[发明专利]内燃发动机装置

说明书

本发明涉及一种内燃发动机装置(100)，该内燃发动机装置包括第一膨胀缸(102)和第二膨胀缸(104)、以及在该第一膨胀缸(102)的出口(108)与第二膨胀缸(104)的出口(110)之间的互连导管(106)，其中第一膨胀缸的出口被进一步布置成与排气再循环(EGR)导管(112)流体连通，以便将已燃烧的排气流输送到该内燃发动机装置的进气通道，并且其中第二膨胀缸包括还原剂喷射装置(114)，该还原剂喷射装置用于将还原剂以可控方式输送到第二膨胀缸中。

技术领域

本发明涉及一种内燃发动机装置。本发明还涉及一种包括这种内燃发动机装置的车辆。本发明适用于车辆，尤其是通常称为卡车的轻型、中型、重型车辆。尽管将主要针对卡车来描述本发明，但本发明也可适用于其它类型的车辆。

背景技术

多年来，对内燃发动机的需求一直在稳步增长，并且为了满足来自市场的各种需求而不断研发发动机。减少排气、提高发动机效率(即减少燃料消耗)以及降低来自发动机的噪声水平是选择车辆发动机时成为重要方面的一些标准。此外，在卡车领域中，存在例如已经确定了所容许的最大排气污染量的适用的法规。

例如达到高压并且从燃料中提取更多能量的示例方法是使用具有压缩工段、燃烧工段和膨胀工段的内燃发动机装置。然而，高效的车辆发动机可能具有很冷的排气管排气，这可能阻止或降低由排气后处理装置(例如，催化转化器)提供的排气处理过程的效率。在排气后处理装置中将例如NO_x还原为N₂的解决方案是向排气后处理装置上游的排气中添加还原剂。

然而，当使用设有排气再循环的内燃发动机装置时，存在还原剂将被再循环到进入的空气中的风险，这将例如增加损坏EGR系统以及可能不必要地增加还原剂消耗的风险。因此，希望提供一种在EGR系统中接收还原剂的风险被降低的内燃发动机装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种至少部分克服了上述缺陷的内燃发动机装置。这通过根据本发明的内燃发动机装置来实现。

根据本发明的第一方面，提供了一种内燃发动机装置，该内燃发动机装置包括:至少一个燃烧缸；第一膨胀缸和第二膨胀缸，该第一膨胀缸和第二膨胀缸中的每一个都布置在所述至少一个燃烧缸下游并与所述至少一个燃烧缸流体连通，以便经由该第一膨胀缸和第二膨胀缸各自的入口阀接收已燃烧的排气；其中，该内燃发动机装置包括在第一膨胀缸的出口与第二膨胀缸的出口之间的互连导管，其中，第一膨胀缸的出口还布置成与排气再循环(EGR)导管流体连通，以便将已燃烧的排气流输送到该内燃发动机装置的进气通道，并且其中，第二膨胀缸包括还原剂喷射装置，该还原剂喷射装置用于将还原剂以可控方式输送到第二膨胀缸中。

该燃烧缸优选是四冲程燃烧缸，即，曲轴每旋转两圈，它就具有一个动力冲程和一个排气冲程。该燃烧缸接收空气，该空气与所喷射的燃料一起被压缩，用于实现燃烧过程。如下文将描述的，燃烧缸可以布置成与压缩缸流体连通，以便将经压缩的气体接收到燃烧过程中。

另一方面，在下文和整个说明书中，“膨胀缸”应被解释为容纳膨胀活塞的缸，其中，该缸被布置成接收来自燃烧缸的排气，然后进一步将排气从膨胀缸提供出去。由此，由于膨胀活塞进行往复运动所在的缸筒内的容积的增加而使排气膨胀。此后，当膨胀活塞朝着该缸的上端位置向上运动时，膨胀缸中的排气被从膨胀缸引出。根据上文所述的内燃发动机装置，在第一膨胀缸中膨胀后的排气能够被引导至EGR导管，而在第二膨胀缸中膨胀后的排气能够被引导至大气中，优选经由下面将进一步描述的某种类型的发动机后处理系统引导至大气中。因此，所述互连导管优选应布置成使得在第二膨胀缸中膨胀的排气不能到达EGR导管，这一点将在下面进一步描述。

此外，用语“还原剂”应理解为是指在还原过程中使用的成分。在还原过程中，还原剂失去电子并且将被称为已经被氧化。可以使用各种类型的还原剂，并且本发明不应被解释为限于任何特定种类。然而，作为非限制性示例，该还原剂可以是水基尿素溶液。