专利名称：用于涡轮增压内燃机的紧密联接的排气后处理设备的制作方法
技术领域：
本发明的示例性实施例涉及用于内燃机和涡轮增压器的排气后处理系统，更具体地，涉及包括与内燃机和涡轮增压器紧密联接的排气后处理设备的排气后处理系统。
背景技术：
因为制造厂商寻求改善各种内燃机构造的输出性能，涡轮增压器或者双涡轮增压器的使用已经变得非常普遍，。相比于各种不同的排气后处理设备，涡轮增压器经常优先设于排气后处理系统中。所谓优先，意味着涡轮增压器设置在各种排气后处理设备的上游，例如氧化催化剂，以便最大化向涡轮增压器的能量输入和从涡轮增压器可获得的能量输出。 在这种布置中，与涡轮增压器关联的热负荷，以及设置排气后处理设备，尤其氧化催化剂， 更远离排气口，都延迟了催化剂熄灯(light-off)。因此，在发动机起动时，排气后处理设备花费更长时间才达到它们的运行温度并执行它们的排放处理功能。这种延迟在双涡轮增压器构造中甚至还可能被加剧，尤其是在连续双涡轮增压器构造中，其中期望紧密联接这两个涡轮增压器以最大化它们的能量输出。这些构造可能要求排气后处理设备被设置在甚至更下游，由于从排气口到这些设备的距离的增加，进一步地延迟了催化熄灯。涡轮增压的内燃机，尤其是连续双涡轮增压器发动机构造的这个特征，与当前排气后处理系统中的通常愿望背道而驰，通常的愿望是尽可能快地或者在预定时间长度内使催化剂熄灯，以便确保符合排气管排放要求，尤其在发动机起动时。因此，期望提供涡轮增压的内燃机构造，所述内燃机构造还提供能实现迅速的催化剂熄灯的排气后处理系统。
发明内容
在本发明的一个典型实施例中，提供了用于内燃机的排气后处理系统。排气后处理系统包括排气歧管，其构造为用于与内燃机的一个或者多个排气口流体连通，以接收来自排气口的废气。它还包括第一涡轮增压器，其包括具有第一涡轮机排气进口的第一涡轮机，第一涡轮机排气进口构造为用于与内燃机的排气歧管流体连通，以接收来自排气歧管的第一涡轮机废气流，并且传递这个废气流到第一涡轮机排气出口。它还包括排气旁通阀， 其可操作地在打开位置和关闭位置之间移动，排气旁通阀具有排气旁通阀进口，排气旁通阀进口构造为在打开位置与排气歧管流体连通，以接收来自排气歧管的旁通废气流，并且传递这个废气流到排气旁通阀出口。更进一步地，它还包括排气后处理设备，其构造为用于与排气歧管热连通，所述设备具有设备进口和设备出口，设备进口构造为用于与第一涡轮机排气出口流体连通以接收来自第一涡轮机排气出口的第一涡轮机废气流，并且当旁通阀在打开位置时与旁通出口流体连通以接收来自旁通出口的旁通废气流。在本发明的另一个示例性实施例中，提供了一种包括排气后处理系统的内燃机。 其包括具有至少一个排气口、和包括多个排气口以及至少一个进气口、和包括多个进气口的内燃机。它还包括排气歧管，其构造为用于与一个或多个排气口流体连通，以接收来自排气口的废气流。它还包括第一涡轮增压器，其包括具有第一涡轮机排气进口的第一涡轮机， 第一涡轮机排气进口构造为与内燃机的排气歧管流体连通，以接收来自排气歧管的第一涡轮机废气流，并且将这个废气流传递到第一涡轮机排气出口。它还包括排气旁通阀，其可操作地在打开位置和关闭位置之间移动，排气旁通阀具有排气旁通阀进口，排气旁通阀进口构造为在打开位置与排气歧管流体连通，以接收来自排气歧管的旁通废气流，并且将这个废气流传递到排气旁通阀出口。更进一步地，它还包括排气后处理设备，其构造为与排气歧管热连通，所述设备具有设备进口和设备出口，设备进口构造为与第一涡轮机排气出口流体连通以接收来自第一涡轮机排气出口的第一废气流，并且当旁通阀在打开位置时与旁通出口流体连通以接收来自旁通出口的旁通废气流。本发明的上述特征、优点以及其它特征和优点在结合附图时由本发明的接下来的详细描述将变得显而易见。本申请提供了如下方案方案1、一种用于内燃机的排气后处理系统，包括排气歧管，其构造为用于与内燃机的排气口流体连通，以接收来自排气口的废气；第一涡轮增压器，其包括具有第一涡轮机排气进口的第一涡轮机，第一涡轮机排气进口构造为用于与内燃机的排气歧管流体连通，以接收来自排气歧管的第一涡轮机废气流，并且将这个废气流传递到第一涡轮机排气出口；排气旁通阀，其可操作地在打开位置和关闭位置之间移动，排气旁通阀具有排气旁通阀进口，排气旁通阀进口构造为用于在打开位置与排气歧管流体连通，以接收来自排气歧管的旁通废气流，并且将这个废气流传递到排气旁通阀出口 ；以及排气后处理设备，其构造为与排气歧管热连通，所述设备具有设备进口和设备出口，设备进口构造为与第一涡轮机排气出口流体连通以接收来自第一涡轮机排气出口的第一涡轮机废气流，并且当旁通阀在打开位置时与旁通出口流体连通以接收来自旁通出口的旁通废气流。方案2、如方案1所述的排气后处理系统，还包括第二涡轮增压器，其包括具有第二涡轮机排气进口的第二涡轮机，第二涡轮机排气进口构造为用于与设备出口流体连通，以接收来自设备出口的设备废气流，并且将这个废气流传递到第二涡轮机排气出口。方案3、如方案2所述的排气后处理系统，其中第一涡轮增压器还包括具有第一压缩机出口和第一压缩机进口的第一压缩机，第一压缩机出口构造为将第一强制增压进气气流流体连通到内燃机的进气口，并且第二涡轮增压器还包括具有第二压缩机出口的第二压缩机，第二压缩机出口构造为将第二强制增压进气气流流体连通到第一压缩机进口和进气旁通阀，进气旁通阀可操作地在打开位置和关闭位置之间移动，进气旁通阀构造为在打开位置将第二强制增压气流传递到进气口，并且在关闭位置将第二强制增压气流传递到第一压缩机进口。方案4、如方案1所述的排气后处理系统，其中排气后处理设备设置在排气歧管上。方案5、如方案1所述的排气后处理系统，其中排气后处理设备设置在排气歧管内。方案6、如方案1所述的排气后处理系统，其中排气后处理设备包括氧化催化剂。方案7、一种包括排气后处理系统的内燃机，包括具有排气口和进气口的内燃机， 排气歧管，其构造为用于与排气口流体连通，以接收来自排气口的废气流；第一涡轮增压器，其包括具有第一涡轮机排气进口的第一涡轮机，第一涡轮机排气进口构造为与内燃机的排气歧管流体连通，以接收来自排气歧管的第一涡轮机废气流， 并且将这个废气流传递到第一涡轮机排气出口；排气旁通阀，其可操作地在打开位置和关闭位置之间移动，排气旁通阀具有排气旁通阀进口，排气旁通阀进口构造为在打开位置与排气歧管流体连通，以接收来自排气歧管的旁通废气流，并且将这个废气流传递到排气旁通阀出口 ；以及排气后处理设备，其构造为用于与排气歧管热连通，所述设备具有设备进口和设备出口，设备进口构造为与第一涡轮机排气出口流体连通以接收来自第一涡轮机排气出口的第一废气流，并且当旁通阀在打开位置时与旁通出口流体连通以接收来自旁通出口的旁通废气流。方案8、如方案7所述的内燃机，还包括第二涡轮增压器，其包括具有第二涡轮机排气进口的涡轮机，第二涡轮机排气进口构造为与设备出口流体连通，以接收来自设备出口的设备废气流，并且将这个废气流传递到第二涡轮机排气出口。方案9、如方案8所述的内燃机，其中第一涡轮增压器还包括具有第一压缩机出口和第一压缩机进口的第一压缩机，第一压缩机出口构造为将第一强制增压进气气流流体连通到内燃机的进气口，并且第二涡轮增压器还包括具有第二压缩机出口的第二压缩机，第二压缩机出口构造为将第二强制增压进气气流流体连通到第一压缩机进口和进气旁通阀， 进气旁通阀可操作地在打开位置和关闭位置之间移动，进气旁通阀构造为在打开位置将第二强制增压气流传递到进气口，并且在关闭位置将第二强制增压气流传递到第一压缩机进方案10、如方案7所述的内燃机，其中排气后处理系统设置在排气歧管上。方案11、如方案10所述的内燃机，其中排气后处理系统设置在排气歧管上的金属壳体内。方案12、如方案7所述的内燃机，其中排气后处理系统设置在排气歧管内。方案13、如方案12所述的内燃机，其中排气后处理系统设置在排气歧管内的金属壳体内。方案14、如方案7所述的内燃机，其中内燃机是柴油发动机。方案15、如方案7所述的内燃机，其中排气后处理设备包括氧化催化剂(OC)。方案16、如方案15所述的内燃机，其中OC包括设置在陶瓷或者金属基底上的钼族 ^^ I^l ο方案17、如方案16所述的内燃机，其中基底包括贯流式整料。方案18、如方案7所述的内燃机，其中排气旁通阀设置在排气歧管上。方案19、如方案7所述的内燃机，其中当排气旁通阀在关闭位置且进气旁通阀在关闭位置时，定义第一运行模式，OC构造为接收第一涡轮机废气流，并且第二强制增压气流穿过第一压缩机进口，其中第二强制增压气流的压力在第一压缩机内增加，并且被提供到发动机的进气口。方案20、如方案7所述的内燃机，其中当排气旁通阀在打开位置且进气旁通阀在打开位置时，定义第二运行模式，OC构造为接收旁通废气流，并且第二强制增压气流穿过进气旁通阀进入发动机的进气口。
在接下来的对具体实施方式
的详细描述中仅以举例的方式示出其它目的、特征、 优点和细节，该详细描述参照如下附图。图1是用于内燃机的排气后处理系统的典型实施例的透视图；图2是沿着图1的剖面2-2的横截面透视图；图3是图1的排气后处理系统和内燃机的示意图；图4是沿着图1的剖面4-4的横截面透视图；图5是沿着图1的剖面5-5的横截面透视图；图6是用于本文所公开的内燃机的排气歧管和紧密联接的排气处理设备的第二典型实施例的横截面视图；图7是用于本文所公开的内燃机的排气歧管和紧密联接的排气处理设备的第三典型实施例的横截面视图。
具体实施例方式本发明包括在内燃机的排气后处理系统中使用的紧密联接排气后处理设备，内燃机包括作为强制增压进气系统的一部分的至少一个涡轮增压器。本发明的紧密联接排气后处理设备也可以用在这样的内燃机的排气后处理系统中，该内燃机具有包括多于一个涡轮增压器的强制增压进气系统，包括连续双涡轮增压器强制增压进气系统。这里所使用的“流体连通”意味着流体流从一个设备或者位置到另一个设备或者位置的通道。例如，废气流的流体连通意味着废气流从一个排气处理设备到另一个的连通。 类似的，进气流的流体连通意味着气流从一个进气系统设备到另一个的连通。通常地，流体连通在密封系统中完成，但是它也包括系统没有密封情况下的流体的连通，或者流体与外部环境连通。当与各个设备一起使用或者在设备之间使用时，例如，各排气后处理设备或者各强制增压系统设备，流体连通可以包括使用各种不同的导管、管道、安装法兰、密封件、垫圈以及其它结构和特征以实现流体的连通。参考图1和2，内燃机1包括排气后处理系统10。排气后处理系统10包括具有充气室14(图2)的排气歧管12，通过充气室14歧管与至少一个排气口 16流体连通，在内燃机运行时，来自相应的燃烧室(未示出)的废气流18通过排气口 16排出内燃机1。内燃机 1可以包括各种类型的单缸和多缸内燃机构造，其包括各种直列式和V型构造(未示出)， 也可以包括与充气室14流体连通的多个排气口 16和相应的废气流18，如图2所示。这些包括用于车辆应用的各种类型的内燃机1，但是也可以包括用于非车辆应用的、包括固定位置应用的各种类型的内燃机。各废气流18在充气室14中汇合。充气室14通向第一涡轮机出口 20和旁通阀出口 22。排气歧管12和充气室14还包含容纳排气后处理设备沈的壳体M。这里图示的排气后处理设备沈至少部分地设置在排气歧管12和充气室14内，使得它与排气流18直接热连通。如此，在这些排气流已经被排出各自的燃烧室之后并且在这些排气流经受发生在排气后处理系统10内更远离内燃机1的位置处的各种热能量损失之前，壳体M和设置在其中的排气后处理设备沈立即暴露于这些排气流中并且与这些排气流热连通。这是对于壳体M和排气后处理设备沈的布置来说尤其有利的位置，因为除了系统内的可能发生放热反应以反向地向系统内增加热量的那些位置，在这个位置废气流18 的温度高于在排气后处理系统10的任何其它部分内的那些位置。充气室14也可以包括一个或者多个内壁30，所述内壁可以成形为在排气歧管12和充气室14内引导废气流18。如图3所示，内燃机1包括至少一个涡轮增压器32，可以称为第一或者初级涡轮增压器32。第一涡轮增压器32包括第一涡轮机34和第一压缩机36，第一涡轮机34构成排气后处理系统10的一部分并且与排气后处理系统10流体连通，第一压缩机36构成强制增压进气系统37的一部分并且与强制增压进气系统37流体连通。第一涡轮机34通过排气歧管12的第一涡轮机出口 20与排气歧管12流体连通，并且构造成接收来自排气歧管12 的第一涡轮机废气流38。这种流体连通可以通过任何适合的装置完成，包括将第一涡轮机排气进口 40紧挨着第一涡轮机出口 20地直接连接到排气歧管12。流体连通也可以通过使用中间结构完成，例如导管或者安装法兰，例如第一涡轮机排气进口 40和排气歧管12的第一涡轮机出口 20都可以连接在其上以便提供如图1和2所示的这种连通的安装法兰41。 如图3所示，第一涡轮机废气流38通过涡轮机蜗壳(未示出)并且穿过涡轮机叶轮(未示出)以旋转涡轮机叶轮，并且通过涡轮机轴(未示出)提供起动力，从而以传统方式驱动第一压缩机36的压缩机叶轮(未示出)。第一涡轮机废气流38通过第一涡轮机排气出口 42 排出第一涡轮机34。第一涡轮机排气出口 42通过设备进口 44与排气后处理设备沈流体连通，使得第一涡轮机废气流38可以通过作为排气后处理系统10的一部分的排气后处理设备沈和壳体M。参考图1至5，本发明还包括作为排气后处理系统10的一部分的排气旁通阀46， 排气旁通阀46可操作地用于在打开位置47和关闭位置49之间绕着阀体51的轴线X(图 5)移动。排气旁通阀46具有排气旁通阀进口 48，排气旁通阀进口 48构造为在打开位置 47与排气歧管12流体连通以接收来自排气歧管的旁通废气流50并且传送这个气流到排气旁通阀出口 52。旁通阀出口 52通过设备进口 44与排气后处理设备沈流体连通，以接收来自设备进口的旁通废气流50。当排气旁通阀46在关闭位置49时，没有提供到排气后处理设备沈的旁通废气流50。相反地，在关闭位置，形成了第一涡轮机废气流38，并且排气后处理设备沈通过上述流体连通布置接收这个气流。第一涡轮机废气流38和旁通废气流50中的任意一个或者两者与设备进口 44的流体连通能够通过适当的互联导管布置而实现，例如Y型管道53。借助由于这里描述的用于从废气流获取能量以驱动涡轮机叶轮的这些特征而使得第一涡轮机34对气流提供较大的阻力的这个事实，当排气旁通阀46在打开位置时，实现了旁通废气流50，并且第一涡轮机废气流38显著减少或者被消除。因此，当排气旁通阀46在打开位置时，排气后处理设备沈相对于第一涡轮机废气流38更优先地接收旁通废气流50。本发明也可以包括第二涡轮增压器，其具有类似于第一涡轮增压器32的结构和运行特性。第二涡轮增压器M包括第二涡轮机56和第二压缩机58。第二涡轮增压器M 包括第二涡轮机56和第二压缩机58，第二涡轮机56构成排气后处理系统10的一部分并且与排气后处理系统10流体连通，第二压缩机58构成强制增压进气系统37的一部分并且与强制增压进气系统37流体连通。第二涡轮机56通过排气后处理设备出口 62与壳体M 和排气后处理设备26流体连通，并且构造为通过排气后处理设备出口 62接收来自壳体M 和排气后处理设备26的第二涡轮机废气流60。这种流体连通可以通过任何适合的装置完成，包括第二涡轮机排气进口 64的直接连接。流体连通也可以通过使用中间结构完成，例如导管或者安装法兰，例如第二涡轮机排气进口 64和排气后处理设备出口 62都可以连接在其上以便提供如图1和5所示的这种连通的下安装法兰66。如图3所示，第二涡轮机废气流60通过第二涡轮机蜗壳(未示出)并且穿过第二涡轮机叶轮(未示出)使得第二涡轮机叶轮旋转，并且通过第二涡轮机轴(未示出)提供起动力，以常规方式驱动第二压缩机 58的第二压缩机叶轮(未示出)。第二涡轮机废气流60通过第二涡轮机排气出口 68排出第二涡轮机56。第二涡轮机废气流60能够从第二涡轮机排气出口 68被通入构成排气后处理系统10的其它的排气处理设备(未示出)，包括氧化催化剂、选择性的催化还原催化剂、 微粒过滤器和类似部件的各种组合。强制增压进气系统37包括第一涡轮增压器32和第二涡轮增压器54。第一涡轮增压器32包括具有第一压缩机出口 70的第一压缩机36，第一压缩机出口 70构造为第一强制增压进气气流72与内燃机1的一个或多个进气口 74的流体连通，例如通过第一强制增压进气气流72与进气歧管76的流体连通。第一压缩机还包括用于吸入第一进口空气的第一压缩机进口 78。第二涡轮增压器M包括具有第二压缩机出口 80的第二压缩机58，第二压缩机出口 80构造为第二强制增压进气气流82与第一压缩机进口和进气旁通阀84的流体连通，进气旁通阀84可操作地在打开位置86和关闭位置88之间移动。进气旁通阀84构造为在打开位置86传送第二强制增压气流82到一个或多个进气口，并且在关闭位置传送第二强制增压气流到第一压缩机进口 90。在图1至5中示出的结构中，第一涡轮增压器32 和第二涡轮增压器M形成内燃机1的连续双涡轮增压器强制增压空气进气系统。根据本发明的典型实施例，排气后处理设备沈的壳体M也可以部分地设置在排气歧管12的充气室14内，如图1、2和4所示。在本发明的另一个典型实施例中，壳体对和排气处理设备沈可以完全设置在充气室14和歧管12内，如图6所示。在这个实施例中， 壳体M可以独立地形成(未示出)或者与排气歧管12—体形成。在这个实施例中，壳体 24也与歧管的充气室14内的废气流18紧密地热连通，并且可以在图4和6的实施例中构造为完全被这些气流环绕。在本发明的再一个实施例中，如图7所示，壳体M和排气后处理设备26可以设置在排气歧管12上，使得壳体M依然与废气流18紧密地热连通，但是不像图4和6的实施例，壳体M没有被排气歧管12的充气室14内的废气流18部分地(图4) 或者全部地(图6)环绕。在图7的实施例中，充气室14最接近于壳体M的侧壁92的一部分，壳体M的侧壁92的这部分暴露于废气流18中，以提供与废气内的热量的紧密地热连通，但是没有被废气流18环绕。在图7的实施例中，壳体对可以独立地形成(未示出) 或者与排气歧管12 —体形成，如图7中所示。在图4、6和7的实施例中，壳体M可以是金属壳体，并且可以与排气歧管12 —体形成，例如铸造。可替换地，壳体M可以独立地形成， 并且与排气歧管12接合，或者以其它方式设置成与排气歧管12紧密地热连通。
排气后处理设备沈可以是任何适合类型的排气后处理设备，包括各种类型的催化剂。在典型实施例中，排气后处理设备沈包括适于与选择的特定类型的内燃机1 一起使用的类型的氧化催化剂(OC)，包括各种汽油或者柴油内燃机。在另一个典型实施例中，内燃机1是柴油内燃机，排气后处理设备沈包括柴油氧化催化剂(DOC)。在排气后处理设备沈包括OC的实施例中，OC与内燃机1流体连通，并且参照废气流38、50，被定位于内燃机1的下游并且构造为氧化这些废气流的某些成分以产生适于在排气后处理系统10的其它部件中进一步处理的未调整的副产品或者成分，如这里所述。 通常地，OC是贯流式设备，其包括具有类似蜂巢结构的金属或者陶瓷整料或者基底，类似蜂巢结构包括多个大致平行的、纵向延伸的、相互连接的巢室，所述巢室提供包括多个流动通道的网络，用于接收由巢室壁的相应的网络分离的废气流38、50。基底具有沿着巢室壁的大表面面积。巢室壁具有载体涂料，载体涂料包括具有表面94的多孔陶瓷基体，表面94涂覆有催化活性量的Pt族金属催化剂。合适的钼族金属包括Pt，Pdjh，Ru，Os或者Ir，或者它们的组合。在这些中，Pt或者Pd，或者它们的组合(包括它们的合金)，是特别有用的。那些包括Pt和Pd两者的、例如那些具有Pt Pd比率为大约2 1至大约4 1的催化剂尤其有益。当废气流38、50穿过OC的长度时，尤其是流动通道和具有载体涂料的巢室壁的长度，钼族金属催化剂催化CO到C02的氧化，而且催化各种HC’ s的氧化，包括气态HC’ s 和液体HC微粒，包括未燃的燃料或者机油、或者燃料或者其它HC反应物，它们被引入排气后处理系统10中以形成(X)2和H2O,因此减少了有害排放物，并且产生了用于其它排气后处理设备使用的热量，例如用于再生微粒过滤器(PF)的热量。0C，例如就柴油内燃机1的排气后处理系统10而言的D0C，可以构造为通过氧化将各种调整后的排气成分转换成为其它的调整后的或者未调整的排气成分。例如，OC可以构造为将HC氧化为二氧化碳(CO2)和水(H2O),将CO转换为二氧化碳(CO2),将二氧化硫(SO2)转换为三氧化硫(SO3)和/或硫酸 (H2SO4)，并且将氧化氮(NO)转换为二氧化氮(NO2),或者其它情况。当排气后处理设备沈包括OC时，在OC内可能发生的典型氧化反应提供如下HC+02 = C02+H20(1)0)+1/2 = CO2(2)2S02+02 = 2S03(3)S03+H20 = H2SO4(4)NO+1/2 = NO2(5)应该意识到，根据废气流38、50中存在的反应化合物和它们的浓度、OC的温度、以及被选择作为催化剂的钼族金属，OC可以构造为执行上述转换的任何一个，上述转换的多种组合，或者甚至上述转换的全部。还能发生例如乙醛、多环芳烃或者其它物质的氧化。而且，在OC中的反应可以用于减少某些排放成分的气味。如这里所述，OC可以容纳在单独的壳体M中，包括金属壳体，例如金属能够具有进口开口和出口开口，或者另外地，构造为用于对OC提供支撑和引导流体流到0C，如这里所示。壳体M可以包括任何适合的形状或者尺寸，包括圆柱形隔室。隔室可以包括附接特征，例如保持OC在壳体M内的保持件96。应该意识到，包括壳体M的OC可以包括一个或者多个附加部件，从而有利于0C，或者排气后处理系统10，或者内燃机控制系统98的运行， 例如内燃机控制模块，包括但不限于各种气体传感器100、温度传感器102、喷射器104(例如燃料喷射器)或者其它。这种附加特征可以特别有利于监控废气流38、50的特性，例如某种排放成分(例如微粒物质或者其它)的流率，其可以特别有利于确定启动某些系统过程的必要性，例如排气处理系统10内的PF(未示出)或者其它催化剂(未示出)的再生。根据本发明，当排气旁通阀46在关闭位置49且进气旁通阀84在关闭位置88时， 定义了第一运行模式。这些阀可以通过来自内燃机控制系统98的信号通信控制。在这个模式中，排气处理设备沈，例如0C，构造为接收第一涡轮机废气流38，并且第二压缩机58的第二强制增压气流82穿过第一压缩机进口 78。在这个结构中，第二强制增压气流82的压力在第一压缩机36内增加，并且被提供到内燃机1的一个或多个进气口 74。这提供了在强制增压进气系统37内的最大增压布置。当排气旁通阀46在打开位置47且进气旁通阀84 在打开位置86时，定义了第二运行模式，排气后处理设备沈，例如0C，构造为接收旁通废气流50，并且第二强制增压气流82穿过进气旁通阀84直接进入内燃机1的一个或多个进气口 74。这提供了在强制增压进气系统37内的最小增压布置。虽然参考典型实施例已经描述了本发明，本领域技术人员将会理解到，在不脱离本发明的范围的情况下可以进行各种改变，并且可以用等价物取代其元件。此外，在不偏离本发明的基本范围的情况下可以做出一些修改以使具体位置或者材料适应本发明的教导。因此，这意味着本发明不限于由为实现本发明而可能发生的最佳模式所公开的具体实施例，而是本发明将包括落入本申请的范围内的所有实施例。
权利要求
1.一种用于内燃机的排气后处理系统，包括排气歧管，其构造为用于与内燃机的排气口流体连通，以接收来自排气口的废气流； 第一涡轮增压器，其包括具有第一涡轮机排气进口的第一涡轮机，第一涡轮机排气进口构造为用于与内燃机的排气歧管流体连通，以接收来自排气歧管的第一涡轮机废气流， 并且将这个废气流传递到第一涡轮机排气出口 ；排气旁通阀，其可操作地在打开位置和关闭位置之间移动，排气旁通阀具有排气旁通阀进口，排气旁通阀进口构造为用于在打开位置与排气歧管流体连通，以接收来自排气歧管的旁通废气流，并且将这个废气流传递到排气旁通阀出口 ；以及排气后处理设备，其构造为与排气歧管热连通，所述设备具有设备进口和设备出口，设备进口构造为与第一涡轮机排气出口流体连通以接收来自第一涡轮机排气出口的第一涡轮机废气流，并且当旁通阀在打开位置时与旁通出口流体连通以接收来自旁通出口的旁通废气流。
2.如权利要求1所述的排气后处理系统，还包括第二涡轮增压器，其包括具有第二涡轮机排气进口的第二涡轮机，第二涡轮机排气进口构造为用于与设备出口流体连通，以接收来自设备出口的设备废气流，并且将这个废气流传递到第二涡轮机排气出口。
3.如权利要求2所述的排气后处理系统，其中第一涡轮增压器还包括具有第一压缩机出口和第一压缩机进口的第一压缩机，第一压缩机出口构造为将第一强制增压进气气流流体连通到内燃机的进气口，并且第二涡轮增压器还包括具有第二压缩机出口的第二压缩机，第二压缩机出口构造为将第二强制增压进气气流流体连通到第一压缩机进口和进气旁通阀，进气旁通阀可操作地在打开位置和关闭位置之间移动，进气旁通阀构造为在打开位置将第二强制增压气流传递到进气口，并且在关闭位置将第二强制增压气流传递到第一压缩机进口。
4.如权利要求1所述的排气后处理系统，其中排气后处理设备设置在排气歧管上。
5.如权利要求1所述的排气后处理系统，其中排气后处理设备设置在排气歧管内。
6.如权利要求1所述的排气后处理系统，其中排气后处理设备包括氧化催化剂。
7.一种包括排气后处理系统的内燃机，包括 具有排气口和进气口的内燃机，排气歧管，其构造为用于与排气口流体连通，以接收来自排气口的废气流； 第一涡轮增压器，其包括具有第一涡轮机排气进口的第一涡轮机，第一涡轮机排气进口构造为与内燃机的排气歧管流体连通，以接收来自排气歧管的第一涡轮机废气流，并且将这个废气流传递到第一涡轮机排气出口 ；排气旁通阀，其可操作地在打开位置和关闭位置之间移动，排气旁通阀具有排气旁通阀进口，排气旁通阀进口构造为在打开位置与排气歧管流体连通，以接收来自排气歧管的旁通废气流，并且将这个废气流传递到排气旁通阀出口 ；以及排气后处理设备，其构造为用于与排气歧管热连通，所述设备具有设备进口和设备出口，设备进口构造为与第一涡轮机排气出口流体连通以接收来自第一涡轮机排气出口的第一废气流，并且当旁通阀在打开位置时与旁通出口流体连通以接收来自旁通出口的旁通废气流。
8.如权利要求7所述的内燃机，还包括第二涡轮增压器，其包括具有第二涡轮机排气进口的涡轮机，第二涡轮机排气进口构造为与设备出口流体连通，以接收来自设备出口的设备废气流，并且将这个废气流传递到第二涡轮机排气出口。
9.如权利要求8所述的内燃机，其中第一涡轮增压器还包括具有第一压缩机出口和第一压缩机进口的第一压缩机，第一压缩机出口构造为将第一强制增压进气气流流体连通到内燃机的进气口，并且第二涡轮增压器还包括具有第二压缩机出口的第二压缩机，第二压缩机出口构造为将第二强制增压进气气流流体连通到第一压缩机进口和进气旁通阀，进气旁通阀可操作地在打开位置和关闭位置之间移动，进气旁通阀构造为在打开位置将第二强制增压气流传递到进气口，并且在关闭位置将第二强制增压气流传递到第一压缩机进口。
10.如权利要求7所述的内燃机，其中排气后处理系统设置在排气歧管上。
全文摘要
本发明涉及用于涡轮增压内燃机的紧密联接的排气后处理设备。一种用于内燃机的排气后处理系统，包括排气歧管，其构造为用于与排气口流体连通，以接收废气流。它还包括具有涡轮机进口的第一涡轮增压器，涡轮机进口构造为用于与排气歧管流体连通，以接收废气流并且将其传递到出口。它还包括排气旁通阀，其可操作地在打开位置和关闭位置之间移动，排气旁通阀具有进口，所述进口构造成在打开位置与排气歧管流体连通，以接收旁通废气流并且将其传递到出口。更进一步地，它还包括排气后处理设备，其构造为用于与排气歧管热连通，所述设备具有进口，所述进口构造成与涡轮机和旁通出口流体连通以接收来自它们的废气流。
文档编号F01N13/00GK102287250SQ201110120318
公开日2011年12月21日 申请日期2011年3月30日 优先权日2010年3月30日
发明者B·G·库珀, D·本内特, H·W·托马斯, N·温德 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司, 里卡多公司