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公開番号2024117075
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-28
出願番号2024017100
出願日2024-02-07
発明の名称内燃機関の排気ガス浄化装置
出願人マン・エナジー・ソリューションズ・エスイー,MAN ENERGY SOLUTIONS SE
代理人個人,個人,個人
主分類F01N 3/28 20060101AFI20240821BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】必要なスペースが少なく、軽量な排気ガス浄化システムを提供する。
【解決手段】内燃機関の排気ガス浄化装置10であって、少なくとも1つの第1の排気管11は、各シリンダーバンクのシリンダーに接続され、各シリンダーからの排気ガスが、それぞれの第1の排気管11に導入される。さらに、第1の排気管11と平行に延びる少なくとも1つの第2の排気管14を備え、それぞれの第1の排気管11およびそれぞれの第2の排気管14は、少なくとも1つの接続管15を介して、それぞれの接続管15内に配置された少なくとも1つの触媒コンバータに接続され、それぞれの第1の排気管11から出た未処理の排気ガスが、接続管15およびそれぞれの接続管15内に配置された少なくとも1つの触媒コンバータを介して流れ、浄化された排気ガスとしてそれぞれの第2の排気管14に入り、出て、内燃機関の少なくとも1つのさらなるアセンブリの方向に導かれる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
内燃機関の排気ガス浄化装置（１０）であって、
少なくとも１つの第１の排気管（１１）を有し、前記少なくとも１つの第１の排気管（１１）は、互いに隣り合って配置された前記内燃機関のシリンダーバンクのシリンダーに沿って延在し、それぞれのシリンダーバンクの前記シリンダーに連結され、前記それぞれのシリンダーバンクの各前記シリンダーからの排気ガスがそれぞれの第１の排気管（１１）に導入され、
少なくとも１つの第２の排気管（１４）を有し、それぞれの第１の排気管（１１）と平行に少なくとも１つのそれぞれの第２の排気管（１４）が延在し、
前記それぞれの第１の排気管（１１）および前記それぞれの第２の排気管（１４）は、ただし少なくとも１つの第２の排気管（１４）において、少なくとも１つの接続管（１５）を介して、それぞれの接続管（１５）に配置された少なくとも１つの触媒コンバータ（１６）に連結され、前記それぞれの第１排気ガス（１１）から出た浄化されていない排気ガスが、前記少なくとも１つの接続管（１５）および前記それぞれの接続管（１５）に配置された前記少なくとも１つの触媒コンバータ（６）を介して流れ、浄化された排気ガスとして、前記それぞれの第２の排気管（１４）、ただし少なくとも１つの第２の排気管（１４）に入り、前記それぞれの第２の排気管（１４）、ただし少なくとも１つの第２の排気管（１４）から出て、前記内燃機関の少なくとも１つのさらなるアセンブリの方向に導かれる、排気ガス浄化装置（１０）。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記それぞれのシリンダーバンクがＮ１個のシリンダーを備え、前記それぞれのシリンダーバンクのすべてのシリンダーに沿って、単一の第１の排気管（１１）および単一の第２の排気管（１４）が延在し、前記それぞれのシリンダーバンクの前記第１の排気管（１１）および前記第２の排気管（４）は、並列に流れることができるＮ２個の接続管（１５）を介して連結され、Ｎ２は、Ｎ１に対して可変であることを特徴とする、請求項１に記載の排気ガス浄化装置（１０）。
【請求項３】
前記それぞれの接続管（１５）内には、流通可能な少なくとも１つの触媒コンバータ（１６）が配置されることを特徴とする、請求項１または２に記載の排気ガス浄化装置（１０）。
【請求項４】
少なくとも１つのバイパス（１７）によって特徴づけられ、前記少なくとも１つのバイパス（１７）を介して前記少なくとも１つの接続管（１５）をバイパスした排気ガスが前記第１の排気管（１１）から、前記内燃機関の前記少なくとも１つのさらなるアセンブリの方向に、直接かつ未処理で導かれることができる、請求項１～３のいずれか一項に記載の排気ガス浄化装置（１０）。
【請求項５】
前記バイパス（１７）が前記第１の排気管（１１）の端部から前記第２の排気管（１４）の隣接する端部に延在することを特徴とする、請求項４に記載の排気ガス浄化装置（１０）。
【請求項６】
前記第１の排気管（１１）の前記端部、および／または前記第２の排気管（１４）の前記隣接する端部には、制御可能な閉鎖装置（１８，１９）が割り当てられていることを特徴とする、請求項５に記載の排気ガス浄化装置（１０）。
【請求項７】
前記第１の排気管（１１）の前記端部に割り当てられた前記閉鎖装置（１８）を介して、前記バイパス（１７）が完全に遮断される、完全に開放される、および部分的に遮断および開放される、および／または前記第２の排気管（１４）に割り当てられた前記閉鎖装置（１９）を介して、前記バイパス（１７）の上流の前記第２の排気管（１４）が完全に遮断される、完全に開放される、および部分的に遮断および開放されることを特徴とする、請求項６に記載の排気ガス浄化装置（１０）。
【請求項８】
前記それぞれの第１の排気管（１１）および前記それぞれの接続管（１５）の間の遷移領域（２２）に自由空間（２３）が形成されるように、前記それぞれの接続管（１５）に、前記少なくとも１つの触媒コンバータ（１６）が配置されることを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の排気ガス浄化装置（１０）。
【請求項９】
それぞれの触媒コンバータ（１６）には、好ましくは羽根状の案内要素（２４）が少なくとも割り当てられていることを特徴とする、請求項１～８のいずれか一項に記載の排気ガス浄化装置（１０）。
【請求項１０】
前記それぞれのシリンダーバンクの前記シリンダーと前記それぞれの第１の排気管（１１）との連結領域において、流れ誘導要素（２５）が配置され、前記流れ誘導要素（２５）は、前記それぞれの第１の排気管（１１）に入る際に、前記それぞれのシリンダーバンクの前記シリンダーの前記排気ガスの流れを誘導することを特徴とする、請求項１～９のいずれか一項に記載の排気ガス浄化装置（１０）。

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浄化装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来知られている内燃機関は、燃料が燃焼するシリンダーを有する。シリンダーは、互いに隣り合って一列に配置されたシリンダーの少なくとも１つのシリンダーバンクを形成する。Ｖデザインの内燃機関の場合、複数のシリンダーが隣接して配置されたシリンダーバンクが２つ設けられている。さらに、実際に知られている内燃機関は、排気ガス浄化装置を備えている。排気ガス浄化装置は、シリンダーから出る排気ガスを浄化する装置ある。通常、各排気ガスターボチャージャの少なくとも１つのタービンは、排気ガス浄化装置の下流に配置される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来から知られている内燃機関においては、排気ガス浄化装置は、設置スペースを多く必要とするという問題があった。
【０００４】
好ましくは、エンジンの既存の寸法（設置スペース）内に設置することができ、したがって、エンジンの近傍に追加のスペースを必要とせず、必要なスペースが少なく、さらに軽量、つまり軽量構造である排気ガス浄化システムが必要とされている。本発明の目的は、対応する内燃機関の排気ガス浄化装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、請求項１に記載の内燃機関の排気ガス浄化装置によって解決される。
【０００６】
本発明に係る排気ガス浄化装置は、少なくとも１つの第１の排気管を備え、少なくとも１つの第１の排気管は、互いに隣り合う内燃機関のシリンダーバンクのシリンダーに沿って延び、各シリンダーバンクのシリンダーに接続され、それぞれのシリンダーバンクの各シリンダーからの排気ガスが、それぞれの第１の排気管に導入される。さらに、本発明による排気ガス浄化装置は、少なくとも１つの第２の排気管を備え、それぞれの第１の排気管と平行に、それぞれの第２の排気管が延びている。それぞれの第１の排気管およびそれぞれの第２の排気管は、少なくとも１つの接続管を介して、それぞれの接続管内に配置された少なくとも１つの触媒コンバータに接続され、それぞれの第１の排気管から出た未処理の排気ガスが、少なくとも１つの接続管およびそれぞれの接続管内に配置された少なくとも１つの触媒コンバータを介して流れ、浄化された排気ガスとしてそれぞれの第２の排気管に入り、第２の排気管から出て、内燃機関の少なくとも１つのさらなるアセンブリの方向に導かれる。
【０００７】
互いに隣り合って配置されたシリンダーの各シリンダーバンクに対して、本発明による排気ガス浄化装置は、第１の排気管と第２の排気管を有し、２本の排気管は、互いに隣り合って配置された各シリンダーバンクのシリンダーに沿って延びる。第１の排気管と第２の排気管との間には、それぞれの接続管内に配置された少なくとも１つの触媒コンバータを有する少なくとも１つの接続管が延びている。内燃機関のシリンダーバンクのシリンダーから出る排気ガスは、それぞれのシリンダーバンクに割り当てられた第１の排気管内に集められ、それぞれの第１の排気管から出て、少なくとも１つの接続ラインを介してそれぞれのシリンダーバンクの第２の排気管の方向に流れることができる。それぞれの第２の排気管では、浄化された排気ガスが収集され、それぞれの第２の排気管から出て、内燃機関のさらなるアセンブリ、例えばターボチャージャーのタービンに導かれることができる。
【０００８】
好ましくは、それぞれのシリンダーバンクは、Ｎ１個のシリンダーを備え、それぞれのシリンダーバンクのすべてのシリンダーに沿って、好ましくは単一の第１の排気管および好ましくは単一の第２の排気管が延在し、各シリンダーバンクの第１の排気管および第２の排気管は、並列に流すことができるＮ２個の接続管を介して結合されているが、Ｎ２はＮ１に等しい必要はない。本発明の排気ガス浄化装置は、小型軽量の構成であるため、設置スペースが少なく、軽量であるため、エンジンの設置スペースに好適に組み込むことができる。
【０００９】
好ましくは、本発明による排気ガス浄化装置は、少なくとも１つのバイパスを備え、排気ガスは、少なくとも１つの接続管をバイパスして、第１の排気管から内燃機関の少なくとも１つのさらなるアセンブリの方向に直接かつ未処理で導かれることができる。
【００１０】
排気ガス浄化装置を備える内燃機関のエンジンダイナミクスに影響を与えるために、排気ガスを直接かつ未処理で、バイパスを介して第１の排気管から第２の排気管に導くことができる。特に、少なくとも１つの閉鎖装置はバイパスと相互作用し、排気ガス浄化装置を備える内燃機関のエンジンダイナミクスを調整するために作動させることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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