CN102459835B - 具有注入系统的排气管路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车排气管路，所述排气管路包括：上游(14)和下游(16)两个块体，用于处理在所述排气管路(2)中流动的废气，所述上游(14)和下游(16)块体连续设置在所述排气管路(2)中；注入部分(18)，设置在由所述上游块体(14)界定的上游面(20)和由所述下游块体(16)界定的下游面(22)之间，包括为废气流设置的从所述上游面(20)延伸到所述下游面(22)的流通通道(24)，该通道(24)包括在所述上游面(20)和所述下游面(22)之间具有确定长度的中心线(L1)，所述注入部分(18)包括安装在所述注入部分(18)上并且能够将反应物注入到所述注入部分中的反应物注入器(26)。所述注入部分(18)包括至少第一杯体(30)，该第一杯体设置在废气流路径中的所述流通通道(24)内，以使废气喷射流的平均路径比预定长度高至少20％。

Description

具有注入系统的排气管路
技术领域
本发明大体涉及汽车排气管路，该排气管路具有为发动机废气的选择性还原催化剂而设置的还原剂注入装置。
背景技术
更具体地说，本发明涉及汽车排气管路的使用，这种类型的汽车排气管路包括：
上游和下游两个块体，用于处理在所述排气管路中流动的废气，该上游和下游两个块体串行设置在所述排气管路中；
注入部分，设置在由所述上游块体界定的上游面和由所述下游块体界定的下游面之间，包括：从所述上游面延伸到所述下游面的用于废气流的流通通道，该通道包括在所述上游面和下游面之间具有确定长度的中心线，所述注入部分包括安装在该注入部分上并且能够将反应物注入到该注入部分中的反应物注入器。
这种排气管路被用来装备内燃机，例如柴油机，其包括用于减少氮氧化物的系统和位于该系统上游的为还原剂(例如尿素)设置的注入器。尿素注入部分的最普遍结构为大体上位于上游的颗粒过滤器(在氧化催化器之后)和下游氮氧化物的选择性催化还原系统(SCR)之间。另一种相当普遍的方案包括将注入部分设置在氧化催化器和处理氮氧化物还原的浸渍颗粒过滤器之间或设置在氧化催化器和传统颗粒过滤器之前的SCR催化器之间。
然而，在这两种情形中，从上游块体(颗粒过滤器或氧化催化器)的出口面一直到接下来的块体(SCR催化器、或浸渍颗粒过滤器或标准颗粒过滤器前面的SCR催化器)的入口面，所述注入部分包括：减小气体通道直径的收敛式圆锥体、支撑注入器的管道、和增加气体通道直径的发散式圆锥体。此外，在大多数情形中，所述注入部分包含位于所述支撑注入器的管道内的混合器。
这种设置构成了不可压缩链路，尤其是由于收敛式和发散式圆锥体的存在。此外，为了保证尿素注入系统的正确运行，需要保证将尿素注入、挥发、水解-热解成氨气以及将氨气与废气混合的功能，以便在下游块体的摄入面上氨气在废气中非常均匀地分布。这种尿素到氨气的转换和氨气与废气之间的混合需要时间，因此需要非常长的路径距离。
总的来说，通过尽可能地优化不同的功能，可将两个块体之间的距离减小到200mm。然而，这种减小了距离的设置是易被破坏的并且制造成本高。
发明内容
在本文中，本发明的目的是提供一种排气管路，其作用更令人满意、体积更小、制造成本更低。
为此，本发明涉及一种前述类型的排气管路，其特征在于，注入部分包括至少第一杯体，该第一杯体设置在废气流路径中的流通通道内，以便废气喷射流的平均路径比预定长度高至少20％。
经单独考虑，或根据所有技术上可行的结合进行考虑，所述排气管路可包括一个或多个以下特征，
-所述确定长度大体在40到140mm之间；
-所述第一杯体的底部以螺旋形围绕所述注入部分的中心线；
-所述第一杯体的底部以螺旋形围绕所述注入部分的中心线，进行四分之三周的旋转；
-所述第一杯体在所述螺旋形的距所述上游面最远的端部处具有开口；
-所述第一杯体在所述螺旋形的距所述上游面最远的端部处具有扰流器；
-所述扰流器从所述第一杯体的底部朝所述上游面以及所述螺旋形的外部延伸；
-所述注入部分包括设置在所述上游面和所述第一杯体之间的流通通道内的第二杯体，该第二杯体具有以螺旋形围绕所述注入部分的中心线的底部；
-所述第二杯体在所述螺旋形的距所述上游面最远的端部处具有开口；
-所述第二杯体在所述螺旋形的最靠近所述上游面的端部处具有开口；
-所述两个杯体在其两者之间界定了螺旋形的管道，该螺旋形的管道从所述第二杯体的开口起始，通向所述第一杯体的开口，伸展至少180°，优选地，伸展275°，具有大体大于2300mm2的平直区域；
-所述第一杯体包括：环形壁，该环形壁具有朝所述上游面突出的中央区域和朝向所述上游面、环绕所述突出的中央区域的中空外围区域；开口，该开口形成于所述突出的中央区域和所述中空外围区域之间的所述第一杯体的壁上；
-所述注入部分包括设置在所述上游面和所述第一杯体之间的流通通道内的第二杯体，所述第二杯体包括：环形壁，该环形壁具有朝向所述上游面的中空中央区域和朝所述上游面突出、环绕所述中空中央区域的外围区域；以及开口，该开口形成于所述中空中央区域和所述突出的外围区域之间的所述第二杯体的壁上；
-所述第一和第二杯体的形状使得废气从所述第二杯体的开口到所述第一杯体的开口进行螺旋运动；
-在所述第一杯体和所述第二杯体之间注入反应物；
-所述第一杯体的开口和所述第二杯体的开口绕所述中心线彼此成角度地偏置；
-所述杯体具有直径大体等于5mm的孔或具有开口；
-所述第一杯体在其至少一部分表面上包含丝网层；
-所述反应物注入器定向成使注入方向垂直于所述注入部分；和
-所述反应物注入器定向成使注入方向平行于所述注入部分的切面。
附图说明
本发明的其它特征和优点将参照附图由具体实施方式参考性地且非限制性地显现出来，其中，
图1为根据本发明的一个实施例的排气管路的分解透视图；
图2为图1的排气管路的分解透视图，描绘了该排气管路的运作；
图3为图1的排气管路的组合透视图；
图4、5、6和7为图1的排气管路的示意图，该排气管路具有用于气体/尿素混合物均匀化的装置；
图8为根据本发明的排气管路的第二实施例的剖面图；
图9为图8的排气管路的第二实施例中杯体的透视图；
图10为图8的排气管路的第二实施例中一个杯体的透视图；
图11为根据本发明的排气管路的第三实施例的剖面图；
图12为图11的排气管路的第三实施例的另一剖面图；和
图13为图11的排气管路的第三实施例中杯体的透视图。
具体实施方式
在下面的描述中，上游和下游应当理解为相对于经过排气管路的废气的正常流动方向，由附图中的箭头指示。
图1部分地示出了排气管路2，该排气管路2安装在配备有内燃机，例如柴油机的汽车上。该排气管路2包括两个废气处理装置4、6。每个废气处理装置4、6包括外壳10、12和设置在该外壳10、12内的块体14、16。
例如，上游废气处理装置14为颗粒过滤器或氧化催化器，下游废气处理装置16为SCR催化器、或SCR浸渍颗粒过滤器或其后设置有标准颗粒过滤器的SCR催化器。
氧化催化器或SCR的块体例如包括由有利于燃烧气体氧化和/或氮氧化物还原的催化金属所覆盖的可透气结构。颗粒过滤器的块体用于容纳发动机放出的烟粒，也可用于束缚气体污染物。
排气管路2还包括设置在上游块体14界定的上游面20和下游块体16界定的下游面22之间的注入部分18。该上游面20是废气离开所述上游块体14所要经过的面，该下游面22是废气进入所述下游块体16所要经过的面。
所述注入部分18包括为废气流设置的从所述上游面20延伸到所述下游面22的流通通道24和安装在所述注入部分18上并且能够将反应物注入到该注入部分18中的反应物注入器26。
所述通道24具有中心线L1，该中心线L1在所述上游面20和所述下游面22之间具有确定长度。该中心线L1是穿过所述流通通道24的直线区域的几何中心的线。在所示实例中，该中心线L1是平行于所述上游和下游块体的轴线的直线，垂直于所述上游面20和所述下游面22且通过它们的中心。
所述注入部分18包括杯体28，该杯体28设置在废气流路径中的流通通道24内。该杯体28被称为堰。该堰28的底部以螺旋形围绕所述注入部分的中心线，在该螺旋形离所述上游面最远的端部处具有大的开口29。该开口29相对于中心线L1和垂直于该中心线L1的平面都是倾斜的。
所述杯体28的直径等于废气流通通道的内径，其在所述流通通道24的整个直线区域内延伸。所述杯体28的外围边缘支撑所述流通通道的内表面。
所述堰28的螺旋形状使废气进行旋转运动，仅有的孔位于下游。该废气大致完成一次完整的旋转。
所述堰28的最上部距所述上游块体的出口面20约6mm。根据另一个实施例，该距离可增加至10mm以便不过度增加背压。
此外，所述注入部分18包括第二杯体30，称为“通道”，其设置在所述流通通道24内、所述第一杯体28和所述下游面22之间，该第二杯体30具有以螺旋形围绕所述注入部分的中心线L1的底部。
优选地，所述第二杯体30的底部以螺旋形围绕注入部分的中心线L1，进行四分之三周的旋转。
所述第二杯体30在所述螺旋形距所述上游面最远的端部处具有开口。该开口由该第二杯体30的螺旋形底部的两端部边缘和所述流通通道24的壁限定。
所述杯体30的直径等于废气流通通道的内径，其在所述流通通道24的整个直线区域内延伸，该杯体30的外围边缘支撑该流通通道的内表面。
所述两个杯体28、30在其两者之间限定出螺旋形管道，该螺旋形管道从所述堰28的开口29通向所述杯体30的开口，伸展至少180°，优选地，伸展275°。该螺旋形管道由所述流通通道24的内表面横向限制。
所述杯体开口中的螺旋形管道为废气提供大体上大于2300mm2，优选至少为2375mm2的区域。该区域相当于直径为55mm的管区域，通常使用于排气管路，尤其是所述注入部分中。
所述第一杯体28的开口和所述第二杯体30的开口是绕中心线L1彼此成角度偏置的，以避免形成任何与废气流注入部分的中心线L1平行的直接路径。
所述注入部分具有直径约为150mm的圆柱形侧壁，该直径大体等于所述气体处理装置的直径，该侧壁的长度在40mm到140mm之间。优选地，所述上游块体的上游面和所述下游块体的下游面之间的距离在60mm到100mm之间。
所述侧壁制作于单件上，其外壳12环绕下游块体16。
例如，通过焊接将所述两个杯体固定到所述侧壁。
所述侧壁包括孔口，该孔口用于将反应物，此处为尿素，的注入器引入和固定到位于第一杯体28和第二杯体30之间的壁上。该注入器定向成使注入方向垂直于所述侧壁。
根据一个替换例，所述注入器定向成使注入方向相对于所述侧壁的切面成40°到45°的角度，以使喷出流与废气的方向一致。
根据图3中用虚线描绘的另一个替换例，所述注入器26定向成使注入方向平行于所述侧壁的切面，从而能够获得更紧凑的注入部分18。
根据另一个替换例，所述第一杯体28包括防止尿素液滴喷射流与所述上游块体14接触的局部偏转器。例如，该局部偏转器通过切去所述第一杯形成。
现在参照图2详细说明上面所述排气管路的运作，该图2描绘了废气喷射流。
废气穿过所述上游块体14后，以大体均匀的分布状态离开该上游块体14。该废气流为层流并且大体平行于中心线L1。废气到达所述第一杯体28。该第一杯体28阻挡平行于中心线L1的气体流动，该第一杯体28的螺旋形状使得气体进行旋转运动。
接着，气体进入所述通道30，该通道的螺旋形状维持气体的旋转运动。
在所述第一杯体28或堰的出口，尿素被注入到所述通道30的上游部分。尿素到氨气的转换发生在气体穿过通道30的过程中，即，气体旋转四分之三周所需要的时间中。在该四分之三周的旋转过程中，废气经过的平均距离约为180mm。该距离相当于，使用具有平均直径(SMD)为90μm、注入速度为25ms、散射角为16°的喷射流的注入器时，将尿素转换成氨气需要的距离。
一旦气体到达所述通道30的开口或出口，则其通过所述下游块体16。
已到达这一阶段的气体已经平均进行了略多于一次的旋转；因此所述气体获得了显著的切向速度并且用该气体成分“攻击”所述下游面22或接下来的块体16的入口面。公知的是，以这种方式到达块体有利于在该块体上得到良好的、均匀的分布。
典型地，所述注入部分18具有仅仅60mm的长度和150mm的直径，即，该直径为包围所述上游和下游块体的外壳的直径。通过这种方式，如图3中所示，所述注入部分被包含在60mmx150mm(直径)的圆柱中，并且能够使废气喷射流的平均路径相对于上游面20和下游面22之间的确定长度增加20％。
此外，如果气体流速不同于前述示例，那么，为形成需要的流通区域，圆柱的长度将是不同的。如果该流速较高，那么必须增大所述两个块体之间的距离。如果该流速较低，那么要减小所述两个块体之间的距离。
该实施例可在汽车地板或端壳(封闭位置中)下方的水平或垂直部分使用。
当然，所述系统可使用所有类型的尿素注入器，这些不同注入器的特征为具有多种范围的喷射流。这些喷射流具有或宽或窄的柱，对于非常细小的液滴或相当大的液滴其平均直径是不同的，喷射速度也或大或小。
因此，为了保证最佳均匀性，如图4中所示，所述第一杯体28具有直径大体上等于5mm的孔40。
例如，如果所述注入器26的喷射流含有小能量的细小液滴，那么尿素液滴将不能深度渗入气体喷射流。因此所述通道30外边缘上的尿素浓度将大于其中心的尿素浓度。所述通道30外边缘上方的堰28的孔40可允许离开上游块体14的气体通向通道30的入口，并减少该通道30外围处的尿素/空气比。
反之，如果所述注入器26的特征是大部分尿素位于所述通道30内的中央部分，所述孔40则悬于该区域上方。
根据图5和图6中描绘的一个替换例，所述注入部分18包括位于所述两个杯体之间的线性混合器，用以产生阻碍，目的是截断流体以均匀化废气和尿素或氨气。该混合器的形式可采用图5所示安装在所述第二杯体30上且朝向所述第一杯体28(图中未示出)的翅片50或翼片，或图6所示的螺旋形状60。
根据图7中所示的另一个替换例，所述第二杯体30包括设置在该第二杯体30表面的至少一部分上的丝网层70。在组装前，对所述第二杯体30独立于构成所述注入部分18的其它部分来进行设置，使所述丝网层70可被放置在需要使尿素挥发和尿素到氨气的转换最佳化的位置上。实际上，将所述丝网层70放置在排气管中是非常困难的。在公知方式中，添加丝网层70使得通过显著增大金属/气体交换表面来增加尿素和废气之间的接触表面成为可能。
在图7中，所述通道30被所述丝网70覆盖的部分比外壁热；在那里，尿素的挥发和尿素到氨气的转换也因此更容易，更快速。
还可将所述丝网层70放置在与所述第二杯体30相对的第一杯体28(此处未示出)的下部。
单独考虑，或根据所有技术上可行的结合进行考虑，为了得到气体/氨气混合物的最佳均匀性，所述注入部分18可包括这些替换例中的一个或多个。
图8(剖面图)，9和10(透视图)中描绘了注入部分318的第二实施例。该注入部分318包括第一杯体328和第二杯体330。
在所述上游废气处理装置4的外壳10的下部固定下游废气处理装置6的外壳12以密封废气。所述下游块体16和两个杯体328、330在所述下游外壳12内。
所述第一杯体328具有底部，该底部以螺旋形围绕所述注入部分318。该第一杯体328具有朝向所述下游面22的凹面，使得该第一杯体328的底部形成为所述第二杯体330的盖子。
所述第一杯体328在所述螺旋形的最靠近所述上游面20的端部具有大的开口329。该开口329相对于中心线L1和垂直于中心线L1的平面都是倾斜的。
所述第一杯体328具有延伸了该第一杯体328的底部且大体垂直于中心线L1延伸的外围边350，该外围边350穿过在下游外壳12的上游部分形成的外围腔352。在该下游外壳12处固定所述第一杯体328的外周边350以密封废气，例如通过焊接方式。
所述第一杯体328的底部还包括孔340，以保证废气的最佳均匀性。
所述第二杯体330设置在所述第一杯体328和所述下游面22之间，该第二杯体330具有以螺旋形围绕所述注入部分318的中心线L1的底部。
优选地，所述第二杯体330的底部以螺旋形围绕所述注入部分318的中心线L1，进行至少四分之三周的旋转。
所述第二杯体330在所述螺旋形距所述上游面20最远的端部处具有开口354。该开口354由所述第二杯体330的螺旋形底部的两个端部边缘356A、356B和所述第二杯体330的外围壁358限定，该第二杯体330的外围壁358支撑所述流通通道的内表面。
所述第二杯体330具有延伸了该第二杯体330的外围壁358且大体垂直于中心线L1延伸的外围边360，该外围边360穿过在下游外壳12的上游部分形成的外围腔352。在该下游外壳12处固定该第二杯体330的外围边360以密封废气，例如通过焊接方式。
因此，所述第一杯体328的外围边350和第二杯体330的外围边360是相对设置、彼此接触的，并相互固定以密封废气，例如通过焊接的方式。
所述两个杯体328、330在其两者之间界定出了螺旋形管道，该螺旋形管道从该第一杯体328的开口329延伸到该第二杯体330的开口354，并且伸展至少180°，优选地，伸展275°。
所述第二杯体330还包括扰流器380，该扰流器380设置在该第二杯体330的下游端部，即，所述螺旋形的距上游面20最远的端部处。该扰流器380从所述第二杯体330的底部朝所述上游面20和所述螺旋形管道的外侧延伸，并由端部边缘356B限定。该扰流器380由此形成朝向所述上游面20的凸缝开口。
作为示例，扰流器380的曲线半径为5.5mm，高度为7mm，该扰流器380的高度可增加至10mm。该扰流器380成角度延伸超过10°，该值可增加至90°。
如在下文中将更详细地说明的那样，所述扰流器380能够在开口354之后就限制氨气浓度。
本发明提供了反应物注入器(未示出)，用以注入到由两个杯体328、330限定的螺旋形管道。为此，该反应物注入器被安装在所述第一杯体328的底部，靠近所述开口329。
根据一个替换例，所述注入器安装在所述第二杯体330的外围壁358上。
现依照图8详细说明根据上面所述的第二实施例的排气管路的运作，图8以箭头示出废气流。
如前面所述，废气到达所述第一杯体328。该气体在通过所述上游块体14后由该第一杯体328收集。
接着，该废气通过所述开口329或通过孔340穿过所述螺旋形管道并在该螺旋形管道中流动，向上到达所述开口354。
尿素在所述螺旋形管道的入口处注入，并且在废气经过该螺旋形管道的过程中转换成氨气。
在所述螺旋形管道的出口处，所述扰流器380迫使废气的下层，即，靠近所述第二杯体330且带有大量氨气的气体层，突然改变方向成朝向上方，即，朝向上游面20，并与位于其正上方的气体层混合，该中间层带有较少的氨气。所述第二杯体330的出口处的废气则具有平均和均匀的氨气浓度。
此外，扰流器380使气体的下层突然偏移，正好在附图8中附图标记D所示区域中的第二杯体330的出口处产生真空。该真空吸入位于第二杯体330的出口和下游块体16之间的废气，从而在所述下游面22上得到更好的废气旋转。
作为示例，在所述注入部分318直径为150mm和长度为70mm的情况下，所述下游面22上的氨气均匀指数可增加百分之五到百分之九。
此外，与前面的情形相同，混合器集成在螺旋形管道内，和/或该螺旋形管道的部分壁可包含丝网，以保证气体和尿素和/或氨气的最佳均匀性。
该实施例的优点是改进了氨气在所述下游块体16的下游面22上的分布，从而使氨气均匀地分布在该下游块体16中。
在图11、12(剖面图)和13(透视图)中描绘了注入部分418的第三实施例。该注入部分418包括第一杯体428和第二杯体430。
经由所述第二杯体430，在所述上游废气处理装置4的外壳10处固定所述下游废气处理装置6的外壳12以密封废气。所述两个杯体428、430设置在上游外壳10和下游外壳12之间的接合部分，所述第一杯体428在上游外壳10内，所述第二杯体430在下游外壳12内。
所述第一杯体428朝所述下游面22开口，包括没有锋利边缘的环形壁。该壁具有朝向所述上游面20的中空中央区域450和向所述上游面20突出、环绕所述中空中央区域450的外围区域452。该突出的外围区域452包括彼此相对的下部外围部分454和上部外围部分456，相对于该上部外围部件456，该下部外围部件454沿中心线L1具有减小的轴线高度。该下部外围部分454和该上部456外围部分通过两个相对的横向外围部分458彼此相连。
所述第一杯体428相对于穿过注入部分418的中心线L1且穿过反应物注入器436的平面是对称的(图12)。
大的开口429形成于中空中央区域450与突出的外围区域452的上部外围部分456之间的第一杯体428的壁上。该开口429相对于中心线L1和垂直于该中心线L1的平面都是倾斜的。该开口429具有基本圆滑的三角形状，其顶点中的一个位于朝向所述注入器436的位置。
所述第一杯体428具有延伸了该第一杯体428的壁并大体垂直于中心线L1延伸的外围边460。在所述第二杯体430处固定所述第一杯体428的外围边460以密封废气，例如通过焊接的方式。
所述第二杯体430设置在所述第一杯体428和所述下游面22之间。
所述第二杯体430朝上游面20开口，并包括没有锋利边缘的环形壁。该壁具有朝上游面20突出的中央区域462和朝向上游面20、环绕所述中央区域462的中空外围区域464。该中空外围区域464包括彼此相对的下部外围部分466和上部外围部分468，相对于该上部外围部分468，该下部外围部分466沿中心线L1具有减小的轴线高度。该下部外围部分466和该上部外围部分478通过两个相对的横向外围部分470彼此相连。
所述第二杯体430相对于穿过注入部分418的中线L1并穿过反应物注入器436的平面是对称的(图12)。
开口472形成于突出的中央区域462和中空外围区域464的下部外围部分466之间的第二杯体430的壁上。该开口472相对于中心线L1和垂直于该中心线L1的平面都是倾斜的。该开口472具有圆滑的新月形状，其大的一边位于与注入器436相对的位置。
所述第一杯体428的开口429和所述第二杯体430的开口472绕中心线L1以大体180°的角度彼此成角度地偏置。
根据一个替换例，第二开口设置在中空中央区域450和突出的外围区域452的下部外围部分454之间的第一杯体428的壁上，与所述注入器436相对，大体位于所述第二杯体430的开口472处，用以连通开口429，使得部分气体可直接到达开口472而不必经过流通通道，从而减小了背压。
所述第二杯体430具有延伸了第二杯体430的壁并大体垂直于中心线L1延伸的外围边474。在上游外壳10和下游外壳12以及第一杯体428的外围边460处固定第二杯体430的外围边474以密封废气，例如通过焊接方式。
组装后，两个杯体428、430呈现出“炸面包圈”的形状并且在其两者之间限定出两个从第一杯体428的开口429通向第二杯体430的开口472的半环形管道。
反应物注入器436用于注入到由所述两个杯体428、430限定的两个半环形管道，为此，其被安装在所述第一杯体428的外围区域452的上部外围部分456，靠近开口429。该注入器436定向成相对于中心线L1大体呈45°，以便喷射流朝向所述第二杯体430的凸出中央区域462。
根据一个替换例，注入器436定向成使注入方向垂直于两个半环形管道。
根据另一个替换例，所述注入器436定向成使注入方向平行于所述两个半环形管道的切面，从而可得到更紧凑的注入部分418。
现在依照图11和12详细说明根据上面所述第三实施例的排气管道的运作，图中通过箭头示出废气流。
如前面所述，废气到达第一杯体428。该气体在通过上游块体14后由该第一杯体428收集。
接着，该废气经由开口429穿过流通通道(图11)。
尿素在该流通通道的入口处注入，并且在该废气经过该流通通道的过程中转换成氨气。
由于所述注入器436的定向，气流在所述两个半环形管道之间分布。
该气流的第一部分利用所述半环形管道中的其中一个，沿着该管道进行绕该管道中心线的螺旋运动，向上流动至开口472。两个杯体428、430的环形形状使该第一部分气流进行旋转运动，沿着图12中的顺时针方向绕中心线进行至少一次完整的旋转，或者多达四次完整的旋转。
在这段时间，该气流的第二部分利用另一个半环形管道，沿着该管道进行绕该管道中心线的螺旋运动，向上流动至开口472。两个杯体428、430的环形形状使该第二部分气流进行旋转运动，沿着图12中的顺时针方向绕中心线进行至少一次完整的旋转，或者多达四次完整的旋转。
一旦该气体穿过开口472，其将穿过下游块体16。
此外，与前面的情形相同，混合器可集成到流通通道内，和/或该流通通道的一部分壁可包括丝网，以保证气体和尿素和/或氨气的最佳均匀性。
该实施例的优点是允许气体和尿素和/或氨气的优良混合。
根据本发明的排气管路具有如下优点：减小了连续块体的两面之间的距离，同时为气体保留了足够的路径长度以保证尿素到氨气的转换。该路径的长度对于完成将注入到废气中的尿素转化为氨气的化学反应、以及使最后的废气/氨气尽可能均匀混合，均是足够的。

Claims (21)

1.一种汽车排气管路(2)，包括：
上游(14)和下游(16)两个块体，用于处理在所述排气管路(2)中流动的废气，该上游(14)和下游(16)块体串行设置在所述排气管路(2)中；
注入部分(18；318；418)，设置在由所述上游块体(14)界定的上游面(20)和由所述下游块体(16)界定的下游面(22)之间，包括：为废气流设置的从所述上游面(20)延伸到所述下游面(22)的流通通道(24)，该通道(24)包括在所述上游面(20)和所述下游面(22)之间具有确定长度的中心线(L1)，所述注入部分(18；318；418)包括安装在该注入部分(18；318；418)上并且能够将反应物注入到该注入部分中的反应物注入器(26；436)；
其特征在于，所述注入部分(18；318；418)包括至少第一杯体(30；330；430)，该第一杯体设置在废气流路径中的所述流通通道(24)内，以使废气喷射流的平均路径比预定长度高至少20％；
所述注入部分(18；318；418)包括第二杯体(28；328；428)，该第二杯体设置在所述上游面(20)和所述第一杯体(30；330；430)之间的所述流通通道(24)内；
所述反应物的注入在所述第一杯体(30；330；430)和所述第二杯体(28；328；428)之间完成。
2.根据权利要求1所述的排气管路，其特征在于，所述确定长度在40到140mm之间。
3.根据权利要求1所述的排气管路，其特征在于，所述第一杯体(30；330)的底部以螺旋形围绕所述注入部分(18；318)的中心线(L1)。
4.根据权利要求3所述的排气管路，其特征在于，所述第一杯体(30；330)的底部以螺旋形围绕所述注入部分(18；318)的中心线(L1)，进行四分之三周的旋转。
5.根据权利要求3所述的排气管路，其特征在于，所述第一杯体(30；330)在所述螺旋形的距所述上游面(20)最远的端部处具有开口(354)。
6.根据权利要求3到5任一项所述的排气管路，其特征在于，所述第一杯体(330)在所述螺旋形的距所述上游面(20)最远的端部处具有扰流器(380)。
7.根据权利要求6所述的排气管路，其特征在于，所述扰流器(380)从所述第一杯体(330)的底部朝所述上游面(20)和所述螺旋形的外部延伸。
8.根据权利要求1所述的排气管路，其特征在于，所述第二杯体(28；328)以螺旋形围绕所述注入部分(18；318)的中心线(L1)的底部。
9.根据权利要求8所述的排气管路，其特征在于，所述第二杯体(28)在所述螺旋形的距所述上游面(20)最远的端部处具有开口(29)。
10.根据权利要求8所述的排气管路，其特征在于，所述第二杯体(328)在所述螺旋形的最靠近所述上游面(20)的端部处具有开口(329)。
11.根据权利要求8到10任一项所述的排气管路，其特征在于，所述第一杯体(30；330)和所述第二杯体(28；328)在其两者之间界定了螺旋形的管道，该螺旋形的管道从所述第二杯体(28；328)的开口(29；329)起始，通向所述第一杯体(30；330)的开口(354)，伸展至少180°，并具有大于2300mm2的平直区域。
12.根据权利要求11所述的排气管路，其特征在于，所述螺旋形的管道从所述第二杯体(28；328)的开口(29；329)起始，通向所述第一杯体(30；330)的开口(354)，伸展275°，并具有大于2300mm2的平直区域。
13.根据权利要求1所述的排气管路，其特征在于，所述第一杯体(430)包括：环形壁，该环形壁具有朝所述上游面(20)突出的中央区域(462)和朝向所述上游面(20)、环绕所述突出的中央区域(462)的中空外围区域(464)；开口(472)，该开口(472)形成在所述突出的中央区域(462)和所述中空外围区域(464)之间的第一杯体(430)的壁上。
14.根据权利要求13所述的排气管路，其特征在于，所述第二杯体(428)包括：环形壁，该环形壁具有朝向所述上游面(20)的中空中央区域(450)和朝所述上游面(20)突出、环绕所述中空中央区域(450)的外围区域(452)；开口(429)，该开口(429)形成在所述中空中央区域(450)和所述突出的外围区域(452)之间的第二杯体(428)的壁上。
15.根据权利要求14所述的排气管路，其特征在于，所述第一和第二杯体(428、430)的形状使得废气从所述第二杯体(428)的开口(429)到所述第一杯体(430)的开口(472)进行螺旋运动。
16.根据权利要求9或10所述的排气管路，其特征在于，所述第一杯体(30；330)在所述螺旋形的距所述上游面(20)最远的端部处具有开口(354)，所述第一杯体(30；330；430)的开口(354；472)和所述第二杯体(28；328；428)的开口(29；329；429)是绕所述中心线(L1)彼此成角度偏置的。
17.根据权利要求14或15所述的排气管路，其特征在于，所述第一杯体(30；330；430)的开口(354；472)和所述第二杯体(28；328；428)的开口(29；329；429)是绕所述中心线(L1)彼此成角度偏置的。
18.根据权利要求1所述的排气管路，其特征在于，所述杯体(28；328；428)具有直径大体等于5mm的孔(40；340)或具有开口。
19.根据权利要求1所述的排气管路，其特征在于，所述第一杯体(30；330；430)在其至少一部分表面上包含丝网层(70)。
20.根据权利要求1所述的排气管路，其特征在于，所述反应物注入器(26；436)定向成使注入方向垂直于所述注入部分(18；318；418)。
21.根据权利要求1所述的排气管路，其特征在于，所述反应物注入器(26；436)定向成使注入方向平行于所述注入部分(18；318；418)的切面。
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