(57)【要約】【課題】内燃機関の新規のタイプの排気ガス後処理システム及びこのような排気ガス後処理システムを有する内燃機関を開発すること。【解決手段】内燃機関の排気ガス後処理システムは、反応器チャンバ（１０）内に受けられるＳＣＲ触媒コンバータ（９）と、ＳＣＲ触媒コンバータへ案内する排気ガス供給ライン（８）と、ＳＣＲ触媒コンバータから離れるように案内する排気ガス排出ライン（１１）と、還元剤を排気ガス内に導入するために排気ガス供給ラインに配置された導入装置（１６）と、反応器チャンバまたはＳＣＲ触媒コンバータの上流側で排気ガスを還元剤と混合するために、導入装置（１６）の下流側において排気ガス供給ラインによって設けられた混合セクション（１８）と、を備え、反応器チャンバ内には、少なくとも１つの吹付装置（２４）が位置し、この吹付装置が、ＳＣＲ触媒コンバータをパージするように機能する。【選択図】図３
2017187034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気ガス後処理システム（３）、すなわち内燃機関のＳＣＲ排気ガス後処理システムであって、
反応器チャンバ（１０）内に受けられるＳＣＲ触媒コンバータ（９）と、
前記反応器チャンバ（１０）にひいては前記ＳＣＲ触媒コンバータ（９）へ案内する排気ガス供給ライン（８）と、
前記反応器チャンバ（１０）からひいては前記ＳＣＲ触媒コンバータ（９）から離間するように案内する排気ガス排出ライン（１１）と、
還元剤、特にアンモニアまたはアンモニア前駆物質を排気ガス内に導入するために前記排気ガス供給ライン（８）に配置された導入装置（１６）と、
前記反応器チャンバ（１０）または前記ＳＣＲ触媒コンバータ（９）の上流側で排気ガスを還元剤と混合するために、前記導入装置（１６）の下流側において前記排気ガス供給ライン（８）によって設けられた混合セクション（１８）と、
を備え、
前記反応器チャンバ（１０）内には、前記ＳＣＲ触媒コンバータ（９）をパージするように機能する少なくとも１つの吹付装置（２４）が位置することを特徴とする排気ガス後処理システム。
【請求項２】
前記吹付装置（２４）が、当該吹付装置が前記ＳＣＲ触媒コンバータ（９）のうち横方向に、特に流動方向に対して垂直に延在する渦流または旋回流を引き起こすような態様で、方向付けられていることを特徴とする請求項１に記載の排気ガス後処理システム。
【請求項３】
前記吹付装置（２４）が、当該吹付装置が前記ＳＣＲ触媒コンバータ（９）のハニカム体（２７）のうち横方向に、特に流動方向に対して垂直に延在する上流側面に渦流または旋回流を引き起こすような態様で、方向付けられていることを特徴とする請求項２に記載の排気ガス後処理システム。
【請求項４】
前記反応器チャンバ（１０）が、横断面で丸い、特に円状壁である壁（１９）を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の排気ガス後処理システム。
【請求項５】
前記吹付装置（２４）が、前記反応器チャンバ（１０）のうち横断面で丸い前記壁（１９）に隣接して位置しており、前記壁（１９）から前記反応器チャンバ（１０）の内側へ出る空気、すなわち吹出円錐（２６）を吹き付け、
前記吹出円錐が、少なくとも１つの他の吹付装置（２４）の吹出円錐（２６）と交差していることを特徴とする請求項４に記載の排気ガス後処理システム。
【請求項６】
前記排気ガス供給ライン（８）が、下流側端部（１５）を用いて前記反応器チャンバ（１０）内へ開口し、
前記反応器チャンバ（１０）内には、前記排気ガス供給ライン（８）の前記下流側端部（１５）と前記ＳＣＲ触媒コンバータ（９）との間において、前記ＳＣＲ触媒コンバータ（９）の上流側にある排気ガス背圧を増加させるための装置（２５）が位置していることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の排気ガス後処理システム。
【請求項７】
前記吹付装置（２４）が、排気ガス背圧を増加させるための前記装置（２５）と前記ＳＣＲ触媒コンバータ（９）との間で前記反応器チャンバ（１０）内に位置していることを特徴とする請求項６に記載の排気ガス後処理システム。
【請求項８】
排気ガス背圧を増加させるための前記装置（２５）が、前記ＳＣＲ触媒コンバータ（９）の自由流動横断面の最大２倍、好ましくは最大１倍、特に好ましくは０．５倍に対応する自由流動横断面を有することを特徴とする請求項６または７に記載の排気ガス後処理システム。
【請求項９】
流動方向で見たときの排気ガス背圧を増加させるための装置（２５）の厚さまたは長さと、流動方向で見たときの前記触媒コンバータ（９）の厚さまたは長さと、の比が、少なくとも１：５０、好ましくは少なくとも１：１００、特に好ましくは少なくとも１：２００であることを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の排気ガス後処理システム。
【請求項１０】
流動方向で見たときの排気ガス背圧を増加させるための前記装置（２５）と前記ＳＣＲ触媒コンバータ（９）との間の距離に対応する距離と、流動方向で見たときの前記ＳＣＲ触媒コンバータ（９）の厚さまたは長さと、の比が、最大２：１、好ましくは最大１：１、最も好ましくは最大１：２であることを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載の排気ガス後処理システム。
【請求項１１】
内燃機関（１）、特にディーゼル燃料を用いてまたは重油を用いて動作される内燃機関であって、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の排気ガス後処理システム（３）を有することを特徴とする内燃機関。
【請求項１２】
高圧タービン（６）を備える第１排気ガスターボチャージャ（４）と低圧タービン（７）を備える第２排気ガスターボチャージャ（５）とを有する多段の排気ガス過給システム（２）を備え、
前記排気ガス後処理システム（３）が、前記高圧タービン（６）と前記低圧タービン（７）との間に接続されていることを特徴とする請求項１１に記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気ガス後処理システムに関する。さらに、本発明は、排気ガス後処理システムを有する内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば発電所で採用される固定型内燃機関における燃焼過程では、及び、例えば船舶で採用される非固定型内燃機関における燃焼過程では、酸化窒素が形成され、これら酸化窒素は、主として、石炭、坑口炭、原油、重油またはディーゼル燃料のような含硫黄化石燃料を燃焼させている間に形成される。このために、このような内燃機関は、排気ガス後処理システムに配置されており、これら排気ガス後処理システムは、内燃機関から出た排気ガスを清浄化する、特に脱窒するように機能する。
【０００３】
排気ガスにおける酸化窒素を還元するため、いわゆるＳＣＲ触媒コンバータは、主として、前例から知られている排気ガス後処理システムで採用されている。ＳＣＲ触媒コンバータでは、酸化窒素の選択接触還元が行われ、酸化窒素を還元するために、アンモニア（ＮＨ３）を還元剤として必要とする。アンモニアまたは例えば尿素のようなアンモニア前駆物質は、このために、ＳＣＲ触媒コンバータの上流から液体で排気ガス内に導入され、アンモニアまたはアンモニア前駆物質は、ＳＣＲ触媒コンバータの上流側にある排気ガスと混合される。そのために、アンモニアまたはアンモニア前駆物質の導入とＳＣＲ触媒コンバータとの間にある混合セクションは、前例にしたがって設けられている。
【０００４】
前例から知られているＳＣＲ触媒コンバータを備える排気ガス後処理システムを用いて、特に酸化窒素還元において排気ガス後処理がすでに成功裏に行われているが、排気ガス後処理システムをさらに改善することに関する必要性がある。特に、このような排気ガス後処理システムの小型な設計で効果的な排気ガス後処理を可能とすることに関する必要性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここから始めて、本発明の目的は、内燃機関の新規のタイプの排気ガス後処理システム及びこのような排気ガス後処理システムを有する内燃機関を開発することに基づいている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、請求項１にかかる内燃機関の排気ガス後処理システムを介して解決される。本発明によれば、少なくとも１つの吹付装置は、反応器チャンバ内に位置しており、ＳＣＲ触媒コンバータをパージするように機能する。このため、煤粒子がＳＣＲ触媒コンバータに堆積した結果としてＳＣＲ触媒コンバータが目詰まりすることを防止し得る。小型な設計の排気ガス後処理システムを用いて特に効果的な排気ガス後処理を確実にし得る。
【０００７】
本発明の有利なさらなる展開によれば、１以上の吹付装置は、吹付装置がＳＣＲ触媒コンバータのうち流動方向に対して横方向に延在する表面に、特にＳＣＲ触媒コンバータのうち横方向に延在する表面に、好ましくはＳＣＲ触媒コンバータのハニカム体のうち流動方向に対して垂直に延在する上流側面に、渦流または旋回流を引き起こすような態様で、方向付けられている。このため、煤粒子がＳＣＲ触媒コンバータ上に堆積した結果としてＳＣＲ触媒コンバータが目詰まりすることを特に効果的に防止し得る。小型な設計の排気ガス後処理システムを用いた効果的な排気ガスの清浄化を確実にし得る。
【０００８】
本発明の有利なさらなる展開によれば、反応器チャンバは、横断面で丸い壁、特に円状壁を有する。これは、渦流または旋回流を形成するために好ましい。これにより、小型な設計の特に効果的な排気ガス後処理が可能となる。
【０００９】
本発明のさらに有利な展開によれば、吹付装置それぞれは、反応器チャンバのうち横断面で丸い壁に隣接して位置し、壁から反応器チャンバの内側に出る空気、すなわち吹出円錐を吹き付け、この吹出円錐は、少なくとも１つの他の吹付装置の吹出円錐と交差する。これは、渦流または旋回流を形成することに関して、及び、煤粒子の全領域パージに関して、好ましい。これにより、小型な設計で特に効果的な排気ガス後処理を可能とする。
【００１０】
さらなる有利なさらなる展開によれば、排気ガス供給ラインは、下流側端部を用いて、ＳＣＲ触媒コンバータを受ける反応器チャンバ内に開口し、排気ガス供給ラインの下流側端部とＳＣＲ触媒コンバータとの間での反応器チャンバ内には、排気ガス背圧を増加させるための装置が、ＳＣＲ触媒コンバータの上流側に位置する。ＳＣＲ触媒コンバータの上流側で排気ガス背圧を増加させるための装置を用いて、ＳＣＲ触媒コンバータの上流側にある排気ガス流を抑制し、その結果として、ＳＣＲ触媒コンバータに排気ガス流を均等に、すなわち周方向で及び同様に径方向で、供給することを実現し得る。このために、小型な設計の排気ガス後処理システムを用いて効果的な排気ガスの正常化を確実にし得る。さらに、煤粒子は、排気ガス背圧を増加させるための装置上に堆積し得、これら煤粒子は、その後、ＳＣＲ触媒コンバータの領域にもはや入ってＳＣＲ触媒コンバータを目詰まりさせない。これは、同様に、小型な設計の排気ガス後処理システムを用いて効果的に排気ガスを清浄化することを確実にするように機能する。
【００１１】
好ましくは、１以上の吹付装置それぞれは、排気ガス背圧を増加させるための装置とＳＣＲ触媒コンバータとの間で反応器チャンバ内に位置している。１以上の吹付装置それぞれは、その後、少なくともＳＣＲ触媒コンバータをパージするように、そして好ましくは追加的に、排気ガス背圧を増加させるための装置をパージするように、機能する。このさらなる展開により、小型な設計で特に効果的な排気ガス後処理が可能となる。
【００１２】
本発明にかかる内燃機関は、請求項１１に規定されている。
【００１３】
本発明の好ましいさらなる展開は、従属請求項及び以下の説明から得られる。本発明の例示的な実施形態は、図面に限定されることなく以下の図面を用いてより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明にかかる排気ガス後処理システムを有する内燃機関を示す概略斜視図である。
【図２】図１の排気ガス後処理システムを示す詳細図である。
【図３】図２の詳細図である。
【図４】図３の詳細横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、例えば発電所における固定型内燃機関のまたは船舶で採用される非固定型内燃機関の排気ガス後処理システムに関する。特に、排気ガス後処理システムは、重油で動作する船舶のディーゼルエンジンで採用される。
【００１６】
図１は、内燃機関１の配置を示しており、この内燃機関は、排気ガスターボチャージャシステム２と、排気ガス後処理システム３と、を有する。内燃機関１は、非固定型または固定型の内燃機関、特に船舶における非固定型で動作される内燃機関であり得る。排気ガスは、内燃機関１のシリンダから出ており、内燃機関１に供給される給気を圧縮するために排気ガスの熱エネルギーから機械エネルギーを抽出するために、排気ガス過給システム２で利用される。したがって、図１は、排気ガスターボチャージャシステム２を有する内燃機関１を示しており、このターボチャージャシステムは、複数の排気ガスターボチャージャ、すなわち、高圧側にある第１排気ガスターボチャージャ４と、低圧側にある第２排気ガスターボチャージャ５と、を備える。内燃機関１のシリンダから出た排気ガスは、第１排気ガスターボチャージャ４の高圧タービン６を介して内部を流れ、この高圧タービン内で膨張され、この過程で抽出されたエネルギーは、給気を圧縮するために、第１排気ガスターボチャージャ４の高圧圧縮機で利用される。第１ターボチャージャ４の下流側における排気ガスの流動方向を見ると、第２排気ガスターボチャージャ５が配設されており、第１排気ガスターボチャージャ４の高圧タービン６をすでに流通した排気ガスは、この第２排気ガスターボチャージャを介して、すなわち第２排気ガスターボチャージャの低圧タービン７を介して、通る。第２排気ガスターボチャージャ５の低圧タービン７において、排気ガスは、さらに膨張され、この過程で抽出されたエネルギーは、内燃機関１のシリンダに供給される給気を同様に圧縮するために、第２排気ガスターボチャージャの低圧圧縮機で利用される。
【００１７】
排気ガスターボチャージャ４及び５を備える排気ガス過給システム２に加え、内燃機関１は、排気ガス後処理システム３を備えており、この排気ガス後処理システムは、ＳＣＲ排気ガス後処理システムである。ＳＣＲ排気ガス後処理システム３は、第１圧縮機４の高圧タービン６と低圧タービン７との間を接続しており、それにより、第１排気ガスターボチャージャ４の高圧タービン６から出た排気ガスは、この排気ガスが第２排気ガスターボチャージャ５の低圧タービン７領域に到達する前に、ＳＣＲ排気ガス後処理システム３を介して内部を通し得る。
【００１８】
図１は、排気ガス供給ライン８を示しており、この排気ガス供給ラインを介して、第１排気ガスターボチャージャ４の高圧タービン６から出る排気ガスは、ＳＣＲ触媒コンバータ９の方向で通り得、このコンバータは、反応器チャンバ１０内に配設されている。さらに、図１は、排気ガス排出ライン１１を示しており、この排気ガス排出ラインは、第２排気ガスターボチャージャ５の低圧タービン７の方向でＳＣＲ触媒コンバータ９から排気ガスを排出させるように機能する。排気ガスは、低圧タービン７から出て、ライン２１を通って、特に開口部内へ流入する。排気ガス供給ライン８は、反応器チャンバ１０へひいては反応器チャンバ１０内に位置するＳＣＲ触媒コンバータ９へ案内し、排気ガス排出ライン１１は、反応器チャンバ１０からひいてはＳＣＲ触媒コンバータ９から離れるように案内しており、これら排気ガス供給ライン及び排気ガス排出ラインは、バイパス１２を介して連結され、このバイパス内には、遮断素子１３が一体化されている。遮断素子１３を閉塞すると、バイパス１２は、閉塞され、それにより、排気ガスは、バイパスを通って流れ得ない。逆に、特に遮断素子１３を開放すると、排気ガスは、バイパス１２を通って流動し得る、すなわち、反応器チャンバ１０を通過し、したがって反応器チャンバ１０内に位置するＳＣＲ触媒コンバータ９を通過し得る。図２は、矢印１４を用いて、バイパス１２が遮断素子１３を介して閉塞された排気ガス後処理システム３を通る排気ガスの流動を示しており、図２から明らかなことは、排気ガス供給ライン８が、下流側端部１５を用いて反応器チャンバ１０内に開口しており、排気ガス供給ライン８のこの端部１５の領域における排気ガスが、１８０°だけ流動が反らされ、流動を反らせた後の排気ガスが、ＳＣＲ触媒コンバータ９を介して通される。
【００１９】
排気ガス後処理システム３の排気ガス供給ライン８には、導入装置１６が配置されており、還元剤、特にアンモニアまたはアンモニア前駆物質は、この導入装置を通して排気ガス流内に導入され、この還元剤は、規定の態様でＳＣＲ触媒コンバータ９の領域内で排気ガスの酸化窒素を変換させるために、必要とされる。排気ガス後処理システム３の導入装置１６は、好ましくは、注入ノズルであり、アンモニアまたはアンモニア前駆物質は、この注入ノズルを通して、排気ガス供給ライン８内の排気ガスに注入される。図２は、円錐１７を用いて、排気ガス供給ライン８の領域において還元剤を排気ガス内に注入することを示す。
【００２０】
排気ガス後処理システム３のこのセクションは、排気ガスの流動方向で見ると、導入装置１６の下流側かつＳＣＲ触媒コンバータ９の上流側に位置し、混合セクションとして説明される。特に、排気ガス供給ライン８は、導入装置１６の下流側に混合セクション１８を設け、排気ガスは、この混合セクションにおいて、ＳＣＲ触媒コンバータ９の上流側にある還元剤と混合され得る。
【００２１】
排気ガス供給ライン８は、下流側端部１５を用いて、反応器チャンバ１０内に開口している。排気ガス供給ライン８の下流側端部１５には、邪魔板素子２０に配置されており、この邪魔板素子は、排気ガス供給ライン８の下流側端部１５に対して変位され得る。図示した例示的な実施形態において、邪魔板素子２０は、排気ガス供給ライン８の端部１５に対して直線状に変位され得、この端部は、反応器チャンバ１０内に開口する。邪魔板素子２０は、下流側端部１５で排気ガス供給ライン８を遮断するか下流側端部１５で排気ガス供給ラインを開放させるかするために、排気ガス供給ライン８の下流側端部１５に対して変位され得る。特に邪魔板素子２０が下流側端部１５で排気ガス供給ライン８を遮断すると、バイパス１２の遮断素子１３は、その後にＳＣＲ触媒コンバータ９すなわちＳＣＲ触媒コンバータ９を受ける反応器チャンバ１０を排気ガスを完全に通過させるために、好ましくは開放している。特に邪魔板素子２０が排気ガス供給ライン８の下流側端部１５を開放すると、バイパス１２の遮断素子１３は、完全に閉塞し得るまたは少なくとも部分的に開放し得る。
【００２２】
特に邪魔板素子２０が排気ガス供給ライン８の下流側端部１５を開放すると、排気ガス供給ライン８の下流側端部１５に対する邪魔板素子２０の相対位置は、特に、排気ガス供給ライン８を通る排気ガス質量流に、及び／または、排気ガス供給ライン８内にある排気ガスの排気ガス温度に、及び／または、導入装置１６を介して排気ガス流内に導入された還元剤の量に、依存する。
【００２３】
排気ガス供給ライン８の下流側端部１５を開いた状態の邪魔板素子２０のさらなる機能は、排気ガス流内にある液状還元剤の液滴が邪魔板素子に到達し、このような液状還元剤の液滴がＳＣＲ触媒コンバータ９の領域に到達することを防止するために、途中で捕捉されて噴霧されること、にある。排気ガス供給ライン８の下流側端部１５に対する邪魔板素子２０の相対位置によって下流側端部１５が開いていることで、排気ガス供給ライン８の下流側端部１５の領域で反らされた排気ガスが、径方向内側に位置するセクションの方向で、または、径方向外側に位置するＳＣＲ触媒コンバータ９のセクションの方向で、通されるまたは案内されるかを判断し得る。
【００２４】
好ましい実施形態によれば、排気ガス供給ライン８は、下流側端部１５の領域で漏斗状に拡径しており、拡散器を形成する。このために、排気ガス供給ライン８の流動横断面は、下流側端部１５の領域で増加し、特に図２で明らかなように、排気ガス供給ライン８の下流側端部１５の上流側における排気ガスの流動方向で見ると、排気ガス供給ラインの流動横断面は、縮小する。したがって、図２は、還元剤のための導入装置１６の下流側における排気ガスの流動方向で見ると、排気ガス供給ライン８の流動横断面が、初期的にほぼ一定であるが、その後徐々に漸減し、最終的に下流側端部１５の領域で拡径すること、を示す。
【００２５】
この場合において排気ガス供給ライン８の下流側端部１５において流動横断面が大きくなることは、排気ガス供給ライン８が下流側端部１５の前で初期的に漸減するそのセクションよりも短い排気ガス供給ライン８のセクションを介して達成される。
【００２６】
好ましくは、邪魔板素子２０は、曲がっており、好ましくは排気ガス供給ライン８を向く側２２でベル状に湾曲しており、この側面は、排気ガスのための流動ガイドを形成する。したがって、邪魔板素子２０のうち排気ガス供給ライン８の下流側端部１５を向く側面は、排気ガス供給ライン８の下流側端部１５までの距離が邪魔板素子の径方向外側セクションよりも邪魔板素子２０の径方向内側セクションの方が小さくなっている。したがって、邪魔板素子２０は、排気ガス供給ライン８の下流側端部１５の方向で、排気ガスの流動方向に対して、中心に引き込まれているまたは湾曲されている。
【００２７】
すでに説明したように、排気ガス供給ライン８は、その下流側端部１５を用いて反応器チャンバ１０内に開口しており、この反応器チャンバは、ＳＣＲ触媒コンバータ９を受ける。ここで、図２によれば、排気ガス供給ライン８は、反応器チャンバ１０の下側を貫通しており、その下流側端部１５によって反応器チャンバ１０の上側２３に隣接して終端しており、すでに説明したように、下流側端部１５において排気ガス供給ラインから出た排気ガスは、排気ガスがＳＣＲ触媒コンバータ９を通して流動する前に、１８０°だけ反らされる。
【００２８】
特に図３から明らかなように、排気ガス背圧を増加させるための装置２５は、ＳＣＲ触媒コンバータ９の上流側において排気ガス供給ライン８とＳＣＲ触媒コンバータ９との間に位置する。排気ガス背圧を増加させるためのこの装置２５は、例えば格子、好ましくはプレートなどであり得る。
【００２９】
ＳＣＲ触媒コンバータ９の上流側にある排気ガス背圧を増加させるための装置２５を用いて、ＳＣＲ触媒コンバータ９の排気ガス流を抑制し、その結果、ＳＣＲ触媒コンバータ９に排気ガス流を均等に、すなわち周方向にかつ同様に径方向に、供給することを達成し得る。
【００３０】
排気ガス背圧を増加させるための装置２５は、排気ガスに含まれる煤粒子が装置に堆積し得るという利点をさらに有する。排気ガス背圧を増加させるための装置２５に堆積するこれら煤粒子は、もはやＳＣＲ触媒コンバータ９の領域に到達してＳＣＲ触媒コンバータ、すなわちＳＣＲ触媒コンバータのハニカム体２７を目詰まりさせない。図３及び図４は、横断面で丸いＳＣＲ触媒コンバータ９の複数のハニカム体２７を示す。
【００３１】
排気ガス背圧を増加させるための装置２５は、自由流動横断面をさらに有し、この自由流動横断面は、ＳＣＲ触媒コンバータ９またはＳＣＲ触媒コンバータのハニカム体２７の自由流動横断面の最大２倍、好ましくは最大１倍、特に好ましくは最大０．５倍に対応している。このようにして、一方では、ＳＣＲ触媒コンバータ９を通って流動する排気ガスが均一に出ることを確実にし、他方では、排気ガス背圧を増加させるための装置２５の領域に煤粒子がすでに堆積されてＳＣＲ触媒コンバータ９の領域にもはや到達しないことを確実にする。
【００３２】
好ましくは、流動方向または排気ガス流動方向で見たときの排気ガス背圧を増加させるための装置２５の厚さまたは長さと、流動方向または排気ガス流動方向で見たときのＳＣＲ触媒コンバータのまたは触媒コンバータ９のハニカム体の厚さまたは長さと、の比は、少なくとも１：５０、好ましくは少なくとも１：１００、特に好ましくは少なくとも１：２００である。
【００３３】
好ましくは、流動方向でまたは排気ガス流動方向で見たときの排気ガス背圧を増加させるための装置２５とＳＣＲ触媒コンバータ９との間の距離に対応する距離と、流動方向で見たときのＳＣＲ触媒コンバータ９のまたはＳＣＲ触媒コンバータ９のハニカム体２７の厚さまたは長さと、の比は、最大２：１、好ましくは最大１：１、特に好ましくは最大１：２である。
【００３４】
反応器チャンバ１０内に位置する排気ガス背圧を増加させるための装置２５によって、ＳＣＲ触媒コンバータ９に排気ガスを均等に供給することを確実にし得る。排気ガス背圧を増加させることによって、排気ガス流を抑制し、このために、ＳＣＲ触媒コンバータ９にわたる排気ガスの均一な分配を確実にする。排気ガス背圧を増加させるための装置２５のさらなる利点は、この装置が同様に事前分離器の機能を担うことであり、この事前分離器には、排気ガスに含まれる煤粒子が堆積され得る。このために、煤粒子が障害なくＳＣＲ触媒コンバータ９に到達してＳＣＲ触媒コンバータを目詰まりさせることを防止し得る。
【００３５】
反応器チャンバ１０内には、少なくとも１つの吹付装置２４が位置し、この吹付装置は、ＳＣＲ触媒コンバータ９をパージするように機能する。図示した好ましい例示的な実施形態において、１以上の吹付装置２４は、反応器チャンバ１０内に位置し、この反応器チャンバ内には、ＳＣＲ触媒コンバータ９及び追加の排気ガス背圧を増加させるための装置２５が受けられており、１以上の吹付装置２４は、排気ガスの流動方向で見ると、排気ガス背圧を増加させるための装置２５とＳＣＲ触媒コンバータ９との間に配設されている。１以上の吹付装置２５は、好ましくは、空気ノズルである。ＳＣＲ触媒コンバータ９が及び好ましくは排気ガス背圧を増加させるための装置２５が目詰まりすることを防止するために、１以上の吹付装置２５は、ＳＣＲ触媒コンバータに堆積している煤粒子に関してＳＣＲ触媒コンバータ９をパージするように、かつ好ましくは、排気ガス背圧を増加させるための装置２５をパージするように、少なくとも機能する。１以上の吹付装置２４は、好ましくは、ＳＣＲ触媒コンバータ９のうち流動方向に対して横方向に延在する表面に、すなわち流動方向に対して垂直に延在するＳＣＲ触媒コンバータ９のハニカム体２７の上流側面に、吹付装置が渦流または旋回流を引き起こすような態様で、方向付けられている。
【００３６】
ここで、図４は、１以上の吹付装置２４の好ましい方向付けを示しており、この方向付けは、好ましくは、渦流または旋回流が反応器チャンバ１０内に、すなわちＳＣＲ触媒コンバータ９のうち流動方向または排気ガス流動方向に対して垂直に延在する上流側面に、好ましくは同様に、排気ガス背圧を増加させるための装置２５のうち流動方向または排気ガス流動方向に対して垂直に延在する下流側面に、発生するような態様で、方向付けられており、それぞれの場合における表面は、１以上の吹付装置２４を向く。渦流または旋回流を用いて、ＳＣＲ触媒コンバータ９、すなわちＳＣＲ触媒コンバータのハニカム体２７から、好ましくは同様に排気ガス背圧を増加させるための装置２５から、煤粒子をパージすることを特に効果的に行い得る。
【００３７】
ＳＣＲ触媒コンバータ９及び好ましくは同様に排気ガス背圧を増加させるための装置２５を受ける反応器チャンバ１０は、好ましくは、横断面で丸い、好ましくは円状の壁１９を有し、この壁は、反応器チャンバ１０の上側２２及び下側２３間を延在する。少なくとも、壁１９は、内側において横断面で丸くまたは円状であり、少なくとも触媒コンバータ９を受ける反応器チャンバ１０の内部空間を画成する。このような壁１９を１以上の吹付装置２４の方向付けと組み合わせることにより、反応器チャンバ１０内の渦流または旋回流は、ＳＣＲ触媒コンバータ９をパージするように、かつ好ましくは同様に、排気ガス背圧を増加させるための装置２５をパージするように、機能しており、これらに堆積している煤粒子に関して特に有利に設計され得る。
【００３８】
好ましくは、複数の吹付装置２４、好ましくは少なくとも３つの、特に好ましくは少なくとも４つの吹付装置２４は、反応器チャンバ１０内に位置している。
【００３９】
ここで、吹付装置２４は、横断面で丸く空気または圧縮空気を吹き付ける反応器チャンバ１０に隣接して位置しており、この壁１９から出る空気または圧縮空気、すなわち吹出円錐２６を反応器チャンバ１０の内側へ吹き付け、この吹出円錐は、少なくとも１つの他の吹付装置２４の吹出円錐２６と交差し、このため、この吹出円錐と部分的に重なる。このために、上述した表面においてＳＣＲ触媒コンバータ９を及び同様に排気ガス背圧を増加させるための装置２５を全領域パージすることは、実現され得るまたは確実にされ得る。
【００４０】
図１の内燃機関の場合において、排気ガス後処理システム３は、排気ガス過給システム２の上流側で垂直に位置している。内燃機関１のシリンダへのアクセスは、自由であるが、ターボチャージャ４及び５のアクセス性は、制限されている。しかしながら、反応器チャンバ１０は、保守操作が排気ガスターボチャージャ４、６に必要な場合には、単純に分解され得る。
【００４１】
本発明によれば、小型な設計で効果的な排気ガス後処理を可能とする。
【００４２】
図１に示す排気ガス後処理３を排気ガス過給システム２の上流側で垂直に配置することとは対照的に、排気ガス後処理システム３を排気ガス過給システム２の隣に９０°だけ傾けた水平配置は、同様に可能であるが、このような水平配置の場合において、配置の長さは、大きくなる。しかしながら、内燃機関１及び排気ガス過給システム２は、その後、制限なく、反応器チャンバ１０を分解する必要なく、補修作業のために利用可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１  内燃機関
２  排気ガス過給システム
３  排気ガス後処理システム
４  排気ガスターボチャージャ
５  排気ガスターボチャージャ
６  高圧タービン
７  低圧タービン
８  排気ガス供給ライン
９  ＳＣＲ触媒コンバータ
１０  反応器チャンバ
１１  排気ガス排出ライン
１２  バイパス
１３  遮断素子
１４  排気ガスガイド
１５  端部
１６  導入装置
１７  注入円錐
１８  混合セクション
１９  壁
２０  邪魔板素子
２１  ライン
２２  側
２３  側
２４  吹付装置
２５  装置
２６  吹出円錐
２７  ハニカム体
【図１】
2017187034.tif 000003
【図２】
2017187034.tif 000004
【図３】
2017187034.tif 000005
【図４】
2017187034.tif 000006
【外国語明細書】
2017187034000001.pdf