CN104033218A

CN104033218A - 用于排气净化系统的催化器的入流室

Info

Publication number: CN104033218A
Application number: CN201410077853.5A
Authority: CN
Inventors: K·王; D·福格尔斯; R·格拉赫; A·舒尔茨; T·沃尔夫
Original assignee: Eberspaecher Exhaust Technology GmbH and Co KG
Current assignee: Prem Co.,Ltd.
Priority date: 2013-03-08
Filing date: 2014-03-05
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2034-03-05
Also published as: BR102014005385A2; DE102013005206B3; EP2775114B1; EP2775114A1; BR102014005385B1; CN104033218B

Abstract

本发明涉及一种用于排气催化器（2）的入流室（1），包括圆柱形壳体（3）和其中的导板（5），圆柱形的壳体具有一周面（31）和两个端面（32，33），周面（31）和第一端面（32）由排气不能穿过的材料形成，第二端面（33）至少部分是能被排气穿过的，周面（31）具有用于掺有还原剂（8）的排气（4）的进入口（34）；导板由排气（4）不能穿过的材料形成，导板（5）沿横向从圆柱形的壳体（3）的第二端面（33）延伸到第一端面（32），导板（5）沿纵向具有锥形部段（52），其中导板形成外表面面向圆柱形的壳体（3）第一端面（32）的截锥体的周面，锥形部段在圆柱形的壳体（3）的周向上延伸至少90°、特别是至少135°、更特别是大于180°。

Description

用于排气净化系统的催化器的入流室

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的排气净化系统，其中，为了净化排气而使用液态的还原剂。更准确地说，本发明涉及一种用于排气净化系统的SCR催化器/催化转化器（SCR=选择性催化还原）的入流室。这样的入流室有时被称为混合室。

背景技术

在燃烧设备、垃圾焚烧设备、燃气涡轮机、工业设备和发动机的排气中通常含有氮氧化物NO_x。氮氧化物在对固态、气态和液态的天然和化石燃料、例如煤、燃气、油和木材进行热利用时会出现。氮氧化物特别是包含在机动车和商用车的内燃机排气中。在利用柴油运行的内燃机排气中的氮氧化物的份额特别高。

氮氧化物被怀疑会刺激或损害人类的呼吸器官（特别是二氧化氮NO₂）。此外，由于通过反应（2NO₂+H₂O→HNO₃+HNO₂）或者通过吸收颗粒物中的N₂O₅而形成硝酸（HNO₃）并且随后形成液相中的NO₃，因此氮氧化物被与“酸雨”的产生联系起来。此外，氮氧化物被视为在UV射线的影响下参与了雾霾和臭氧O₃的形成。

因此人们作出很大的努力来降低排气中的氮氧化物的含量。为此已知的是，将由水和尿素CH₄N₂O组成的无毒的还原剂精确计量地喷入（还是热的）排气流中。产生了氨NH₃和二氧化碳CO₂。在沿排气流位于喷射装置下游的SCR催化器中氨与排气的氮氧化物发生反应生成无害的氮N₂和水H₂O。商标名称AdBlue可以作为还原剂、例如掺有水的尿素（32.5%的尿素水溶液）。还原剂的喷射在此可以与压缩空气相混匀或者直接以液态的形式实现。取代尿素而直接将氨用作还原剂在理论上是可行的，然而由于氨的腐蚀性的、危害环境的和有毒的特性而是有问题的。

在借助于这种特别是液态的还原剂来净化排气时不利的是，除了在燃料之外还必须提供还原剂外，还要以相对于内燃机氮氧化物排放的正确比例来计量还原剂以实现高NO_x还原（率）。同时需要使待净化排气与还原剂良好地混匀。

由DE 10 2004 043 931.1已知了一种用于柴油发动机的排气后处理系统，其具有SCR催化器，其中，在SCR催化器上游设有混合室，反应剂计量装置通入该混合室中。在此，在混合装置中设有被穿孔的排气导板，该排气导板被多次弯曲以形成反应路段。反应剂计量装置布置在反应路段的开始位置上。在此，相对于待净化排气的流动方向同轴地喷入反应剂。反应路段沿待净化排气的流动方向逐渐变细。

已经证明了，在现有系统中待净化排气与还原剂的混匀是不能令人满意的。

发明内容

因此本发明的实施方式的目的是，提供一种用于SCR催化器的入流室，该入流室确保了待净化排气与还原剂的良好混匀并且仍然具有紧凑的构造。

该目的通过根据独立权利要求所述特征的组合来实现。有利的设计方案在从属权利要求中得出。

在用于排气催化器的入流室的一种实施方式中，其具有：圆柱形的壳体和布置在该圆柱形壳体中的导板，该壳体具有一周面和两个端面，该导板由排气不能穿过的材料制成。在此，壳体的周面和壳体的第一端面由一种排气不通穿过的材料形成，第二端面完全地（也就是说在第二端面的整个表面上）或部分地（也就是说仅在第二端面的一些区域上）是排气能穿过的。周面具有用于掺有还原剂的排气的进入口。因此，除了周面中的进入口之外，第一端面和周面在其相应的表面上是排气不能穿过的。壳体的两个端面沿壳体的纵轴线相对布置。周面中的进入口位于两个端面之间。导板沿其横向方向从壳体的第二端面朝向壳体的第一端面延伸。导板沿其纵向方向具有锥形部段，在该锥形部段中其形成截锥体的周面，该截锥体的外表面面向壳体的第一端面，所述锥形部段在壳体的周向上延伸至少90°、特别是至少135°、更特别是大于180°。

根据一个实施方式，导板整体上具有螺旋截锥体（Spiralkonusstumpfe）的形状，其中，与轴线垂直的截面分别是螺旋形的。

根据一个实施方式，与导板的锥形部段的周面相应的截锥体的纵轴线与壳体的纵轴线平行、特别是同轴。

因此，掺有还原剂的排气首先沿径向经由圆柱形的壳体的进入口流入圆柱形的壳体的内部，并且在那里在导板的作用下沿圆柱形的壳体的周向转向到一横向于流入方向的方向上。沿导板的锥形部段在至少90°上跟随该周向（进行排气运动），其中，基于导板的锥形的设计方案而在导板和圆柱形的壳体的第一端面之间还产生了沿锥体纵向方向（轴向方向）并且沿圆柱形的壳体的纵轴线（轴向方向）的流动分量。该流动分量为了沿圆柱形的壳体的纵轴线引出排气而在第二端面上反转至少90°并且最多180°。除了为使还原剂与排气混匀而提供的流动路径的通过导板实现的长度之外，掺有还原剂的排气流的这种方向反转和流动反转在进入室的紧凑结构形式下还使得还原剂特别均匀地分配到排气流中。

根据一个实施方式，导板的横向方向在圆柱形的壳体的进入口的区域中平行于圆柱形的壳体的纵轴线延伸。

根据一个实施方式，圆柱形的壳体和导板由钢板、特别是由不锈钢/特种钢形成。

根据一个实施方式，导板的锥形部段在圆柱形的壳体的周向上延伸小于330°、特别是小于300°、更特别是小于270°，以便在导板的锥形部段的末端上能实现使得掺有还原剂的排气沿径向方向流入被导板包围的空间内部。

根据一个实施方式，导板沿纵向方向具有起始部段，所述起始部段与进入口相邻地在圆柱形的壳体的整个纵轴线上与圆柱形的壳体的周面邻接、特别是与所述周面相连接。因此，导板的起始部段在圆柱形的壳体的第一和第二端面之间延伸。以这种方式确保了，经进入口流入的排气被导板转向到恰好一个预先确定的周向上。此外，导板沿纵向方向具有末端部段，该末端部段紧邻该锥形部段并且相对于圆柱形的壳体的纵轴线沿径向伸入圆柱形的壳体的内部。在导板的这个末端部段上，首先使沿导板的锥形部段流动的排气——该排气进一步以螺旋的形式流入壳体内部然后在180°之后、特别是在360°之后从另一侧到达末端部段上——的流动引导产生涡流并且进一步被强制沿相对于圆柱形的壳体的纵轴线的径向方向流动。

根据一个实施方式，导板的末端部段的自由端部设计为平行于圆柱形的壳体的纵轴线。

根据一个实施方式，导板在锥形部段和末端部段之间的接合位置上处具有小于20mm、特别是小于10mm、更特别是小于5mm的半径，从而有利于导流。

根据一个实施方式，导板具有主曲率，所述主曲率的符号沿导板的纵向方向在起始部段与锥形部段之间改变，并且在锥形部段与末端部段之间保持不变。主曲率因此沿导板的起流动技术作用的延展方向，沿纵向方向（并且因此基本上沿圆柱形的壳体的周向）具有恰好一次符号变换。

根据一个实施方式，第二端面由环片构成，该环片由一种排气不能穿过的材料形成。因此，仅在环片的开口的区域中沿壳体的纵轴线实现排气从入流室中无干扰地流出。根据一个另选的实施方式，第二端面是打开的，也就是说在那里根本没有布置有排气不能穿过的材料。

根据一个实施方式，排气不能穿过的环片与圆柱形的壳体的周面相连接。

根据一个实施方式，导板的末端部段在最大长度上沿径向伸入所述圆柱形的壳体的内部，所述最大长度同环片外、内直径差相差小于10%、特别是小于5%、更特别小于3%。

根据一个实施方式，环片具有（特别是连续的）第一部段，该第一部段沿周向延伸至少90°、特别是至少135°、更特别是大于180°，并且在该第一部段中设有多个孔。另外环片具有（特别是连续的）第二部段，该第二部段沿周向延伸至少90°、特别是至少135°、但小于200°，并且在该第二部段中同样能设有孔。在此，在第二部段中的孔密度与在第一部段中的孔密度相比低至少25%、特别是低至少40%、更特别是低至少60%。通过孔在环片中的这种布置可以实现离开入流室的排气的特别良好的定向和均质化。根据一种实施方式，第一部段和第二部段中的孔具有相同的尺寸。

根据一个实施方式，环片的第一部段布置在导板的锥形部段的区域中，并且环片的第二部段布置在圆柱形的壳体的、没有导板的区域中。

此外根据一个实施方式，每个（连续的）第一和第二部段的最小面积相当于由环片的孔平均占据的面积的8倍。

根据一个实施方式，由孔占据的面积总共占环片包括所述孔在内沿周向的表面积的4%到20%、特别8%到16%、更特别为12%。

根据一个实施方式，孔直径为2mm到6mm、特别是3mm到5mm以及更特别为4mm。

根据一个实施方式，环片的外直径为220mm到300mm、特别是240mm到280mm、更特别为262mm。

根据一个实施方式，环片的内直径为70mm到190mm、特别是100mm到160mm、更特别为135mm。

根据一个实施方式，圆柱形的壳体的第一端面与壳体的周面以排气不能穿过的方式连接。

根据一个实施方式，导板以排气不能穿过的方式固定在圆柱形的壳体的第一端面上。

根据一个实施方式，导板的起始部段在圆柱形的壳体的周面上的连接是排气不能穿过的。

根据一个实施方式，导板与圆柱形的壳体的第二端面以排气不能穿过的方式相连接。

根据一个实施方式，导板在锥形部段中相对于圆柱形的壳体的纵轴线以至少为5°、特别至少为15°、更特别至少为25°的角度倾斜。因此，导板迫使排气流具有沿圆柱形的壳体的纵轴线朝向第一端面定向的流动分量。

根据一个实施方式，入流室还具有在进入口的区域中固定在圆柱形的壳体的周面上的进入管，所述进入管的纵轴线垂直于壳体的纵轴线。另外，进入管的纵轴线与导板以小于90°、特别小于80°、更特别小于75°的角度相交。进入管的纵轴线与导板以大于45°、特别大于55°、更特别大于60°的角度相交。因此，进入管的纵轴线与导板相交形成的角度可以处于以下范围中：

45°<角度<90°，45°<角度<80°，45°<角度<75°，55°<角度<90°，55°<角度<80°，55°<角度<75°，60°<角度<90°，60°<角度<80°，60°<角度<75°。

该角度特别可以是在如下平面中测得的，该平面与圆柱形的壳体的纵轴线垂直并且进入管的纵轴线处于该平面中。在进入管中布置有用于还原剂的喷嘴。因此，将还原剂喷入待净化排气中直接在进入管之前进行。进入管的上述的定向确保了，在进入管中引导的掺有还原剂的排气以钝角与导板相交。如果在排气流中引导的还原剂还未被蒸发，而是超过了一定的液滴大小，则导板因此用作还原剂液滴的反射表面。液滴大小取决于进入管的纵轴线与导板所成角度。以这种方式，还原剂液滴在被排气加热的导板上升温并且在发生碰撞时被溅射。

根据一个另选的实施方式，在进入口的区域中固定在圆柱形的壳体的周面上的进入管的纵轴线布置在一与壳体的纵轴线垂直的平面中。因此，进入管的纵轴线不必与壳体的纵轴线相交。此外，进入管的纵轴线与导板以小于30°、特别小于20°、更特别小于10°的角度相交。该角度例如可以在与圆柱形的壳体的纵轴线垂直并且包含进入管纵轴线的平面中测量。

另选地，进入管的纵轴线与导板完全不相交。这样，进入管的纵轴线例如可以和导板相切地布置。

进入管的上述另选的定向确保了，在进入管中引导的掺有还原剂的排气以锐角并且因此主要是相切地与导板相交，或者相切地沿着导板流过。由此，入流室的流阻保持较小。

根据一个实施方式，喷嘴具有至少一个喷嘴口，该喷嘴口相对于进入管的纵轴线沿径向定向。在此，“相对于进入管的纵轴线沿径向定向”意味着：喷嘴口定向成使得还原剂的喷射主要（也就是说超过50%）沿如下方向进行：该方向与垂直于进入管纵轴线的平面成小于30°的角度。因此，喷射主要不是沿排气的流动方向、而是主要横向于流动方向进行。如果喷入到排气流中的还原剂并不立即被蒸发，而是超过一定的液滴大小，则它在喷嘴口这样定向的情况下就撞到被排气加热的进入管的内壁上，被加热并且在发生碰撞时被溅射。

根据一个另选的实施方式，喷嘴具有至少一个喷嘴口，该喷嘴口沿纵轴线的方向定向并且特别是与进入管的纵轴线平行或共轴。在此，“沿进入管的纵轴线的方向定向”意味着，喷嘴口定向成，使得还原剂的喷射主要（也就是说超过50%）沿如下方向进行，该方向与垂直于进入管纵轴线的平面成大于60°的角度。

根据一个实施方式，在一个垂直于圆柱形的壳体的纵轴线并且将所述纵轴线平分的平面中，在导板与圆柱形的壳体之间沿导板的起始部段和锥形部段形成的流动路径的长度为400mm到600mm、特别450mm到550mm、更特别为480mm。这鉴于通过导板引起的排气流动方向多次偏转，已被证明为对于还原剂的均匀分配而言是足够的。

根据一个实施方式，在导板与圆柱形的壳体之间形成的流动路径在起始部段区域中的横截面与在锥形部段的区域中的横截面相比大25%到55%、特别大35%到45%，使得首先由于喷嘴效应而导致掺有还原剂的排气的加速。

根据一个实施方式，在导板与圆柱形的壳体之间形成的流动路径在锥形部段区域中的横截面基本上是恒定的。

根据一实施方式，用于机动车的排气净化系统具有前述的入流室和SCR催化器。在此，入流室的壳体的进入口可以与机动车的内燃机流体连接。此外，SCR催化器沿排气流动方向在入流室下游与之相邻地布置。在这种布置中，入流室确保了被输送给SCR催化器的掺有还原剂的排气的良好的定向和均质化。由此可以在SCR催化器中使氮氧化物几乎完全被还原。

根据一个实施方式，SCR催化器具有圆柱形的形状并且布置成，使得SCR催化器的纵轴线与圆柱形的壳体的纵轴线重合或平行，并且与圆柱形的壳体的纵轴线之间的间距小于SCR催化器直径的10%。由此确保了，在入流室的圆柱形的壳体的第二端面上的排气流可以在无另外偏转的情况下进入到SCR催化器中。

根据一个实施方式，SCR催化器与圆柱形的壳体的第二端面之间的间距至少为50mm、特别至少为70mm、更特别为81mm。由此，可能在布置于圆柱形的壳体的第二端面处的环片下游出现的流体湍流被避免。在SCR催化器与入流室壳体第二端面之间的这个间距可以选择性地通过SCR催化器的壳体、入流室的圆柱形的壳体或一个单独的部件来桥接。显然，壳体可沿其纵轴线延伸超出第二端面。入流室的圆柱形的壳体的第二端面因此不必强制性地布置在沿壳体的纵轴线处于最外侧的端部上。对于入流室的壳体的第一端面也是如此。

根据一个实施方式，入流室导板的锥形部段在其底面上的半径与SCR催化器的半径的差别小于10%、特别小于5%。由此实现了使得入流室良好地匹配于SCR催化器。

根据一个实施方式，设置在圆柱形的壳体的第二端面上的环片的外直径与SCR催化器的直径的差别小于10%、特别小于5%。

根据一个实施方式，在圆柱形的壳体的第二端面上的环片的内直径和SCR催化器半径的差别小于10%、特别小于5%。

由此也实现了入流室与SCR催化器的特别良好的匹配。

在此需要指出，在本说明书和权利要求中用于列举出各特征所应用的概念“包括”、“具有”、“包含”、“含有”和“带有”以及其符合语法规则的变型，一般来说应理解为非穷举的列举特征，像例如方法步骤、装置、区域、大小等，并且并不将存在其它的或附加的特征或其它的或附加的特征组合的情况排除在外。

附图说明

从下面对实施例的说明中联系权利要求以及附图得出本发明的其它特征。在附图中以相同的或类似的附图标记标注了相同的或类似的元件。需要指出的是，本发明并不限于所述实施例的实施方式，而是通过所附权利要求的范围加以限定。特别地，各个特征在根据本发明的实施方式中可以以和在下面描述的实施例中不同的数量和组合而实现。在下面对本发明的实施例的说明中参考了附图，图中示出：

图1示意性地示出根据一个实施方式的入流室的从斜前方观察的透视图，其中，圆柱形的壳体的第一端面未被示出，而圆柱形的壳体的周面被透明地示出；

图2示意性地示出了根据图1的入流室的环片的俯视图；

图3示意性地示出根据图1的入流室的被部分削去的从斜前方观察的透视图，其中，圆柱形的壳体的第一端面未被示出，而圆柱形的壳体的周面被部分切掉；

图4示意性地示出圆柱形的壳体的第一端面的俯视图，该第一端面的形式是横向于纵轴线的图1入流室剖面；

图5示意性地示出了根据图1的入流室的从斜后方观察的透视图，其中，圆柱形的壳体的第二端面未被示出，而圆柱形的壳体的周面以及导板被透明地示出；

图6示意性地示出了根据图1的入流室的从斜后方观察的透视图，其中，圆柱形的壳体的周面以及环片被透明地示出；

图7示意性地示出了排气净化系统的剖面图，该排气净化系统应用了根据图1的入流室。

具体实施方式

下面参考图1至6描述用于排气催化器2的入流室1的实施方式，其可以应用在示例性地在图7中示出的机动车排气净化系统9中。

入流室1具有基本上为圆柱形的壳体3，该圆柱形的壳体具有周面31和两个端面32，33。在图1中面向观察者并且未被示出的周面31和第一端面32由不锈钢制成并且气密地相互焊接在一起。第一端面32在所示实施方式中是一覆盖罩，该覆盖罩像圆柱形的壳体3的周面31本身那样同样是气密的。沿圆柱形的壳体3的纵轴线LG与第一端面32间隔开的第二端面33在所示实施方式中具有由不锈钢制成的环片331，该环片在其外边缘上同样气密地与圆柱形的壳体3的周面31焊接在一起。环片331因此平行于圆柱形的壳体3的第一端面32布置。

环片331的外直径DA为262mm，该外直径等于圆柱形的壳体3的周面31的内直径。此外，环片的内直径DI为135mm。在环片331中设有多个孔334，这些孔的直径为4mm，其中，由孔334总共占据的面积为环片331（包括孔334在内）的表面积的12%。在下文中将对孔334在环片331上的布置进行探讨。应当指出的是，环片331的尺寸不限于此。

明显的是，环片331虽然是由气密材料制成的，但是本身基于中间开口而不适于气密地封闭第二端面33。因此，第二端面33在环片331不具有材料的区域中是可供掺有还原剂8的排气4通过的。应当指出的是，环片331仅是一种可选方案。圆柱形的壳体3的第二端面33因此也可以另选地是打开的。

圆柱形的壳体3的周面31具有用于掺有还原剂8的排气4的进入口34，进入管6通入该进入口中。进入管6同样由不锈钢制成并且气密地与圆柱形的壳体3的周面31焊接在一起。进入管6的纵轴线LR相对于圆柱形的壳体3的纵轴线LG沿径向布置。在其内部中进入管6容纳有用于还原剂8的喷嘴7。如可以根据图3看出地，喷嘴7根据一个实施方式具有喷嘴口，该喷嘴口横向于进入管6定向。如果喷入的还原剂未被预先蒸发——这一点除了几何结构之外还主要取决于液滴大小和排气温度，则液滴形式的还原剂撞到进入管6的内壁上、在那里被加热并且被溅射。

同样由不锈钢制成的导板5在壳体3的环片331与第一端面32之间延伸，进而在壳体3的整个纵轴线LG上延伸，该导板气密地夹紧在圆柱形的壳体3的环片331与第一端面32之间。导板5整体上具有螺旋截锥体的形状，其中垂直于圆锥轴线的截面分别是螺旋形的。

导板5沿导板5的纵向方向具有起始部段51，该起始部段在其端部上平行于圆柱形的壳体3的纵轴线LG延伸并且与进入口34相邻地同壳体3的周面31气密地焊接在一起。该起始部段51这样布置，使得进入管6的纵轴线LR与导板5以65°的角度β相交并且在导板5与圆柱形的壳体3之间形成的流动路径的横截面在8200mm²（在位置42处）、8550mm²（在位置43处）、和6050mm²（在在锥形部段52开始的位置44处）的范围内。如果被喷入的还原剂未被预先蒸发，则液滴形式的还原剂撞到导板5上并且在那里被加热和溅射。

应当指出的是，本发明不限于进入管6的上述的布置和定向。进入管6的纵轴线LR布置在与圆柱形的壳体3的纵轴线LG垂直的平面中便足够了。此外，进入管6的纵轴线LR也可以另选地以例如小于30°的锐角与导板5相交，使得在进入管6中引导的排气主要沿切向撞到导板5上。此外，进入管6的纵轴线LR也可以另选地不与导板5相交，而是例如与导板5相切地布置，使得在进入管6中引导的排气相切地沿导板5流过。

沿导板5的纵向方向，起始部段51在主曲率符号改变的情况下过渡到锥形部段52，该锥形部段在主曲率符号不继续改变的情况下沿导板5的纵向方向在末端部段53中终止。锥形部段52在所示实施方式中沿圆柱形的壳体3的周向延伸185°，在该锥形部段中导板5形成截锥体的周面，该截锥体的外表面面向圆柱形的壳体3的第一端面32。导板5在锥形部段52的底面上具有半径R2，该半径等于环片331的外直径DA的一半。在所示实施方式中，导板5在锥形部段52中相对于圆柱形的壳体3的纵轴线LG以25°的角度倾斜。在锥形部段52中，在导板5和壳体3之间形成的流动路径具有与起始部段中的横截面相比减小的横截面，其面积固定不变为6050mm²（在位置44，45，46处）。

如特别根据图4可看到地，在一个垂直于圆柱形的壳体3的纵轴线LG并且将该纵轴线平分的平面中测量，在导板5与圆柱形的壳体3之间沿导板5的起始部段51和锥形部段52形成的流动路径41的长度为480mm。

经一5mm的半径R1（的弧形部段），锥形部段52沿导板5的纵向方向过渡到末端部段53。末端部段53沿径向伸入到圆柱形的壳体3的内部127mm。因此，末端部段53是在环片331的环宽度上伸入到壳体内部中，而不是相反地在环片331的中央开口中伸入到壳体内部。

因此，在导板5与圆柱形的壳体3之间的流动路径41中迫使沿导板5的起始部段51和锥形部段52引导的排气4进行圆形运动，即使在离开了在导板5与圆柱形的壳体3之间形成的流动路径41之后在导板5的锥形部段52与末端部段53之间的导流边缘区域中排气4还首先保持该运动。该运动方向如下地得到支持：排气4在离开了流动路径41之后撞到导板5的背对壳体3周面31的侧面上并且因此再次由导板5的起始部段51和锥形部段52相对于圆柱形的壳体3的纵轴线LG沿径向方向引导。这种引导在排气4与导板5的沿径向伸入到圆柱形的壳体3内部中的末端部段53相撞时终止。在末端部段53上再次使排气4涡流并且强制排气沿径向朝向圆柱形的壳体3的纵轴线LG的方向运动，紧接着，掺有还原剂8的排气4经过布置在第二端面33上的环片331离开圆柱形的壳体3。

为了实现排气在第二端面33的整个横截面上的尽可能均匀的分布，设在环片331中的孔不是均匀地分布在环片331上，而是不均匀地布置。环片的第一部段332在圆柱形的壳体3中沿周向布置在与导板5的锥形部段52相同的位置上并且沿周向同样延伸185°，在该第一部段中的孔334密度是在与该环片331第一部段332不同的环片第二部段333中（的孔密度）的两倍以上。

在图1和2的整体上需要指出的是，在图2中，环片331相对于图1中的显示是垂直地镜面对称地示出的，这是因为在图2中示出了从SCR催化器2出发的、环片331的俯视图。因此，在图2和图1中沿环片331的周向无孔的部段都布置在如下位置处：在该位置上布置有导板5的末端部段53。其可良好地从图1和6的整体中看到。

下面结合图7描述用于机动车的排气净化系统9，其应用了前述地参考图1至6说明的入流室1。关于入流室1因此仅探讨区别或特点，而其它方面可参考前述的实施方式。

和图3中示出的实施方式不同，在根据图7的实施方式中使用了还原剂8喷嘴7′，其喷嘴口同轴于进入管6的纵轴线LR定向。

通入壳体3的进入口34中的进入管6可以与机动车的（未示出的）内燃机流体连接。此外，沿排气流动方向在入流室1下游与之相邻地设置有SCR催化器2。

SCR催化器2整体上具有圆柱形的形状并且在示出的实施方式中这样布置，使得其纵轴线与圆柱形的壳体3的纵轴线LG重合。在此，SCR催化器2的催化器元件与布置在圆柱形的壳体3的第二端面33上的环片331之间的间距D为81mm。入流室1和SCR催化器2在如下意义上彼此协调：导板5的锥形部段52在其底面上——进而是在圆柱形的壳体3的第二端面33上——的半径R2仅比SCR催化器2的催化器元件的半径R3小5%。此外，布置在圆柱形的壳体3的第二端面33上的环片331的外直径DA选择为与SCR催化器2的催化器元件的直径DK相等，并且环片的内直径DI选择为与SCR催化器2的催化器元件的半径R3（进而是直径的一半）相等。

这种匹配实现了在整个横截面上均匀地对催化器2的催化器元件施加排气4，所述排气通过布置在进入管6中的喷嘴7，7′而掺有还原剂8。

Claims

1.一种用于排气催化器（2）的入流室（1），包括：

-圆柱形的壳体（3），所述圆柱形的壳体具有一周面（31）和两个端面（32，33），

所述周面（31）和第一端面（32）由一种排气（4）不能穿过的材料形成，第二端面（33）至少部分是能被排气穿过的，

所述周面（31）具有用于掺有还原剂（8）的排气（4）的进入口（34）；和

-布置在该圆柱形的壳体（3）中的导板（5），所述导板由排气（4）不能穿过的材料形成，所述导板（5）沿其横向方向从所述圆柱形的壳体（3）的第二端面（33）向所述圆柱形的壳体（3）的第一端面（32）延伸，

所述导板（5）沿其纵向方向具有锥形部段（52），在所述锥形部段中，所述导板形成截锥体的周面，该截锥体的较小的端面面向所述圆柱形的壳体（3）的第一端面（32），所述锥形部段在所述圆柱形的壳体（3）的周向上延伸至少90°、特别是至少135°、更特别是大于180°。

2.根据权利要求1所述的入流室（1），其特征在于，所述导板（5）的锥形部段（52）在所述圆柱形的壳体（3）的周向上延伸小于330°、特别是小于300°、更特别是小于270°。

3.根据权利要求1或2所述的入流室（1），其特征在于，所述导板（5）沿纵向方向具有起始部段（51），所述起始部段与所述进入口（34）相邻地在所述圆柱形的壳体（3）的第一端面（32）与第二端面（33）之间在所述圆柱形的壳体（3）的整个纵轴线（LG）上与所述圆柱形的壳体（3）的周面（31）邻接并且特别是与所述周面相连接，

其中，所述导板（5）沿纵向方向具有末端部段（53），所述末端部段与所述锥形部段（52）直接相邻，并且相对于所述圆柱形的壳体（3）的纵轴线（LG）沿径向伸入所述圆柱形的壳体（3）的内部。

4.根据权利要求3所述的入流室（1），其特征在于，所述导板（5）在所述锥形部段（52）和所述末端部段（53）之间的接合位置处具有小于20mm、特别是小于10mm、更特别是小于5mm的半径（R1）。

5.根据权利要求3或4所述的入流室（1），其特征在于，所述导板（5）具有主曲率，所述主曲率的符号沿所述导板（5）的纵向方向在所述起始部段（51）与所述锥形部段（52）之间改变，并且在所述锥形部段（52）与所述末端部段（53）之间保持不变。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的入流室（1），其特征在于，所述第二端面（33）由环片（331）构成，所述环片由一种排气（4）不能穿过的材料形成。

7.根据权利要求6所述的入流室（1），其特征在于，

所述环片（331）具有第一部段（332），所述第一部段沿周向延伸至少90°、特别是至少135°、更特别是大于180°，并且在该第一部段中设有多个孔（334），

其中，所述环片（331）具有第二部段（333），所述第二部段沿周向延伸至少90°、特别是至少135°、但小于200°，并且在该第二部段中能设有孔（334），和

其中，在第二部段（333）中的孔（334）密度与在第一部段（332）中的孔（334）密度相比低至少25%、特别是低至少40%、更特别是低至少60%。

8.根据权利要求7所述的入流室（1），其特征在于，由孔（334）占据的面积总共占环片（331）包括所述孔（334）在内沿周向的表面积的4%到20%、特别8%到16%、更特别为12%。

9.根据权利要求7或8所述的入流室（1），其特征在于，

所述孔（334）的直径为2mm到6mm、特别是3mm到5mm以及更特别为4mm；和/或

其中，所述环片（331）的外直径（DA）为220mm到300mm、特别是240mm到280mm、更特别为262mm；和/或

其中，所述环片（331）的内直径（DI）为70mm到190mm、特别是100mm到160mm、更特别为135mm。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的入流室（1），其特征在于，所述导板（5）的末端部段（53）的自由端部定向为平行于所述圆柱形的壳体（3）的纵轴线（LG）并且在一最大长度上沿径向伸入所述圆柱形的壳体（3）的内部，所述最大长度同环片（331）外直径（DA）与内直径（DI）之差间的差别小于10%、特别是小于5%、更特别小于3%。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的入流室（1），其特征在于，

所述圆柱形的壳体（3）的第一端面（32）与所述圆柱形的壳体（3）的周面（31）以排气（4）不能穿过的方式连接，和/或

其中，所述导板（5）以排气（4）不能穿过的方式固定在所述圆柱形的壳体（3）的第一端面（32）上，和/或

其中，所述导板（5）的起始部段（51）在所述圆柱形的壳体（3）的周面（31）上的连接是排气（4）不能穿过的；和/或

其中，所述导板（5）与所述圆柱形的壳体（3）的第二端面（33）以排气（4）不能穿过的方式相连接。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的入流室（1），其特征在于，所述导板（5）在锥形部段（52）中相对于所述圆柱形的壳体（3）的纵轴线（LG）以至少为5°、特别至少为15°、更特别至少为25°的角度（α）倾斜。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的入流室（1），其特征在于，还具有在所述进入口（34）的区域中固定在所述圆柱形的壳体（3）的周面（31）上的进入管（6），所述进入管的纵轴线（LR）垂直于所述圆柱形的壳体（3）的纵轴线（LG）并且与所述导板（5）以小于90°、特别小于80°、更特别小于75°且大于45°、特别大于55°、更特别大于60°的角度（β）相交，其中，在所述进入管（6）中布置有用于还原剂（8）的喷嘴（7；7′）。

14.根据权利要求1至12中任一项所述的入流室（1），其特征在于，还具有在所述进入口（34）的区域中固定在所述圆柱形的壳体（3）的周面（31）上的进入管（6），所述进入管的纵轴线（LR）布置在一与所述圆柱形的壳体（3）的纵轴线（LG）垂直的平面中，所述进入管的纵轴线（LR）与所述导板（5）以小于30°、特别小于20°、更特别小于10°的角度（β）相交，或者不相交，其中，在所述进入管（6）中布置有用于还原剂（8）的喷嘴（7；7′）。

15.根据权利要求13或14所述的入流室（1），其特征在于，

所述喷嘴（7）具有至少一个喷嘴口，所述喷嘴口相对于所述进入管（6）的纵轴线（LR）沿径向定向；和/或

其中，所述喷嘴（7′）具有至少一个喷嘴口，所述喷嘴口平行于所述进入管（6）的纵轴线（LR）定向。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的入流室（1），其特征在于，

在一个垂直于所述圆柱形的壳体（3）的纵轴线（LG）并且将所述纵轴线平分的平面中，在所述导板（5）与所述圆柱形的壳体（3）之间沿所述导板的起始部段（51）和锥形部段（52）形成的流动路径（41）的长度为400mm到600mm、特别450mm到550mm、更特别为480mm；和/或

其中，在所述导板（5）与所述圆柱形的壳体（3）之间形成的流动路径在起始部段（51）区域中的横截面（42，43）与在锥形部段（52）区域中的横截面（44，45）相比大25%到55%、特别大35%到45%；和/或

其中，在所述导板（5）与所述圆柱形的壳体（3）之间形成的流动路径在锥形部段区域中的横截面（44，45）基本上是恒定的。

17.一种用于机动车的排气净化系统（9），其特征在于，具有：

根据权利要求1至16中任一项所述的入流室（1），其中，圆柱形的壳体（3）的进入口（34）能与机动车的内燃机流体连接；和

SCR催化器（2），该SCR催化器沿排气流动方向在所述入流室（1）下游与该入流室（1）相邻地布置。

18.根据权利要求17所述的排气净化系统（9），其特征在于，所述SCR催化器（2）具有圆柱形的形状并且布置成，使得所述SCR催化器（2）的纵轴线与所述圆柱形的壳体（3）的纵轴线（LG）重合或与所述圆柱形的壳体（3）的纵轴线（LG）平行，并且与所述圆柱形的壳体（3）的纵轴线（LG）之间的间距小于所述SCR催化器（2）的直径的10%。

19.根据权利要求17或18所述的排气净化系统（9），其特征在于，所述SCR催化器（2）与圆柱形的壳体（3）的第二端面（33）之间的间距至少为50mm、特别至少为70mm、更特别为81mm。

20.根据权利要求17、18或19所述的排气净化系统（9），其特征在于，导板（5）的锥形部段（52）在其底面上的半径（R2）与所述SCR催化器（2）的半径（R3）的差别小于10%、特别小于5%。

21.根据权利要求17、18、19或20所述的排气净化系统（9），其特征在于，在圆柱形的壳体（3）的第二端面（33）上的环片（331）的外直径（DA）与SCR催化器（2）的直径（DK）的差别小于10%、特别小于5%，和/或

其中，在圆柱形的壳体（3）的第二端面（33）上的环片（331）的内直径（DI）与SCR催化器（2）的半径（R3）的差别小于10%、特别小于5%。