Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, insbesondere eine Mehrstoff- Großdieselbrennkraftmaschine, mit einem umgehbaren SCR-Katalysator, mit einem zumindest einem Steuerorgan zum Umschalten der Strömung in einer Ab- gasleitung zwischen einer den SCR-Katalysator aktivierenden ersten Stellung und einer den SCR-Katalysator umgehenden zweiten Stellung, und zumindest einem den SCR-Katalysator umgehenden Strömungsweg .

Aus der DE 10 2005 015 479 AI ist es bekannt, einen SCR-Katalysator (SCR = selective catalytic reduction) mit einer Bypassleitung zu umgehen, um die Temperatur der durch den Katalysator strömenden Abgase zu begrenzen.

Die FR 2 914 947 AI offenbart eine Brennkraftmaschine mit einem Abgasstrang, in welchem ein SCR-Katalysator angeordnet ist, wobei zur Umgehung des SCR- Katalysators ein über ein Steuerorgan steuerbare Bypassleitung vorgesehen ist.

Die DE 44 21 257 AI beschreibt eine Brennkraftmaschine mit zwei jeweils für sich abschaltbaren Zylindergruppen, welche jeweils einen eigenen Abgaskatalysator aufweisen. Um zu vermeiden, dass bei Zylinderabschaltung der jeweils zugeordnete Abgaskatalysator unter seine Betriebstemperatur abkühlt, ist die gesamte Abgasanlage so ausgebildet, dass die aus der abgeschalteten Zylindergruppe ausgestoßenen Gase durch die Abgase der weiterhin befeuerten Zylindergruppe erwärmt werden. Ein Umgehungsströmungsweg zur Umgehung der Katalysatoren ist nicht vorgesehen.

Weiters ist aus der EP 0 580 931 AI eine Brennkraftmaschine mit einem umgehbaren Startkatalysator bekannt, wobei zum sicheren und raschen Umschalten zwischen einer den Startkatalysator aktivierenden Kaltlaufstellung und einer den Startkatalysator umgehenden Warmlaufstellung das Steuerorgan als eine ringförmige und mit der Abgasleitung achsgleiche und längs dieser verschiebbare Abgasschiebemuffe ausgebildet ist.

Insbesondere bei marinen Mehrstoff-Großmotoren, hängt die Abgasqualität stark vom eingesetzten Kraftstoff ab. Um strengen Abgasvorschriften in küstennahen Gebieten zu entsprechen, werden zur Reduktion von Stickoxiden bei Schiffsmotoren unter anderem SCR- Katalysatoren eingesetzt. Um im Schwerölbetrieb eine unakzeptable Verschmutzung oder Zerstörung des SCR- Katalysators zu vermeiden, können SCR- Katalysatoren über Bypassleitungen umgangen werden. Externe Bypassleitungen haben aber den Nachteil, dass sie den Bauraum wesent- lieh erhöhen. Ein weiterer Nachteil ist, dass während der Deaktivierung des SCR- Katalysator dieser unter die minimale Betriebstemperatur auskühlt.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden, und auf einfache und platzsparende Weise eine unakzeptable Verschmutzung oder gar Zerstörung des SCR-Katalysators in belastenden Betriebsarten zu vermeiden.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der den SCR-Katalysator umgehende Strömungsweg als Ringraum zwischen zwei, vorzugsweise achsgleichen, konzentrischen Rohren gebildet ist, wobei der SCR-Katalysator vom Innenrohr aufgenommen wird, und wobei ein erstes Zuflussrohr zum Innenrohr und ein zweites Zuflussrohr zum umgehenden Strömungsweg führt.

Die konzentrische Anordnung des umgehenden Strömungsweges relativ zum den SCR-Katalysator aufnehmenden Innenrohr ermöglicht eine äußerst kompakte Bauweise.

Über ein erstes Steuerorgan im ersten Zuflussrohr kann der Zufluss zum SCR- Katalysator aktiviert oder geschlossen werden. Stromaufwärts des ersten Steuerorgans ist im ersten Zuflussrohr eine Additivzumesseinrichtung für eine wässri- ge Harnstofflösung angeordnet.

Weiters kann im zweiten Zuflussrohr ein zweites Steuerorgan angeordnet werden, um den umgehenden Strömungsweg zu öffnen oder zu schließen. Im Gasbetrieb bzw. im emissionsarmen Betrieb wird der SCR-Katalysator aktiviert, und im Schwerölbetrieb deaktiviert.

Dadurch, dass der umgehende Strömungsweg als Mantelströmung um den SCR- Katalysator herumgeführt wird, wird der SCR-Katalysator auch im deaktivierten Zustand durch die umströmenden Abgase aufgewärmt. Dies bewirkt, dass der SCR-Katalysator in kurzer Zeit voll einsatzfähig ist.

In weiterer Ausführung der Erfindung kann zur Schwingungsdämpfung und Kompensation von thermisch bedingten Längenänderungen vorgesehen sein, dass zwischen zumindest zwei axial beabstandeten Bereichen des Innenrohres und/ oder des Außenrohres, oder zwischen dem Innenrohr bzw. Außenrohr und dem ersten bzw. zweiten Zuflussrohr zumindest ein Kompensatorelement angeordnet ist. Durch die Integration der Kompensatorelemente in das Gehäuse des SCR-Katalysator kann weiterer Bauraum eingespart und eine Schwingungs- und Längenkompensation noch im Gehäuse des SCR-Katalysators durchgeführt werden. In einer besonders kompakten und einfach herzustellenden Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass das erste Kompensatorelement 12 und das zweite Kompensatorelement 13 als gemeinsame Doppelkompensatoreinheit 15 ausgebildet ist, wobei vorzugsweise das erste und das zweite Kompensatorelement 12, 13 über radiale Stege 14 miteinander verbunden sind.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Fig. näher erläutert.

Die Fig. zeigen schematisch verschiedene Ausführungsvarianten von SCR-Kataly- satoren von erfindungemäßen Brennkraftmaschinen, jeweils in Längsschnitten.

In allen Ausführungsvarianten ist ein SCR-Katalysator 1 in einem Gehäuse 2 angeordnet, welches zwei konzentrisch zueinander mit radialem Abstand zueinander angeordnete Rohre 3, 4 aufweist, zwischen welchen ein Ringraum 5 aufgespannt ist. Der SCR-Katalysator 1 wird dabei vom Innenrohr 3 aufgenommen. Der Ringraum 5 bildet einen Strömungsweg S ₂ zur Umgehung des SCR-Kataly- sators 1 aus.

Das Innenrohr 3 ist mit einem ersten Zuflussrohr 6 und das äußere Rohr 4 mit einem zweiten Zuflussrohr 7 verbunden. Im ersten Zuflussrohr 6 ist ein beispielsweise durch eine Schaltklappe gebildetes erstes Steuerorgan 8 angeordnet, um den SCR-Katalysator 1 für die Abgasströmung Si freizugeben oder zu sperren. Weiters kann im zweiten Zuflussrohr 7 ein zweites Steuerorgan 9 angeordnet sein, welches ebenfalls durch eine einfache Schaltklappe gebildet sein kann (Fig. 3, Fig. 4). Die Zuflussohre 6, 7 können durch bogen- oder S-förmig gekrümmte Leitungen gebildet sein, wobei das erste Zuflussrohr 6 teilweise innerhalb des zweiten Zuflussrohres 7 geführt ist (siehe Fig. 2 bis Fig. 4). Wie in Fig.4 gezeigt ist, können die beiden Zuflussrohre 6, 7 auch von einer gemeinsamen Abgasleitung 11 ausgehen.

Stromaufwärts des ersten Steuerorgans 8 ist im ersten Zuflussrohr 6 eine Addi ^¬ tivzumesseinrichtung 10 angeordnet, um wässrige Harnstofflösung als Reaktionsmittel dem SCR-Katalysator zuführen zu können.

Neben den bereits genannten Vorteilen kompakter Aufbau und Schutz des Katalysators vor Verschmutzungen lässt sich durch diese Variante eine zumindest teilweise beheizte Mischstrecke zwischen Additivzumesseinrichtung 10 und SCR- Katalysator 1 realisieren, da das Innenrohr 3 ja von heißem Abgas umströmt und damit erwärmt wird. Dadurch ist eine gute Verdampfung und Vermischung des Reduktionsmittels sichergestellt und die Bildung von Reduktionsmittelablagerungen auf der inneren Innenrohroberfläche wird verhindert.

Die Fig. 5 und Fig. 6 zeigen Ausführungsvarianten, wobei zwischen jeweils zwei axial beabstandeten Bereichen des Innenrohres 3 bzw. des Außenrohres 4 und/ oder zwischen dem Innenrohr 3 und dem ersten Zuflussrohr 6 bzw. zwischen dem Außenrohr 4 und dem zweiten Zuflussrohr 7 zumindest ein erstes bzw. zweites Kompensatorelement 12, 13 angeordnet ist um Schwingungen und/oder thermisch bedingte Längenänderungen auszugleichen. Fig . 5 zeigt dabei eine Ausführung, bei der separate Kompensatorelemente 12, 13 für das Innenrohr und das Außenrohr 4 vorgesehen sind. In Fig. 6 dagegen sind die Kompensatorelemente 12, 13 über radiale Stege 14 zu einer Doppelkompensatoreinheit 15 verbunden. Die Doppelkompensatoreinheit 15 kann als Ganzes verbaut werden.