KR20140034143A - 소형 재생 유닛 - Google Patents

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KR20140034143A
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니콜라스 몰리
게리 부츠크
로렌스 달리몬트
아담 제이. 코트르바
귄터 파머
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테네코 오토모티브 오퍼레이팅 컴파니 인코포레이티드
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Abstract

배기 후처리 장치로부터의 상류 위치에서 엔진으로부터의 배기 스트림의 온도를 제어하기 위한 시스템은 엔진으로부터의 배기 스트림을 받도록 적용되는 주 배기 통로를 포함한다. 사이드 브랜치가 주 배기 통로와 소통된다. 재생 유닛은 연료의 연소 및 주 배기 통로를 통하여 흐르는 배기 가스의 가열을 위하여 사이드 브랜치 내에 위치된다. 연료 연소의 압력을 나타내는 신호를 출력하도록 이온 센서가 작동할 수 있다. 컨트롤러는 배기 온도를 증가시키기 위하여 선택적으로 재생 유닛을 작동한다. 컨트롤러는 이온 센서 신호를 기초로 하여 재생 유닛으로의 연료의 공급을 제어하도록 작동할 수 있다.

Description

소형 재생 유닛{MINIATURE REGENERATION UNIT}
본 발명은 일반적으로 배기 가스들을 처리하기 위한 시스템에 관한 것이다. 더 구체적으로, 배기 가스 온도를 증가시키기 위한 소형 재생 유닛(miniature regeneration unit)이 논의된다.
내연기관 작동 동안에 대기에 방출되는 질소 산화물 및 입자상 물질(particulate matter)의 양을 감소시키기 위한 시도에서, 다수의 배기 가스 후처리 장치들이 개발되어 왔다. 배기 후처리 시스템들을 위한 필요성은 특히 디젤 연소 과정이 구현될 때 발생한다. 디젤 엔진 배기를 위한 일반적인 후처리 시스템들은 하나 또는 그 이상의 디젤 입자 필터(DPF), 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템, 탄화수소 주입기(HC injector), 및 디젤 산화 촉매(DOC)를 포함할 수 있다.
엔진 작동 동안에, 디젤 입자 필터는 엔진에 의해 배출되는 검영(soot)을 모으고 입자상 물질의 배출을 감소시킨다. 시간이 지남에 따라, 디젤 입자 필터는 적재되고 막히기 시작한다. 디젤 입자 필터 내에 모인 검영의 주기적인 재생 또는 산화가 적절한 작동을 위하여 필요하다. 디젤 입자 필터를 재생시키기 위하여, 배기 스트림 내의 충분한 양의 산소와 결합하여 상대적으로 높은 배기 온도들이 필터 내에 모인 검영을 산화시키는데 필요하다.
디젤 산화 촉매는 일반적으로 검영이 가득찬 디젤 입자 필터를 재생시키기 위하여 열을 발생시키도록 사용된다. 탄화수소들이 특정 활성(light-off) 온도 또는 그 위에서 디젤 산화 촉매 위에 뿌려질 때, 탄화수소는 산화할 것이다. 이러한 반응은 고도로 발열성이며 배기 가스들은 활성 동안에 가열된다. 가열된 배기 가스들은 디젤 입자 필터를 재생시키는데 사용된다.
그러나, 많은 엔진 작동 조건 하에서, 배기 가스는 대략 300℃의 디젤 산화 촉매 활성 온도를 달성하기에 충분할 정도로 뜨겁지 않다. 그와 같이, 디젤 입자 필터 재생은 수동적으로 발생하지 않는다. 게다가, 질소 산화물 흡착기(adsorber)들 및 선택적 촉매 환원 시스템들은 일반적으로 적절하게 작동하기 위한 최소 배기 온도를 필요로 한다.
다양한 후처리 장치들의 상류의 배기 스트림을 가열하기 위하여 버너(burner)가 제공될 수 있다. 알려진 버너들은 자동차 사용을 위한 내연기관의 배기 온도를 성공적으로 증가시킨다. 일부 주문자 상표 부착 제조사(Original Equipment Manifacturer)들은 그 크기 및 비용 때문에 이전 버너들의 구현에 반대하여 왔다. 게다가. 디젤 기관차, 정지형 발전 설비, 선박 등을 포함하는 다른 적용들은 상대적으로 큰 디젤 압축기 엔진이 구비될 수 있다. 큰 엔진으로부터의 배기가스 질량 유동률은 일반적으로 버너에 제공되는 최대 유동률의 10배 이상일 수 있다. 증가된 배기가스 질량 유동률을 설명하기 위하여 버너의 크기를 증가시키는 것이 가능할 수 있으나, 이러한 해결책과 관련된 비용, 무게, 및 패키징에 대한 우려는 수용할 수 없을 것이다. 따라서, 배기 시스템의 경비, 중량, 크기 및 성능에 최소한으로 영향을 미치는 동안에 엔진으로부터의 배기 출력의 온도를 증가시키기 위한 소형 재생 유닛에 대한 필요성이 존재할 수 있다. 버너의 사용과 관련된 압력 강하 및/또는 배압(back pressure)에 최소한으로 영향을 미치는 것이 또한 바람직하다.
본 섹션은 본 발명의 일반적인 요약을 제공하며, 그것의 전체 범위 또는 모든 특징의 포괄적인 개시는 아니다.
배기 후처리 장치로부터의 상류 위치에서 엔진으로부터의 배기 스트림의 온도를 제어하기 위한 시스템은 엔진으로부터의 배기 스트림을 받도록 적용되는 주 배기 통로(main exhaust passageway)를 포함한다. 사이드 브랜치(side branch)가 주 배기 통로와 소통된다. 재생 유닛은 연료의 연소 및 주 배기 통로를 통하여 흐르는 배기 가스의 가열을 위하여 사이드 브랜치 내에 위치된다. 연료 연소의 압력을 나타내는 신호를 출력하도록 이온 센서(ion sensor)가 작동할 수 있다. 컨트롤러는 배기 온도를 증가시키기 위하여 선택적으로 재생 유닛을 작동한다. 컨트롤러는 이온 센서 신호를 기초로 하여 재생 유닛으로의 연료의 공급을 제어하도록 작동할 수 있다.
배기 후처리 장치로부터의 상류 위치에서 엔진으로부터의 배기 스트림의 온도를 제어하기 위한 시스템이 제공된다. 시스템은 엔진으로부터 배기 스트림을 받도록 적용되는 주 배기 통로를 포함한다. 블라인드(blind) 사이드 브랜치가 주 배기 통로와 소통된다. 재생 유닛은 연료의 연소 및 주 배기 통로를 통하여 흐르는 배기 가스의 가열을 위하여 사이드 브랜치 내에 위치된다. 재생 유닛은 사이드 브랜치의 측벽 내에 위치되고 측벽으로부터 떨어져 위치되는 하우징, 연료를 하우징에 의해 정의되는 챔버로 주입하기 위한 노즐, 및 하우징 내의 연료의 연소를 개시하기 위한 점화장치(igniter)를 포함한다. 컨트롤러는 배기 온도를 증가시키기 위하여 선택적으로 재생 유닛을 작동한다.
적용의 또 다른 범위가 여기서 제공되는 설명으로부터 자명해질 것이다. 본 요약의 설명 및 특정 실시 예들은 설명의 목적을 위한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되어서는 안 된다.
여기서 설명되는 도면들은 선택된 실시 예들의 단지 설명의 목적을 위한 것이지 가능한 구현들 모두는 아니며, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되어서는 안 된다.
도 1은 엔진으로부터의 배기가스의 온도를 제어하기 위한 시스템의 개략도이다.
도 2는 소형 재생 유닛을 포함하는 도 1에 도시된 배기 후처리 시스템의 일부의 단면도이다.
도 3은 대안의 재생 유닛의 단면도이다.
도 4는 대안의 재생 유닛의 단면도이다.
도 5는 유량 전환기를 포함하는 엔진 후처리 시스템의 단면도이다.
도 6은 유량 전환기를 포함하는 후처리 시스템의 배경도이다.
도 7은 또 다른 대안의 재생 유닛의 부분 배경도이다.
도 8은 또 다른 대안의 재생 유닛의 부분 단면도이다.
도 9-13은 재생 유닛의 대안의 입구 튜브 부들을 도시한 배경도이다.
도 14는 또 다른 대안의 배기 후처리 시스템을 도시한 단면도이다.
상응하는 참조 번호들은 몇몇 도면들을 통하여 상응하는 부품들을 나타낸다.
이제 첨부된 도면들을 참조하여 바람직한 실시 예들이 더 완전히 설명될 것이다.
도 1은 바람직한 엔진(12)에 의한 배기 출력을 주 배기 통로(14)로 처리하기 위한 배기 가스 후처리 시스템(10)을 도시한다. 흡기 통로(intake passage, 16)가 거기에 연소 공기를 제공하도록 엔진(12)에 결합된다. 터보차저(18)는 배기 스트림 내에 위치되는 구동 부재(도시되지 않음)를 포함한다. 엔진 작동 동안에, 배기 스트림은 엔진(12)으로 들어가기 전에 구동 부재가 회전하고 압축 공기를 흡기 통로(16)에 제공하도록 야기한다.
배기 후처리 시스템(10)은 또한 터보차저(18)로부터의 상류 및 다수의 배기 후처리 장치로부터의 상류에 위치되는 소형 재생 유닛(26)을 포함한다. 도 1에 도시된 바람직한 후처리 시스템에 있어서, 후처리 장치들은 탄화수소 주입기(28), 디젤 산화 촉매(30) 및 디젤 입자 필터(32)를 포함한다.
재생 유닛(26)은 주 배기 통로(14)와 소통되는 시스템의 사이드 브랜치 부(34) 내에 위치된다. 재생 유닛(26)은 통로(14)를 통과하는 배기 가스를 디젤 산화 촉매(30)의 효율을 향상시키고 디젤 입자 필터(32)의 재생을 허용할 높은 온도로 가열하도록 사용될 수 있다.
재생 유닛(26)은 적절한 연료와 산소 공급기(oxygenator)를 주입하기 위한 하나 또는 그 이상의 주입기(36)를 포함할 수 있다. 주입기(36)는 도 1에 도시된 것과 같이, 연료와 산소 공급기 모두를 주입하는 결합된 주입기로서 구성될 수 있거나, 또는 연료와 산소 공급기를 위한 개별 주입기를 포함할 수 있다(도 11). 어떤 적합한 프로세서(들), 센서들, 유동 제어 밸브들, 전기 코일들 등을 사용하여 주입기(36)를 통한 유동들 및 제 1 점화장치(42)에 의한 연료의 점화를 모니터하고 제어하기 위하여 제어 모듈(38)이 제공된다.
재생 유닛(26)은 조립식 금속 부품들의 다품식(multi-piece) 어셈블리로서 구성되는 하우징(50)을 포함한다. 하우징(50)은 입구 튜브(52), 실린더 형태의 바디(54), 및 출구 튜브(56)를 포함한다. 입구 헤더(inlet header, 58)가 입구 튜브(52)에 고정된다. 입구 헤더(58)는 사이드 브랜치 부(34)에 고정되고 그것의 단부들 중의 하나를 둘러싼다. 다른 단일 또는 다품식 입구 어셈블리가 또한 본 발명의 범위 내에 존재하는 것으로 고려된다. 환상 볼륨(annular volume, 62)이 사이드 브랜치 부(34)의 내부 표면(65) 및 하우징(50)의 외부 표면 사이의 공간 내에 존재한다.
주입기(36)를 위한 부착 메커니즘을 제공하기 위하여 주입기 마운트(injector mount)가 입구 튜브(52) 및/또는 입구 헤더(58)에 고정된다. 주입기(36)의 노즐 부(66)는 미립화된 연료가 적어도 부분적으로 바디(54)의 내부 실린더형 표면(70)에 의해 정의되는 일차 연소 챔버(68) 내에 주입될 수 있는 것과 같이 입구 튜브(52) 내로 확장한다. 주입기(36)는 연료 입구(72) 및 공기 입구(74)를 포함한다. 연료 입구(72)는 연료 탱크(78), 연료 필터(80), 연료 펌프(82) 및 연료 라인(86)에 의해 서로 연결되는 연료 블록(84)을 포함하는 연료 전달 시스템(76)과 소통된다. 연료 전달 시스템(76)의 부품들의 작동은 선택적으로 탄화수소를 주입기(36)에 제공한다.
이차 공기 시스템(90)은 이차 공기 필터(92) 및 흡입 공기량 센서(Mass Air Flow(MAF) sensor, 94)를 포함한다. 압축기(96)는 이차 공기 필터(92) 및 흡입 공기량 센서(94)를 통과한 공기를 받는다. 압축기(96)는 과급기(supercharger)의 일부, 터보차저 또는 독립형 전기 압축기를 포함할 수 있다. 공기 입구(74)에 압축기(96)로부터의 출력이 제공된다. 배기 가스 가열이 원해질 때, 연료가 연료 입구(72)를 거쳐 주입되고 미립화된 연료의 스트림을 주입하기 위하여 산소 공급기가 공기 입구(74)를 거쳐 제공된다. 제 1 점화장치(42)는 입구 헤더(58)의 하류의 사이드 브랜치 부(34)에 장착되고 일차 연소 챔버(68) 내의 주입기(36)에 의해 제공되는 연료를 연소하도록 작동된다.
사이드 브랜치 부(34)는 대체로 30도의 각도(A)에서 배기 통로(14)와 교차한다. 재생 유닛(26)에 의해 생산되는 화염(flame)은 대체로 동일한 각도에서 배기 통로 내로 확장한다.
가늘고 긴 구멍(aperture, 110)은 주 배기 통로(14)를 정의하는 파이프(112)를 통하여 확장한다. 바디(54) 및 출구 튜브(56)의 일부는 배기 통로(14) 내에 위치된다. 엔진(12)으로부터 제공되는 배기 가스는 하우징(50)에 영향을 주고 재생 유닛(26)의 작동 동안에 그것을 냉각시킨다. 게다가, 하우징(50)이 통로(14) 내에 최소로 침해하기 때문에, 배기 가스 배압이 또한 최소로 증가된다. 또한 사이드 브랜치 부(34) 및 주입기(36)가 파이프(112)로부터 최소로 방사상으로 바깥쪽으로 확장한다는 것을 이해하여야 한다. 그러한 배치는 주문자 상표 부착 제조사가 차량 상에 소형 재생 유닛을 더 쉽게 포장하도록 허용한다.
본 발명의 후처리 시스템에 있어서, 제 1 점화장치(42)는 또한 코일(46)에 결합되는 이온 센서(44)를 포함한다. 이온 센서(44)는 연소 챔버(68) 내에 위치되는 전극의 형태이다. 센서로부터 하우징(50)과 같은 접지에 전기장을 생성하기 위하여 전압이 이온 센서에 적용될 수 있다. 전압이 적용될 때, 전기장은 센서로부터 접지로 방출된다. 만일 전기장에 자유 이온들이 존재하면, 작은 이온 전류가 흐를 수 있다. 이온 전류의 규모는 이온들의 밀도의 표시를 제공한다. 제어 모듈(38)은 화염의 존재 또는 부재를 결정하도록 이온 센서(44)로부터 신호를 검출하고 수신한다. 이온 센서(44)는 또한 점화장치(42)가 오염되었는지를 결정한다.
오염은 검영, 오일, 또는 다른 오염물질의 증착을 통하여 발생할 수 있다. 점화장치(42)가 오염되었을 때, 적절한 연소는 발생할 수 없다. 제어 모듈(38)은 연료를 연료 입구(72)로, 공기를 공기 입구(74)로 그리고 전기 에너지를 점화장치(42)로 연료의 공급을 제공하고 중단하도록 작동된다. 연료 및 공기의 주입기(36)로의 제공을 개시하기 전에, 제어 모듈(38)은 점화장치(42)가 이온 센서(44)에 의해 제공되는 신호를 통하여 오염되었는지를 결정한다. 만일 점화장치가 작동할 준비가 되었다고 결정하면, 제어 모듈은 엔진 속도, 주변 온도, 차량 속도, 엔진 냉각수 온도, 산소 함량, 흡입 공기량, 디젤 입자 필터(32)를 가로지른 압력 차이, 및 여러 가지 다른 차량 파라미터들과 같은 다수의 엔진 및 차량을 설명할 수 있다. 만일 제어 모듈(38)이 배기 가스 온도 내의공기 증가가 바람직하다고 결정하면, 연료 및 이차 공기가 주입기(36)에 제공된다. 코일(46)은 일차 연소 챔버(68) 내의 연소를 개시하기 위하여 전기 에너지를 점화장치(42)에 공급한다.
제어 모듈(38)은 또한 연료 및 공기의 주입기(36)로의 공급을 중단할 때를 결정하기 위하여 재생 유닛(26)으로부터의 하류의 위치에서 통로(14) 내의 배기 가스의 연소 및 온도를 포함하는 다수의 다른 파라미터를 평가할 수 있다. 예를 들면, 제어 모듈(38)은 특정 위치에서 바람직한 온도를 유지하도록 재생 유닛을 작동함으로써 폐쇄 루프 제어를 실행하기 위하여 재생 유닛(26), 사이드 브랜치 부(34) 내에, 또는 주 통로(14) 내에 위치되는 하나 또는 그 이상의 온도 센서로부터 신호들을 수신할 수 있다. 만일 연소가 예기치 않게 끝나면, 제어 모듈(38)은 연료의 공급을 중단한다. 다른 제어 계획들이 또한 본 발명의 범위 내에 존재한다.
도 3은 사이드 브랜치 부(34)에 결합되는 대안의 재생 유닛(26a)을 도시한다. 재생 유닛(26a)은 하우징(50)의 감소되거나 목이 좁은(necked-down) 출구 튜브 부가 제거된 것을 제외하고는 실질적으로 재생 유닛(26)과 유사하다. 그와 같이, 같은 구성요소들은 "a" 접미사와 동일시될 것이다. 주 바디 부(54a)는 출구 개구부(53a)에서 끝나는 실질적으로 일정한 지름을 포함한다.
도 4는 참조 번호 26b로 확인되는 또 다른 대안의 재생 유닛을 도시한다. 재생 유닛(26b)은 하우징(50b)의 더 큰 부(portion)가 배기 통로(14) 내에 위치되도록 야기하기 위하여 길이(L)가 증가된 것을 제외하고는 실질적으로 재생 유닛(26)과 유사하다. 같은 구성요소들은 "b" 접미사를 포함할 것이다. 점화장치(42)의 위치는 노즐(66)의 단부로부터 더 멀어지도록 변경되었다.
도 5 및 6은 소형 재생 유닛(26)의 상류의 파이프(112) 내에 위치되는 전환기 플레이트(diverter plate, 140)를 포함하는 또 다른 대안의 배치를 도시한다. 전환기 플레이트(140)는 그것을 통하여 확장하는 D-형태의 구멍(142)을 포함한다. 전환기 플레이트(140)는 통로를 통하여 흐르는 배기를 하우징(50)을 향하여 그리고 하우징(50) 주위에 흐르도록 강요하기 위하여 도 5에 도시된 것과 같은 각도에 위치된다. 전환된 배기 흐름은 재생 유닛(26)으로부터 파이프(112)를 통하여 흐르는 배기로 열을 전달한다.
도 7은 참조 번호 26c로 확인되는 또 다른 대안의 재생 유닛의 일부를 도시한다. 재생 유닛(26c)은 출구 튜브(56c)의 길이가 증가되고 거기를 통하여 확장하는 복수의 구멍(144)을 포함하는 것을 제외하고는 실질적으로 재생 유닛(26)과 유사하다. 확장된 출구 튜브 길이 및 구멍들(144)은 재생 유닛(26c)의 작동 동안에 연소 화염이 적절하게 유지되고 규제되도록 보장한다. 배기가 통로(14)를 통하여 흐르기 때문에, 배기의 일부는 더 바람직한 온도 분포, 화염 안정성 및 화염 품질을 야기하는 혼합 효과를 생성하는 구멍들(144)을 통과한다.
도 8은 참조 번호 26d로 확인되는 또 다른 대안의 재생 유닛을 도시한다. 재생 유닛(26d)은 재생 유닛(26)의 부품들뿐만 아니라 이차 연소 챔버(146)를 정의하는 부가적인 하우징 부(145)를 포함한다. 제 2 점화장치(148)는 이차 연소 챔버(146) 내로 확장한다. 복수의 구멍(149)은 배기 가스가 이차 연소 챔버(146)로 들어가는 것을 허용하도록 제 2 하우징(145)을 통하여 확장한다. 향상된 배기 가열 및 혼합이 재생 유닛(26d)의 사용을 통하여 달성될 수 있다.
도 9-13은 입구 튜브(52) 대신에 사용될 수 있는 대안의 입구 튜브 구성들을 도시한다. 각각의 변형된 입구 튜브는 단부 벽(152)을 통하여 확장하는 복수의 원주로 떨어져 간격을 두는 구멍(150)을 포함한다. 구멍들(150)은 통로(14)를 통하여 흐르는 배기 가스가 일차 연소 챔버(68)로 들어가는 것을 허용한다. 산소를 구멍들(150)을 거쳐 일차 연소 챔버 내로 제공함으로써, 압축기(96)에 의해 주입기(36)로 제공되는 이차 공기의 압력은 감소될 것이다. 압축기(96)의 비용 및 크기가 또한 감소될 것이다.
도 9에 도시된 입구 튜브(52e)는 일 단부에서 단부 벽(152e)에 부착되는 복수의 플랩(flap, 156e)을 포함한다. 플랩들(155e)은 구멍들(150e)을 통과하는 가스가 소용돌이치는 것을 유도하도록 배치된다. 도 10은 플랩들이 없는 직사각형 형태의 구멍들(150f)을 도시한다. 도 11은 구멍들(150g)의 방사상 내부 범위에 부착되는 복수의 플랩(156g)을 포함한다. 플랩들(156g)은 방사상으로 바깥쪽의 방향으로 배기 흐름에 대하여 비스듬히 확장한다. 도 12는 복수의 구멍(150h) 및 복수의 플랩(156h)을 갖는 또 다른 대안의 입구 튜브 어셈블리(52h)에 관한 것이다. 플랩들(156h)은 방사상으로 안쪽으로 확장한다.
도 13은 서로 떨어져 원주로 공간을 두는 복수의 원형 구멍(150i)을 도시한다. 어떠한 플랩도 구멍들을 부분적으로 차단하지 않는다. 도 9-13에 도시된 각각의 배치들은 실질적으로 유사한 일차 연소 챔버(68) 내의 흐름 분포를 제공한다.
또한 구멍들(150)을 포함하는 설명된 소형 재생 유닛 배치들 중 어느 것은 도 14에 도시된 것과 같이, 상대적으로 낮은 압력에서 압축 공기를 환상 볼륨(62) 내로 주입하기 위하여, 이동된 이차 공기 입구(74j)를 주입기(36j)가 구비될 수 있다는 것이 고려된다. 연료 입구(72j)는 이전에 설명된 것과 같이, 일차 연소 챔버(68j) 내의 미립화된 연료를 주사하도록 위치된다. 환상 볼륨(62j) 내로 주입된 공기의 일부는 구멍들(150i)을 통과하고 이차 공기의 나머지 부는 소형 재생 유닛(26j)을 냉각시키기 위하여 하우징(50j)의 외부 표면 위를 통과한다.
이전의 실시 예들의 설명은 설명의 목적을 위하여 제공되었다. 이는 이것이 완전하거나 또는 본 발명을 한정하는 것으로 의도되어서는 안 된다. 특정 실시 예의 개별 구성요소들 및 특징들은 일반적으로 그러한 특정 실시 예에 한정하지 않으나, 해당되는 경우에, 구체적으로 도시되거나 설명되지 않더라도, 교체 사용이 가능하고 선택된 실시 예에서 사용될 수 있다. 또한 이는 많은 방식으로 다양할 수 있다. 그러한 변경들은 본 발명이 범위를 벗어나는 것으로 고려되어서는 안 되며, 그러한 모든 변형들은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.
10 : 배기 가스 후처리 시스템
12 : 엔진
14 : 주 배기 통로
16 : 흡기 통로
18 : 터보차저
26 : 소형 재생 유닛
28 : 탄화수소 주입기
30 : 디젤 산화 촉매
32 : 디젤 입자 필터
34 : 사이드 브랜치 부
36 : 주입기
38 : 제어 모듈
42 : 제 1 점화장치
44 : 이온 센서
46 : 코일
50 : 하우징
52 : 입구 튜브
54 : 바디
56 : 출구 튜브
58 : 입구 헤더
62 : 환상 볼륨
65 : 사이드 브랜치 부의 내부 표면
66 : 주입기의 노즐 부
68 : 일차 연소 챔버
70 : 바디의 내부 실린더형 표면
72 : 연료 입구
74 : 공기 입구
76 : 연료 전달 시스템
78 : 연료 탱크
80 : 연료 필터
82 : 연료 펌프
84 : 연료 블록
86 : 연료 라인
90 : 이차 공기 시스템
92 : 이차 공기 필터
94 : 흡입 공기량 센서
96 : 압축기
110 : 구멍
112 : 파이프
140 : 전환기 플레이트
142, 144 : 구멍
145 : 제 2 하우징
146 : 이차 연소 챔버
148 : 제 2 점화장치
150 : 구멍
152 : 단부 벽
156e, 156g : 플랩

Claims (20)

  1. 배기 후처리 장치로부터의 상류 위치에서 엔진으로부터의 배기 스트림의 온도를 제어하기 위한 시스템에 있어서,
    상기 엔진으로부터의 상기 배기 스트림을 받도록 적용되는 주 배기 통로;
    상기 주 배기 통로와 소통되는 사이드 브랜치;
    연료를 연소시키고 상기 주 배기 통로를 통하여 흐르는 배기 가스를 가열하기 위하여 상기 사이드 브랜치 내에 위치하는 재생 유닛;
    연료 연소의 존재를 표시하는 신호를 출력하도록 작동되는 이온 센서; 및
    배기 온도를 증가시키기 위하여 선택적으로 작동하며, 상기 이온 센서 신호를 기초로 하여 상기 재생 유닛으로 연료의 공급을 제어하도록 작동되는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제어 유닛에 산소의 이차 소스를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 재생 유닛은 일차 연소 챔버를 정의하는 하우징을 더 포함하며, 상기 연료 및 상기 산소의 이차 소스가 직접적으로 상기 일차 연소 챔버에 공급되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 하우징은 자유 말단부에서 감소된 지름 부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 하우징은 상기 사이드 브랜치에 의해 지탱되는 제 1 단부 및 지탱되지 않는 제 2 단부를 포함하며, 상기 제 1 단부는 배기 가스 스트림의 일부를 받기 위하여 그것을 통하여 확장하는 복수의 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 하우징은 상기 하우징을 냉각시키기 위하여 적어도 부분적으로 상기 주 배기 통로 내로 확장하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제 3항에 있어서, 상기 재생 유닛은 주 연소 챔버를 정의하는 하우징을 더 포함하며, 상기 연료는 상기 일차 연소 챔버에 직접적으로 공급되며, 상기 산소의 이차 소스는 상기 하우징의 외부 표면에 공급되며, 상기 하우징은 상기 산소의 이차 소스의 일부가 상기 일차 연소 챔버로 들어가도록 허용하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 재생 유닛으로부터의 상류의 상기 주 배기 통로 내에 위치되는 전환기 플레이트를 더 포함하되, 상기 전환기 플레이트는 상기 재생 유닛을 향하여 배기 가스 유동을 안내하도록 형태화되고 위치되는 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 구멍은 실질적으로 문자 D의 형태인 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 이온 센서 신호가 예기치 않은 연료의 소멸을 나타낼 때 연료의 공급을 중단하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 사이드 브랜치는 대체로 30도에서 상기 주 배기 통로를 교차하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 사이드 브랜치는 배기 가스를 받지 않는 주 배기 통로로 확장하는 말단부를 갖는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 배기 후처리 장치로부터의 상류 위치에서 엔진으로부터의 배기 스트림의 온도를 제어하기 위한 시스템에 있어서,
    상기 엔진으로부터의 상기 배기 스트림을 받도록 적용되는 주 배기 통로;
    상기 주 배기 통로와 소통되는 블라인드 사이드 브랜치;
    연료를 연소시키고 상기 주 배기 통로를 통하여 흐르는 배기 가스를 가열하기 위하여 상기 사이드 브랜치 내에 위치되며, 상기 사이드 브랜치의 측벽 내에 위치되고 측벽으로부터 떨어져 위치되는 하우징, 상기 연료를 상기 하우징에 의해 정의되는 챔버로 주입하기 위한 노즐, 및 상기 하우징 내의 상기 연료의 연소를 개시하기 위한 점화장치를 포함하는 재생 유닛; 및
    배기 온도를 증가시키기 위하여 상기 재생 유닛을 선택적으로 작동하기 위한 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 제어 유닛에 산소의 이차 소스를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 하우징은 자유 말단부에서 감소된 지름 부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 하우징은 상기 사이드 브랜치에 의해 지탱되는 제 1 단부 및 지탱되지 않는 제 2 단부를 포함하며, 상기 제 1 단부는 배기 가스 스트림의 일부를 받기 위하여 그것을 통하여 확장하는 복수의 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제 13항에 있어서, 상기 하우징은 상기 하우징을 냉각시키기 위하여 적어도 부분적으로 상기 주 배기 통로 내로 확장하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 제 13항에 있어서, 상기 하우징 및 상기 측벽 사이의 구역에 공급되는 이차 공기원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 제 13항에 있어서, 상기 재생 유닛으로부터의 상류의 상기 주 배기 통로 내에 위치되는 전환기 플레이트를 더 포함하되, 상기 전환기 플레이트는 상기 재생 유닛을 향하여 배기 가스 유동을 안내하도록 형태화되고 위치되는 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 구멍은 실질적으로 문자 D의 형태인 것을 특징으로 하는 시스템.
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