱크, 제어 유닛, 및 펌프 같은 가압 장치를 포함할 수 있다.
가압된 환원제가 공급 채널을 통해 계량 장치로 공급된다. 계량 장치는 필요한 양의 환원제를 배기 시스템에 주입하기 위해 제어 가능한 계량 밸브를 포함한다. 환원제가 계량 밸브를 통과한 후, 환원제는 주입 파이프를 따라 주입 배출구로 운송된다. 주입 배출구에서 환원제는 분배 장치 위에 퇴적된다. 전술한 바와 같이, 계량 장치는 액상만을 다루는 즉 에어리스 장치일 수 있다. 일반적인 에어리스 인젝터와는 다르게, 이 계량 장치는 계량 밸브 뒤에서 환원제 주입 유동 방향으로 일정 길이의 주입 파이프를 구비한다. 이는 계량 밸브가 배기 시스템으로부터 멀리 떨어져 위치해서 배기 시스템의 고온에 노출되지 않게 됨에 따라 잠정적으로 인젝터의 사용 수명이 증대될 수 있으며 냉각 시스템의 사용 필요성을 줄일 수 있다는 것을 의미한다. 전술한 바와 같이, 환원제가 터빈에 이어서 주입되기 때문에 더 낮은 환원제 압력이 필요하다. 계량 장치의 주입 배출구가 아니고 분배 장치가 배기 스트림 내로 환원제를 분산시키기 때문에, 이는 환원제를 공급하는 데에 작은 운동 에너지가 필요하고 더 낮은 환원제 압력이 사용될 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 계량 시스템 내에 더 단순한 펌프들과 더 강인한 구조물이 사용될 수 있다.
주입 파이프는 임의의 적당한 위치에서 바람직하기로는 터빈 하류에서 배기 시스템 벽을 가로지른다. 예를 들면, 주입 파이프는 터빈 하우징, 배기 도관 또는 배기 브레이크와 같이 터보차저 바로 하류에 위치하는 배기 시스템 구성품의 벽 내에 제공되어 있는 포트를 관통할 수 있다.
계량 장치의 주입 배출구가 환원제로부터 에어로졸을 형성할 필요가 없기 때문에, 계량 장치의 주입 배출구는 종래 기술의 노즐 헤드에 비해 더 적고, 더 큰 오리피스들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 계량 장치의 주입 배출구는 하나 또는 그 이상의 오리피스들을 포함할 수 있다. 이는 예컨대 우레아 퇴적물로 오리피스들이 막힐 위험을 줄여준다. 환원제가 누출되는 것을 방지하고 분배 장치의 수용 면에 환원제가 퇴적되는 것을 보조하기 위해, 주입 배출구는 분배 장치의 수용 면과 접합 면을 형성하는 면을 구비할 수 있다.
스토핑 장치가 터빈 하우징 내에 위치할 수 있다. 이러한 스토핑 장치는 파손이 발생한 경우 터빈이 터빈 하우징에서 이탈하거나 터빈 샤프트가 분리되는 것을 방지하며, 기본적으로 분배 장치와 인접할 수 있다. 이러한 스토핑 장치가 존재하는 경우, 계량 장치의 주입 파이프는 스토핑 장치 바디 내에 통합되어 있거나 이를 관통할 수 있다.
디퓨저가 터빈 하우징 내에 배치될 수 있다. 터빈 배출구에서 소망하는 유동 역학을 달성하기 위해, 디퓨저의 크기, 위치 및 각도는 변할 수 있다. 예를 들면, 디퓨저는 터빈 로터를 빠져나가는 배기 유동을 분할시킬 수 있다. 디퓨저는 튜브 또는 블레이드를 포함하거나 튜브 또는 블레이드로 구성될 수 있다. 디퓨저의 내면(들) 즉 터빈 하우징의 중심축을 향하는 면은 분배 장치로부터 밀려나온 환원제 액적들이 증발하는 증발 면으로 작용할 수 있다. 최적의 열 전도를 이루기 위해, 이 기능은 예를 들어 디퓨저를 코팅, 에칭, 기계 가공 또는 재료의 선택을 통한 디퓨저의 적당한 디자인에 의해 개선될 수 있다. 터빈 하우징 내에 배치되어 있는 웨이스트게이트 배출구는 고온의 배기 가스가 터빈을 우회하여 디퓨저의 외면(들) 즉 내면들 반대편의 면(들)으로 공급할 수 있다. 고온의 웨이스트게이트 배기 가스가 디퓨저의 외면을 따르게 함으로써, 디퓨저의 환원제 증발 기능이 한층 더 개선된다. 디퓨저의 일부 또는 전부가 터빈 하우징에 통합될 수 있다.
이하에서 첨부된 도면들을 참고로 하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량(1)의 개략적인 측면도이다. 차량(1)은 연소 엔진(2), 터보차저 터빈(6)으로 이어지는 제1 배기 도관(4), 및 터보차저 터빈(6)으로부터 SCR 촉매(10)로 이어지는 제2 배기 도관을 포함한다. 환원제 분배 장치 및 환원제 계량 장치를 포함하는 환원제 주입 시스템(도시되어 있지 않음)은 터보차저 터빈(6)과 연계되어 배치되어 있다. 차량(1)은 중대형 차량 예컨대 트럭 또는 버스일 수 있다. 또는 차량(1)은 승용차일 수 있다. 차량은 연소 엔진(2) 외에도 전기 기계(도시되어 있지 않음)를 포함하는 하이브리드 차량일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 환원제 분배 시스템의 개략도이다. 터빈 하우징(12)을 포함하는 터보차저 터빈(6)의 단면이 도시되어 있다. 터빈 하우징(12)은 배기가스 유입구(14)와 배기가스 배출구(16)를 포함한다. 터빈 샤프트(20) 상에서 회전하게 배치되는 터빈 로터(18)가 터빈 하우징(12) 내에 위치하고 있다. 밀봉 부재(22)가 터빈 베어링(도시되어 있지 않음)에서 윤활유가 누출되는 것을 방지한다. 환원제 분배 장치(24)가 샤프트(20) 배출구 단부 위에 고정되어 있다. 환원제 계량 장치(26)가 터빈(6)의 배출구(16) 내에 배치되어 있다. 환원제 계량 장치는 공급 채널(28), 계량 밸브(30), 주입 파이프(32) 및 주입 배출구(34)를 포함한다.
작동하는 중에, 배기가스가 터보차저 터빈(6)을 통과할 때 분배 장치(24)는 터빈 로터(18) 및 샤프트(20)와 일체로 회전한다. 우레아 용액 같은 환원제가 환원제 계량 장치(26)로부터 분배 장치(24)에 축적되면, 분배 장치(24)의 회전 동작에 의해 환원제가 터보차저 터빈(6)을 관통하여 배기가스 내로 분산된다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시형태에 따른 분배 장치(24)를 개략적으로 도시한다. 도 3a는 분배 장치(24)의 측면도이고, 도 3b는 동일한 분배 장치(24)의 정면도이다. 분배 장치(24)에 대한 주입 배출구(34)의 위치가 도 3a에 도시되어 있다. 분배 장치(24)는 디스크(36) 및 그 디스크(36)의 제1 단부에 고정되어 있는 고정 샤프트(38)를 포함한다. 고정 샤프트(38)의 원통형 면에는 나사가 형성되어 있고, 분배 장치(24)를 터빈의 샤프트(20)에 고정하기 위한 고정 면을 구성한다. 제1 단부의 반대편인 디스크(36)의 제2 단부에 패턴이 기계 가공되어 있다. 이 패턴은 분배 장치로부터 주입된 환원제를 수용하기 위한 수용 면을 구성하는 중앙 웰(40) 및 그 중앙 웰(40)로부터 디스크(36)의 외부 에지를 향해 반경 방향으로 연장하는 채널(42)들을 포함한다. 디스크(36)의 외부 에지에서 채널(42)들의 부분들은 분배 면들을 구성하며, 이 분배 면들로부터 환원제가 배기 스트림 내로 분산된다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 분배 장치(24)를 개략적으로 도시한다. 도 4a는 분배 장치(24)의 측면도이고, 도 4b는 동일한 분배 장치(24)의 정면도이다. 분배 장치(24)에 대한 주입 배출구(34)의 위치가 도 4a에 도시되어 있다. 분배 장치(24)는 벨-컵(44)을 포함하며, 벨-컵은 컵(44)의 외부 단부에 고정되어 있는 고정 샤프트(38)를 구비한다. 컵(44)의 베이스(46)는 분배 장치로부터 주입된 환원제를 수용하기 위한 수용 면을 구성한다. 주입된 환원제는 컵(44)의 내벽을 따라 컵의 림(48)에 도달할 때까지 운송된다. 컵의 림은 환원제가 배기 스트림 내로 분산되는 분산 면을 구성한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 분배 장치(24)를 개략적으로 도시한다. 도 5a는 분배 장치(24)의 측면도이고, 도 5b는 동일한 분배 장치(24)의 정면도이다. 분배 장치(24)에 대한 주입 배출구(34)의 위치가 도 5a에 도시되어 있다. 분배 장치(24)는 고정 샤프트(38)가 후방 단부에 고정되어 있는 노즐 헤드(50)를 포함한다. 노즐 헤드(50)는 래디얼 측벽(54)을 구비하는 내부 챔버(52)를 구비한다. 래디얼 측벽들 내에는 오리피스(56)들이 제공되어 있다. 래디얼 측벽(54)의 내부 면은 수용 면과, 분배 면들을 구성하는 오리피스(56)의 외부 에지를 구성한다.
도 6은 주입 배출구(34) 및 환원제 계량 장치(26)의 주입 파이프(32)가 스토핑 장치(58) 내에 통합되어 있는 본 발명의 일 실시형태를 개략적으로 도시한다. 스토핑 장치(58)가 실질적으로 분배 장치(24)에 인접하고 있으며, 이에 따라 터보차저가 손상되는 경우에 샤프트(20)가 터빈 배출구 방향으로 축 방향으로 이동하지 못하게 한다. 터빈 샤프트(20)의 이동을 방지함으로써, 터보차저가 손상되는 경우에, 터빈 베어링들(도시되어 있지 않음)로부터 윤활제가 누설되는 것이 방지되고, 배기 후처리 시스템 같은 터보차저 하류의 구성품들이 오염되는 것이 방지된다. 환원제 계량 장치(26)와 스토핑 장치(58)를 통합함으로써 환원제 계량 장치(26)가 기계적으로 더 일체성 있게 한다.
도 7은 디퓨저(60)가 터빈 배출구 내에 위치하고 있는, 본 발명의 일 실시형태를 개략적으로 도시한다. 디퓨저(60)는 이중의 목적을 달성하기 위한 것이다. 종래 기술의 터빈 디퓨저의 경우에서와 같이, 배기가스가 터빈을 빠져나갈 때 배기가스에 대해 동적 압력으로부터 정적 압력으로 부드럽게 전이되게 함으로써 디퓨저는 터빈(6) 효율을 높이는 기능을 수행할 수 있다. 그러나 디퓨저는 분배 장치(24)로부터 디퓨저(60)의 내면(즉 터빈 배출구의 중심축선을 향하는 면) 위에 퇴적된 환원제 액적들에 대한 증발 장치로도 기능할 수 있다. 증발 장치로서의 디퓨저(60)의 기능은 여러 방식으로 최적화될 수 있다. 예를 들면, 환원제 액적들과 디퓨저 면과의 접촉각이 최적으로 되게 디퓨저가 처리될 수 있고 및/또는 퇴적된 모든 환원제 액적들로의 열전달이 최적으로 되게 디퓨저가 처리될 수 있다. 증발 장치로서의 디퓨저(60)의 기능은 터빈 배출구(16) 내에 웨이스트게이트 배출구(62)를 설치함으로써 추가로 개선될 수 있다. 웨이스트게이트는 고온의 배기가스가 특정 조건에서 터보차저 터빈 로터(18)를 우회하게 하여, 터보차저가 과잉으로 회전하지 않도록 하여 엔진과 터보차저가 손상되지 않도록 보호할 수 있다. 웨이스트게이트 배출구(62)로부터 터빈 배출구(16)로 유입되는 배기가스는 로터(18)를 통과하는 배기가스보다 상당히 고온이다. 웨이스트게이트 가스를 디퓨저(60)의 외면을 향하게 함으로써, 디퓨저가 터빈 배출구 중심의 온도에 대해 가열되어, 디퓨저 내면 위에 퇴적되어 있는 환원제의 증발이 촉진된다.

Claims (15)

  1. 내연기관(2)용 배기 시스템의 터보차저 터빈(6)용 배기 첨가제 분배 장치(24)로, 배기 첨가제 분배 장치(24)는 고정 면(38), 수용 면(40, 46, 54) 및 적어도 하나의 분배 면(들)(42, 48, 56)을 포함하고; 고정 면(38)은 배기 첨가제 분배 장치(24)의 제1 단부에 배치되어 있으며 배기 첨가제 분배 장치(24)를 터보차저 터빈(6)의 샤프트(20) 또는 허브에 고정 부착되게 장착되어 있고; 수용 면(40, 46, 54)은 상기 제1 단부 반대편인 배기 첨가제 분배 장치(24)의 제2 단부에 배치되어 있으며 배기 첨가제 분배 장치(24)로 주입된 배기 첨가제를 수용하게 장착되어 있고; 분배 면(42, 48, 56)은 수용 면(40, 46, 54)과 유체 연통하게 배치되어 있으며 배기 첨가제 분배 장치(24)의 회전 동작에 의해 터보차저 터빈(6)을 통과하는 배기 스트림 내로 배기 첨가제를 분산시키게 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 배기 첨가제 분배 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    수용 면(40) 및 분산 면(42)이 함께 배기 첨가제 분배 장치(24)의 제2 단부에서 패턴이 형성된 정면(facial surface)을 형성하는 것을 특징으로 하는 배기 첨가제 분배 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    수용 면(46) 및 분산 면(48)이 함께 배기 첨가제 분배 장치(24)로부터 바깥쪽을 향하는 개구를 구비하는 컵을 형성하는 것을 특징으로 하는 배기 첨가제 분배 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    배기 첨가제 분배 장치는 배기 첨가제 분배 장치(24)의 제1 단부로부터 제2 단부로 연장하는 래디얼 벽(54)을 포함하고, 수용 면은 래디얼 벽(54)의 내면이고, 분배 면은 래디얼 벽 내에 형성된 오리피스(56)의 면이되, 오리피스(56)는 래디얼 벽(54)의 내면과 래디얼 벽(54)의 외면 사이에서 연장하는 것을 특징으로 하는 배기 첨가제 분배 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    배기 첨가제 분배 장치(24)의 제2 단부는 배기 첨가제 계량 장치(26)와 접합면을 형성하게 구성되는 것을 특징으로 하는 배기 첨가제 분배 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    고정 면(38)에 나사, 플랜지 또는 변형 가능한 테일이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 배기 첨가제 분배 장치.
  7. 삭제
  8. 내연기관(2)용 배기 시스템의 터보차저 터빈(6)용 배기 첨가제 주입 시스템으로, 배기 첨가제 주입 시스템은 배기 첨가제 분배 장치(24) 및 배기 첨가제 계량 장치(26)를 포함하고; 배기 첨가제 분배 장치(24)는 수용 면(40, 46, 54) 및 적어도 하나의 분배 면(들)(42, 48, 56)을 포함하고; 수용 면(40, 46, 54)은 배기 첨가제 분배 장치(24)로 주입된 배기 첨가제를 수용하게 장착되어 있고; 분배 면(42, 48, 56)은 수용 면(40, 46, 54)과 유체 연통하게 배치되어 있으며 배기 첨가제 분배 장치(24)의 회전 동작에 의해 터보차저 터빈(6)을 통과하는 배기 스트림 내로 배기 첨가제를 분산시키게 장착되어 있고; 배기 첨가제 분배 장치(24)는 터보차저 터빈의 허브 또는 샤프트(20)에 고정 부착되어 있고; 배기 첨가제 계량 장치(26)는 공급 채널(28), 계량 밸브(30) 및 환원제가 첨가될 때 환원제가 유동하는 방향에서 계량 밸브(30) 하류에 배치되어 있는 주입 파이프(32)를 포함하고; 및 배기 첨가제 계량 장치(26)는 배기 첨가제를 배기 첨가제 분배 장치(24)의 수용 면(40, 46, 54)에 공급하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 배기 첨가제 주입 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    분배 장치(24)가 터보차저 터빈(6)의 허브 또는 샤프트(20)와 일체로 제작되는 것을 특징으로 하는 배기 첨가제 주입 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    분배 장치(24)가 터보차저 터빈(6)의 허브 또는 샤프트(20)와 별개로 제작되어, 분배 장치(24) 위에 배치되어 있는 고정 면(38)에 의해 터보차저 터빈(6)의 허브 또는 샤프트(20)에 고정 부착되는 것을 특징으로 하는 배기 첨가제 주입 시스템.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    배기 첨가제 계량 장치의 주입 파이프(32)가 터보차저 터빈(6)의 배출구(16) 내 중심부에 배치되어 있는 스토핑 장치(58)를 통해 연장하는 것을 특징으로 하는 배기 첨가제 주입 시스템.
  12. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    터보차저 터빈(6)의 배출구(16) 내에 배치되어 있는 디퓨저(60)를 추가로 포함하고, 디퓨저(60)의 내면이 필요에 따라 배기 첨가제의 증발을 촉진하게 장착되는 것을 특징으로 하는 배기 첨가제 주입 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    터보차저 터빈 배출구(16) 벽에 배치되어 있는 웨이스트게이트 가스 배출구(62)를 추가로 포함하고, 웨이스트게이트 가스 배출구(62)는 고온의 배기가스를 디퓨저(60) 외면에 공급하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 배기 첨가제 주입 시스템.
  14. 터보차저로, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 배기 첨가제 분배 장치(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보차저.
  15. 차량(1)으로, 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 배기 첨가제 주입 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
KR1020197012965A 2016-10-26 2017-06-13 배기 첨가제 분배 장치 및 배기 첨가제 계량 장치를 포함하는 배기 첨가제 주입 시스템 KR102206580B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1651396-2 2016-10-26
SE1651396A SE542040C2 (en) 2016-10-26 2016-10-26 An exhaust additive distribution device attached to a turbocharger turbine and an exhaust additive dosing system including such a distribution device
PCT/SE2017/050628 WO2018080371A1 (en) 2016-10-26 2017-06-13 Exhaust additive dosing system comprising an exhaust additive distribution device and an exhaust additive metering device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190057383A KR20190057383A (ko) 2019-05-28
KR102206580B1 true KR102206580B1 (ko) 2021-01-25

Family

ID=59078156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197012965A KR102206580B1 (ko) 2016-10-26 2017-06-13 배기 첨가제 분배 장치 및 배기 첨가제 계량 장치를 포함하는 배기 첨가제 주입 시스템

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11015508B2 (ko)
EP (1) EP3532713B1 (ko)
KR (1) KR102206580B1 (ko)
CN (1) CN110100081B (ko)
BR (1) BR112019008355A2 (ko)
RU (1) RU2745186C2 (ko)
SE (1) SE542040C2 (ko)
WO (1) WO2018080371A1 (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN210599175U (zh) * 2018-07-13 2020-05-22 博格华纳公司 涡轮机扩散器
US10774718B2 (en) * 2018-10-31 2020-09-15 Caterpillar Inc. Multi-nozzle design to eliminate downstream mixing devices
EP3719275B1 (en) * 2019-04-05 2021-10-27 Perkins Engines Company Ltd Improvements in twin turbocharger systems
SE543851C2 (en) 2019-12-12 2021-08-10 Scania Cv Ab Exhaust additive dosing system comprising a turbocharger
DE102020113041A1 (de) 2020-05-14 2021-11-18 Man Energy Solutions Se Abgasturbine und Verfahren zum Betreiben derselben
GB2597478A (en) * 2020-07-22 2022-02-02 Cummins Ltd Turbine rotary cup atomizer
GB2602090A (en) * 2020-12-17 2022-06-22 Cummins Ltd Turbine
GB2602098A (en) * 2020-12-17 2022-06-22 Cummins Ltd Turbine
GB2602093A (en) * 2020-12-17 2022-06-22 Cummins Ltd Turbine
SE545036C2 (en) * 2021-01-28 2023-03-07 Scania Cv Ab Turbine Outlet Assembly for a Turbo Device comprising an exhaust additive dosing unit
SE545026C2 (en) 2021-01-28 2023-02-28 Scania Cv Ab Heat resistant Exhaust Additive Dosing Arrangement
US11795853B2 (en) * 2021-11-14 2023-10-24 Andreas Doering Exhaust gas turbine and method of operating the same
EP4183987A1 (en) 2021-11-22 2023-05-24 Scania CV AB Control device and method for deriving engine-out nox concentration
GB202203717D0 (en) * 2022-03-17 2022-05-04 Cummins Ltd Turbine dosing system for dosing into regions of desirable flow properties

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100892791B1 (ko) * 2001-08-18 2009-04-10 로베르트 보쉬 게엠베하 환원제의 저장 및 주입을 위한 방법 및 장치
US20100319342A1 (en) 2009-06-18 2010-12-23 Gm Global Technology Operations, Inc. Exhaust treatment system for an internal combustion engine

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950012137B1 (ko) * 1989-02-02 1995-10-14 닛뽄 쇼크바이 카가꾸 고오교오 가부시기가이샤 디이젤엔진 배기가스 중의 질소산화물 제거방법
US6202413B1 (en) * 1999-02-04 2001-03-20 Cummins Engine Company, Inc. Multiple nozzle ejector for wastegated turbomachinery
SE516624C2 (sv) 2000-06-14 2002-02-05 Volvo Lastvagnar Ab Anordning för insprutning av urea i ett turbinhus i ett avgassystem
WO2003018177A1 (de) 2001-08-18 2003-03-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zur speicherung und dosierung eines reduktionsmittels
JP2006307734A (ja) 2005-04-28 2006-11-09 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気装置
JP2008128046A (ja) 2006-11-17 2008-06-05 Mitsubishi Motors Corp 排気浄化装置
JP2008215097A (ja) 2007-02-28 2008-09-18 Toyota Motor Corp ターボチャージャ付き内燃機関の排気燃料添加装置
US7784274B2 (en) 2007-05-15 2010-08-31 Deere & Company Compact system for adding hydrocarbons to the exhaust of an internal combustion engine
JP2009114934A (ja) 2007-11-06 2009-05-28 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2009121396A (ja) 2007-11-16 2009-06-04 Denso Corp 排気浄化装置
GB0800451D0 (en) * 2008-01-11 2008-02-20 Cummins Turbo Tech Ltd A turbomachine system and turbine therefor
DE102008022991A1 (de) * 2008-05-09 2009-11-12 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Vorrichtung zur Förderung eines Reduktionsmittels und Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeuges
GB2506970B (en) * 2012-08-24 2020-12-30 Borgwarner Inc A shield and coolant guide for an electric machine
GB2507153B (en) * 2012-08-24 2020-08-26 Borgwarner Inc Cooling stator windings of an electric machine
JP2014134157A (ja) 2013-01-11 2014-07-24 Hino Motors Ltd 燃料添加装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100892791B1 (ko) * 2001-08-18 2009-04-10 로베르트 보쉬 게엠베하 환원제의 저장 및 주입을 위한 방법 및 장치
US20100319342A1 (en) 2009-06-18 2010-12-23 Gm Global Technology Operations, Inc. Exhaust treatment system for an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
SE1651396A1 (sv) 2018-04-27
BR112019008355A2 (pt) 2019-07-16
CN110100081B (zh) 2021-10-08
RU2745186C2 (ru) 2021-03-22
US11015508B2 (en) 2021-05-25
SE542040C2 (en) 2020-02-18
RU2019115111A3 (ko) 2020-11-27
EP3532713A1 (en) 2019-09-04
KR20190057383A (ko) 2019-05-28
WO2018080371A1 (en) 2018-05-03
US20190316509A1 (en) 2019-10-17
EP3532713B1 (en) 2020-07-22
RU2019115111A (ru) 2020-11-27
CN110100081A (zh) 2019-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102206580B1 (ko) 배기 첨가제 분배 장치 및 배기 첨가제 계량 장치를 포함하는 배기 첨가제 주입 시스템
RU2528933C1 (ru) Устройство для введения жидкой среды в отработавшие газы из двигателя внутреннего сгорания
EP2622184B1 (en) Arrangement for introducing a liquid medium into exhaust gases from a combustion engine
US8359838B2 (en) Exhaust purification apparatus for an engine
CN102182533B (zh) 空气辅助喷射器以及包括其的喷射系统和排气处理系统
EP2627881B1 (en) Arrangement for introducing a liquid medium into exhaust gases from a combustion engine
KR101512362B1 (ko) 배출 가스류 와류 브레이커
EP2630350B1 (en) Arrangement for introducing a liquid medium into exhaust gases from a combustion engine
US11725559B2 (en) Exhaust additive dosing system comprising a turbocharger
JP4869161B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
CN101550860B (zh) 处理来自发动机的排气的系统和方法
US8549840B2 (en) Fluid injector
CN104718355A (zh) 废气气流分配系统
JP2004503706A (ja) 排気ガスタービンハウジングへの尿素噴射装置
SE541714C2 (en) Reducing agent dosing arrangement and exhaust gas system
SE545036C2 (en) Turbine Outlet Assembly for a Turbo Device comprising an exhaust additive dosing unit
RU2790305C1 (ru) Система дозировки выхлопной присадки, содержащая турбонагнетатель
CN110799735B (zh) 排气添加剂分配装置和系统
EP2647828B1 (en) Fluid injector
KR102506274B1 (ko) 블로워 및 이를 구비한 선택적 촉매 환원 시스템
WO2024030205A1 (en) Vehicle system with injection housing and turbocharger having motor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant