CN105587384A - 具有注入部分的排气后处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于内燃机的排气系统的注入部分(10),具有侧向地布置在通道上的注入件连接器(21),在注入件连接器上连接有用于将流体引入排气流的注入件;具有形成在通道(19)的注入件连接器区域内的注入腔(24),该注入腔(24)的一侧由能够流经排气的穿孔的第一分隔壁(25)限定,并且该穿孔的第一分隔壁(25)相对于排气流(3)设置在注入件连接器(21)的上游的通道(19)中;该注入腔(24)的另一侧由能够流经排气的带孔第二分隔壁(26)限定,并且该带孔第二分隔壁(26)相对于排气流(3)设置在注入件连接器(21)的下游的通道(19)中。本发明能够获得注入流体与排气流的加强的混合。

Description

具有注入部分的排气后处理装置
技术领域
本发明涉及具有权利要求1前序部分的特征的用于内燃机的排气系统的注入部分。此外,本发明还涉及用于装备有此种注入部分的内燃机的排气系统的排气后处理装置。
背景技术
从PCT/EP2014/072554(申请日为2014年10月21日)已知一般的注入系统。它包括用于传导排气流的通道以及侧向地布置在该通道上的注入件连接器,用于将液体或气体等流体引入排气流的注入件可连接至该注入件连接器。而且,注入腔形成在通道的注入件连接器区域中,其一方面由第一分隔壁限定,该第一分隔壁相对于排气流设置在注入件连接器上游的通道中,被穿孔并且排气能够流经该第一分隔壁,该注入腔另一方面由第二分隔壁限定,该第二分隔壁相对于排气流设置在注入件连接器的下游的通道中,被穿孔并且排气能够流经该第二分隔壁。在已知的注入部分中,第一分隔壁的穿孔配置成使得当第一分隔壁遭受经过流(through-flow)时,其在注入腔中创建至少两个排气部分流,其形成两个相对的流动涡流。此外,通过第一分隔壁的穿孔的配置,可以实现:两个排气流在接近侧向地限定注入腔的通道壁处分别地流动,并在通道壁的远端合一地流动。因此能够实现注入腔内加强的漩涡。同时,能够在注入腔内达到排气比较长的停延时间。总之,能够实现排气与引入液体或引入气体之间的改善的混合。此外,如果引入液体,液体的蒸发的改善也能够通过该措施得以实现。
从WO2010/146285A1已知SCR系统形式的排气后处理装置,SCR代表选择性催化还原。该已知的SCR系统包括用于传导排气流的管状壳体,其在出口部分包括SCR催化转化器。此外,该壳体还包括入口部分,其相对于排气流设置在出口部分的上游,并且其包括氧化催化转化器。注入部分轴向地设置在入口部分和出口部分之间,其中一体形成在入口部分上的另一壳体部分限定注入部分的通道,其同样用于传导排气流。在该注入部分中,注入件连接器侧向地设置在通道上,用于侧向地通过喷嘴向排气流中注入或引入液体或气体的注入件连接至该通道。在注入腔的通道中,注入腔形成在注入件连接器的区域中,其一方面由第一分隔壁限定,第一分隔壁相对于排气流设置在注入件连接器的上游的通道中,被穿孔并且排气能够流经该第一分隔壁,另一方面,该注入腔由第二分隔壁限定,其相对于排气流设置在注入件连接器下游的通道中,被穿孔并且排气能够流经该第二分隔壁。在已知的SCR系统中,两个分隔壁连同其穿孔配置成或形成为使得在排气系统的运行过程中,当全部排气流围绕通道的纵向中心轴线转动时,形成旋转或漩涡或转动流。由于此,在注入腔中形成流动路径,沿该路径排气流从第一分隔壁的穿孔流入第二分隔壁的穿孔,其比在入口部分和出口部分之间的轴向距离长至少20%。因此创建了混合部分,在其中注入液体能够蒸发并且与排气流混合。
在SCR系统的情况中,注入的液体是还原剂。优选地,水溶的尿素溶液,其目前优选通过热解和水解作用最终转化成氨和碳氧化物,从而将存在SCR催化转化器中的氮氧化物转化成氮和水。对于这种SCR系统的效能至关重要的是,一方面以液体形式引入的还原剂的蒸发尽可能地完全,另一方面,必须达到蒸发的还原剂和排气流尽可能充分地混合。
或者,在现代SCR系统中,气态还原剂还可以被雾化,例如其为气态氨。在该例中的储存可以以固体的形式存在,其例如通过电供应热蒸发,从而生成气态氨。在这些所谓的Amminex系统中,可在排气流中直接地获得氨,从而仅仅需要与排气流加强的混合,因为蒸发已经在排气流之外提前发生。
发明内容
本发明解决了以上提到的这种类型的注入部分的改进的实施例的问题,其独立于装备有这种注入部分的排气后处理装置,其特征特别地在于注入的流体与排气流有效的充分混合,以及此外,如果注入流体是液体,其特征还在于有效的蒸发效果。
根据本发明,该问题通过独立权利要求的主题得以解决。有利的实施例为从属权利要求的主题。
本发明基于这样一个总的构想:通过第一分隔壁的穿孔和第二分隔壁的穿孔的适当的选择和/或布置,在注入腔内创建加强的流偏转,其确保充分的混合以及注入流体的适当的蒸发。一方面,其通过第一分隔壁的穿孔来实现,其配置成排气能够相对于通道的纵向中心轴线排他地或者至少实质上偏心地流经第一分隔壁,该通道至少在注入腔的区域内具有该纵向中心轴线,从而排气流排他地或者至少实质上偏心地通过第一分隔壁进入注入腔。通过主要偏心地发生的排气进入注入腔的流入,排气流具有进入的主要部分。该排气流的进入的主要部分至少包括多于排气流的全部体积流率的50%。优选地,排气流的进入的主要部分包括排气流的全部体积流率的至少75%且特别地至少90%。同样可以设想的是,排气流的进入的主要部分占排气流的体积流率的100%,从而进入的主要部分由全部的排气流形成。这可通过穿孔在第一分隔壁上对应地很大程度上或者排他地偏心布置来实现。
另一方面,分别用于在注入腔内的有效的混合和蒸发的加强的流偏转通过第二分隔壁的穿孔来实现,其配置成排气能够相对于通道的纵向中心轴线排他地或者至少实质上同心地流经第二分隔壁,从而排气流排他地或者至少实质上轴向地通过第二分隔壁离开注入腔。通过主要偏心地发生的排气从注入腔的流出,排气流具有离开的主要部分。该排气流的离开的主要部分至少包括多于排气流的全部体积流率的50%。优选地,排气流的离开的主要部分包括排气流的全部体积流率的至少75%且特别地至少90%。同样可以设想的是,排气流的离开的主要部分占排气流的体积流率的100%,从而离开的主要部分由全部的排气流形成。这可通过穿孔在第二分隔壁上对应地很大程度上或者排他地同心布置来实现。
在该例中,根据穿孔在各自的分隔壁上的布置,分别的排气流的进入部分或离开部分可为单独部分或多个部分,由单独流或者多个部分流组成。优选地,偏心地进入的主要部分是多个部分,而同心地离开的主要部分是单独的部分。假如排气流的各自的主要部分不由整个排气流组成,也可存在排气流的进入的次流部分或者离开的次流部分,其中还可假设的是各自的次流部分也可以为单独的部分或者多个部分。
通过根据本发明的设计,可以实现排气流相对于通道的纵向中心轴线大部分地偏心地进入注入腔以及大部分地同心地离开注入腔。由于此,注入腔内的排气流必须从偏心的流入区域到同心的流出区域之间偏转和汇聚多次。在该过程中,可出现用于加强的蒸发的足够的驻留时间的加强的混合。
除了各个分隔壁的排他地偏心或同心经过流,还可以为各个分隔壁的基本上偏心或同心的经过流,这对应于各个分隔壁的大部分或者优选的偏心的或同心的经过流。第一分隔壁的“基本上偏心的”经过流是指第一分隔壁的经过流,其中流过第一分隔壁的多于50%、优选为至少75%且特别为至少90%的整个体积流率的排气流偏心地流经该第一分隔壁。第二分隔壁的“基本上同心的”是指第二分隔壁的经过流,其中流过第二分隔壁的多于50%、优选为至少75%且特别为至少90%的整个体积流率的排气流流经该第二分隔壁。然而,优选的是这样的实施例:第一分隔壁仅偏心地流经,即排他地包括偏心穿孔,和/或第二分隔壁仅同心地流经,即排他地包括同心的穿孔。
如以上提到的,注入件连接器侧向地连接在通道上。由于此,注入件的对应布置,特别是能够实现各自流体的侧向注入。流体侧向注入后,主注入方向相对于通道的轴向方向倾斜,优选为从60度至120度的角度,特别是从85度到95度的角度,且实际为大约90度。
根据优选的实施例,第一分隔壁的穿孔还可额外地配置成使得排气相对于通道的纵向中心轴线优选地或者排他地轴向地流经第一分隔壁,通过穿孔的经过流本身,没有流偏转或者偏转流根本不存在。总之,排气流的进入的主要部分因此偏心地且轴向地进入注入腔。
附加地或可选地,第二分隔壁的穿孔额外地配置成使得排气相对于通道的纵向中心轴线优选地或者排他地轴向地流经第二分隔壁,从而通过穿孔的经过流本身,没有偏转流或者偏转流根本不存在。总之,排气流的离开的主要部分因此同心地且轴向地离开注入腔。
根据进一步的有利的实施例,在各自穿孔内的各个分隔壁的经过流排他地轴向地发生。因此,在每一例中,流偏转排他地出现在各自的分隔壁的上游和/或下游。
根据有利的实施例,第一分隔壁的偏心穿孔在平行于通道的纵向中心轴线的投影中完全地布置在第二分隔壁的同心穿孔之外。这意味着,两个分隔壁的穿孔在轴向投影中不相互重叠,从而注入腔内的无轴向偏转经过流是不可能的。因而加强了全部排气流的多重偏转。
根据有利的实施例,与第一分隔壁轴向地对齐的第二分隔壁包括相对于通道的纵向中心轴线偏心地布置的挡板表面。因此,进入注入腔的排气流撞击挡板,在其上发生流偏转。挡板表面同时用于注入液体的蒸发表面,其沉淀在挡板表面上。通过进入的排气流强烈地撞击挡板,有效的蒸发在该过程中创建。
特别有利的是另一实施例,其中第二分隔壁朝第一份隔壁中凸地弯曲。由于进入的排气流偏心地撞击中凸地弯曲的第二分隔壁,特别是前述的挡板表面,气流径向地向外部偏转,即在侧向地限定注入腔的通道的方向上。同样,还发生通道内周向的进一步的流偏转。总之,因此创建了加强的混合。
在另一实施例中,第一分隔壁的穿孔包括至少一个偏心布置的开口,其通过深入注入腔内的颈圈包围。该颈圈引起轴向的流定向。此外,该颈圈可配置为喷嘴或者具有在流方向上汇聚的横截面。在面对注入件连接器的一侧,相对于在轴向方向上测量的长度,颈圈的尺寸制成大的从而由注入件喷雾的流体的锥形喷雾从外部撞击颈圈,但是不通过偏心的开口离开注入腔。
额外地或者可选地,假如第一分隔壁的穿孔包括至少一个偏心布置的开口,其配置成沿通道的周向延伸的长形的孔。因此,偏心开口可实现相对大的开口横截面。优选地,可结合利用上述提到的特征,从而配置成长形的孔的开口还包括伸入注入腔内的颈圈。
优选地,假如第一分隔壁的穿孔排他地由两个偏心设置的开口形成,即第一开口和第二开口,其相对于纵向中心轴线直径相对地布置。这两个开口均装配有伸入注入腔内的颈圈,和/或每一开口均配置成在周向上延伸长形孔。通过这两个开口,在注入腔内的流也在周向上偏转,这有利于强烈的混合。
特别有利的是,当两个开口和注入件连接器位于纵向的中心平面中,其中纵向中心轴线位于该平面中。在该例中,一个偏心开口相对于注入件连接器设置在近端,并被称为近端开口,同时,另一个偏心开口相对于注入件连接器设置在远端,并被称为远端开口。通过远端开口进入注入腔内的排气接着必然在注入腔内在注入件连接器的方向上偏转,从而,在注入腔的区域中的排气流动抵抗注入的流体。这引起强烈的混合。
特别有利的是进一步的实施例,其中远端开口具有比近端开口更大的开口横截面。因此,在注入腔内流动抵抗注入流体的气流的部分是加大的,其同样改善了很合。同时,通过减小开口的横截面,可实现在近端开口处增大的流速,其中排气流流经近端开口进入注入腔室。这支持了注入的流体抵抗第二分隔壁的偏转,特别是抵抗第二分隔壁的挡板表面。
此外,在此还假设,近端开口和远端开口均通过颈圈包围,其相对于其长度可为锥形喷雾。实际上,至少面向注入件连接器的一面的远端开口的颈圈长于近端开口的颈圈。
根据另一实施例,第二分隔壁的穿孔可包括至少一个中心设置的开口,其通过远离注入腔导向的伸出颈圈包围。在此,可实现轴向导向的排气流离开注入腔。在此,该颈圈还具有喷嘴轮廓,其特征在于在流向上汇聚的横截面。
根据另一实施例,假设第二分隔壁的穿孔排他地由单个同心地设置的中心开口形成,以此方式,整个排气流通过这个中心开口被迫离开注入腔。
在另一实施例中,偏转腔可相对于排气流形成在注入腔的下游的通道中,其一方面由相对于排气流上游的第二分隔壁限定,另一方面由第三分隔壁限定,该第三分隔壁是穿孔的,排气流可流经该第二分隔壁,其相对于排气流设置在通道的下游。在该偏转腔的帮助下,加强了进一步的流偏转,其有利于注入的流体与排气流的均化。此外,注入的液体的进一步的蒸发(合适的话)在偏转腔内是有利的,特别地,第三分隔壁再起中心区域可用作挡板,其用于支持在排气流中携带的液滴的蒸发。
在该例中特别有利的是进一步的实施例,其中第三分隔壁的穿孔配置成使得排气相对于通道的纵向中心轴线偏心地且排他地或者实质上轴向地流经第三分隔壁。这意味着来自注入腔的通过第二分隔壁的排气中心地流入偏转腔内,并且通过第三分隔壁的穿孔偏心地并且至少很大程度上轴向地流出偏转腔。因此,在偏转腔内产生加强的流偏转,其通过加强的混合来实现。
实际上,第三分隔壁的穿孔包括至少一个偏心地设置的开口。这同样可选地包括在远离偏转腔的方向上伸出的颈圈。该颈圈引起气流在轴向方向上离开偏转腔。此外,颈圈还配置为喷嘴并且具有在流动方向上汇聚的横截面。此外地或者可选地,第三分隔壁的各自的偏心开口还可选地配置成在通道的周向上延伸的长形的孔,从而,在此,由于偏心设置,可实现相对大的开口横截面。
假设第三分隔壁的穿孔包括多个偏心设置的开口,其优选地在通道的周向上均匀地分布。
此外,在另一实施例中,第三分隔壁的穿孔可配置成使得排气可相对于通道的纵向中心轴线同心地流经第三分隔壁。实际上,在该例中,同心地流过分隔壁的排气流的部分小于偏心地流过第三分隔壁的排气流的部分。例如,在每一例中基于体积流率,同心地流过第三分隔壁的部分最大为全部排气流的三分之一,优选地最大为全部排气流的四分之一。同心地设置的穿孔导致注入部分的经过流阻力的显著减小。另外,第三分隔壁的同心的经过流能力支持第三分隔壁的下游的排气流的均化作用。
根据另一有利的实施例,注入部分可装配有管件,其包括通道和注入腔,并且就目前而言,还包括偏转腔。在管件中,因此设置了第一分隔壁和第二分隔壁。如果还提供有偏转腔,第三分隔壁也设置在该管件中。此外,该管件包括注入件连接器。关于排气后处理装置,其中安装有注入部分,管件配置为单独的部件,从而注入部分相对于排气后处理装置形成单独的单元。例如,注入部分因此被设计为预装配的组件,其根据需要可安装在相应的排气后处理装置中。
根据本发明的排气后处理装置,其适于用在内燃机的排气系统中,包括用于传导排气流的管状壳体,其在出口部分包括SCR催化转化器。此外,排气后处理装置装配有以上描述类型的注入部分,其相对于排气流设置在SCR催化转化器的上游。实际上,在该例中的注入部分形成壳体的一部分。特别地,以上提到的注入部分的管件形成壳体部分。另外,壳体可包括入口部分,其相对于排气流设置在注入部分的上游,并且在此包含颗粒过滤器。此外或者可替代地,氧化催化转化器可设置在入口部分。假设氧化催化转化器和颗粒过滤器均设置在入口部分,则氧化催化转化器定位于颗粒过滤器的上游。此外或者可替代地,镇定腔形成在注入部分和SCR催化转化器之间的出口部分,其最终由注入部分和SCR催化转化器之间的轴向距离形成。在该例中的轴向距离可近似地或者至少等于优选的柱状壳体的直径。该SCR催化转化器可由多个SCR催化转化器元件形成,其在流向方向上挨个设置。
本发明进一步重要的特征和有利之处可由从属权利要求,附图和借助于这些附图的相关的附图说明获得。
应当理解的是,以上提到的这些特征以及在下文中将解释的特征不仅可用于所陈述的各个结合,还可用于其他结合,或者其本身单独使用,只要不超出本发明的范围。
本发明的优选的示例实施例在附图中示出,并且在下文的说明中详细描述,其中相同的参考数字指代功能上相同或相似的部件。
附图说明
每一例中概要地示出了:
图1:排气后处理装置的纵向剖面;
图2:排气后处理装置的等距视图;
图3:排气后处理装置的注入部分的等距视图;
图4:注入部分的纵向剖面;
图5:第一分隔壁的等距视图;
图6:第一分隔壁的等距视图;
图7:第二分隔壁的等距视图;
图8:第三分隔壁的等距视图。
具体实施方式
根据图1和图2,排气后处理装置1适用于内燃机的排气系统中,其包括用于引导由箭头示出的排气流3的管状壳体2。在该例中,壳体2包括出口部分4和入口部分7,出口部分4包括位于出口漏斗6上的出口5,入口部分7包括位于入口漏斗9上的入口8。在入口部分7和出口部分4之间设置有注入部分10。注入部分10将在下文中详述,并且用于将流体(液体或者气体)引入排气流3中。相对于排气流3的流动方向,注入部分10设置在出口部分4和入口部分7之间。在出口部分4中,设置有SCR催化转化器11。SCR催化转化器11在图1的例子中包括轴向地一个接一个地设置的三个SCR元件12。在该例中,轴向方向是指壳体2的纵向中心轴线13。明显地,在SCR催化转化器11和注入部分10之间设置有轴向距离,因此壳体2的注入部分10和SCR催化转化器11之间形成镇定腔(calmingchamber)14。在该例中,用于形成镇定腔14的轴向距离与圆形横截面的壳体2的直径的大小几乎相同。在入口部分7中,设置有氧化催化转化器15。在注入部分10和氧化催化转化器15之间,颗粒过滤器16附加地设置在入口部分7中。在此介绍的排气后处理装置1具有模块化的构造,其特征在于,注入部分10和壳体2的容纳颗粒过滤器16的部分17,在卡箍连接18的帮助下集成在壳体2中。以这种方式,例如可以横向于纵向中心轴线13地移除装配有颗粒过滤器16的部分17,例如用于维修目的,或者甚至在排气后处理装置1的另一构型中省略该结构。同样的,注入部分10可从壳体2横向于纵向中心轴线13地移除,用于维修目的。
特别地从图3至图5中可以清楚地看出,注入部分10包括用于传导排气流3的通道19。为此目的,注入部分10装配有或连接有管件20。注入部分10实际地构造为单独的单元,并且能够独立于排气后处理装置1的其余部分预组装。注入部分10通过连接元件可被分别连接至出口部分4和入口部分7,所述连接元件未在图3至图5中示出。这些连接元件例如可以为用于实现如上所述的卡箍连接18的法兰。
此外,注入部分10包括侧向地设置于通道19上的注入件连接器21,通道19上连接有用于将流体(液体或气体)引入排气流3中的注入件22。在示出的例子中,注入件22连接至注入件连接器21,从而其注入方向被定向为基本垂直或者径向于通道19的纵向中心轴线23。当注入部分10安装在壳体2中时,通道19的纵向中心轴线23与壳体2的纵向中心轴线13重合。
在通道19中,在注入件连接器21的区域中形成注入腔24。注入腔24的一侧由第一分隔壁25限定或限界,另一侧由第二分隔壁26限定或限界,第一分隔壁25相对于排气流3设置在通道19中的上游,第二分隔壁26相对于排气流3设置在通道19中的下游。第一分隔壁25和第二分隔壁26是穿孔的,从而每一分隔壁可由排气流经。此外,在此示出的优选实施例中,在第二分隔壁26的下游,在通道19中设置有第三分隔壁27,第三分隔壁27与第二分隔壁26一起限定偏转腔28。第三分隔壁27也是穿孔的,从而其也能由排气流经。
第一分隔壁25优选地包括穿孔29,穿孔29配置成使得第一分隔壁25相对于纵向中心轴线23能够由排气排他地偏心地流经。第一分隔壁25的这种偏心的经过流在图5中由箭头30示出。此外,此处的第一分隔壁25的经过流排他地轴向地流动,其平行于纵向中心轴线23。因此,在图5中标记为51的排气流3的进入的主要部分排他地轴向地且偏心地进入注入腔24。在第一分隔壁25的排他的偏心经过流的例子中,进入的主要部分51对应于全部排气流3。
第二分隔壁26优选地包括穿孔31,穿孔31配置成使得第二分隔壁26相对于纵向中心轴线23能够由排气排他地同心地流经。第二分隔壁26的这种同心的经过流在图5中由箭头32示出。此外,此处的第二分隔壁26的经过流排他地轴向地流动,其平行于纵向中心轴线23。因此,在图5中标记52的排气流3的离开的主要部分排他地轴向地且偏心地离开注入腔24。在第二分隔壁26的排他的同心经过流的例子中,离开的主要部分52对应于全部排气流3。
此外,在该例中的第一分隔壁25的偏心穿孔29和第二分隔壁29的同心穿孔31优选地为互相匹配的,从而使得,在轴向投影上——所述轴向定向为平行于纵向中心轴线23,在这些穿孔29、31之间没有重叠部分。因此,第一分隔壁25的偏心穿孔29的轴线位置完全地布置在第二分隔壁26的同心穿孔31之外。
第二分隔壁26包括相对于纵向中心轴线23偏心地设置的挡板表面33,挡板表面33相对于第一分隔壁25的偏心穿孔29轴向定向的方式设置。此外,第二分隔壁26朝第一分隔壁25凸状弯曲。因此,挡板表面33在横截面中是弯曲的。另外,挡板表面33围绕中心穿孔31环状关闭地延伸。
根据图4、图5和图6,在该例中示出的第一分隔壁25的偏心穿孔29确切地包括两个偏心设置的开口,即第一偏心开口34和第二偏心开口35。这两个开口34、35关于纵向中心轴线23直径上相互对置地设置在第一分隔壁25上。因此,排气流3的进入的主要部分51由两个偏心开口34、35分开。从图4和图5中可以清楚地看出,注入件连接器21和第一分隔壁25的两个偏心开口34、35位于纵向中心平面中,纵向中心轴线23也位于纵向中心平面中,并且该纵向中心平面在图4和图5中对应于剖面平面。因此,第一开口34相对于注入件连接器21设置在近端,并在下文中称为近端开口34。相反地,第二开口35相对于注入件连接器21设置在远端,因此在下文中被称为远端开口35。这两个偏心开口34、35优选地具有颈圈36,每一颈圈均伸入注入腔24中。此外,这两个开口34、35均配置为长形的孔,其纵向方向被定向为通道19的周向。此外,特别明显地从图6可以看出,远端偏心开口35具有显著大于近端偏心开口34的开口横截面。例如,远端开口35的开口横截面至少为近端开口34的开口横截面的两倍。最后,从图4至图6可以明显地看出,平行于通道19的纵向中心轴线23测量的远端开口35的颈圈36的长度大于近端开口34的颈圈36的长度,从而远端开口35的颈圈36更深地伸入进注入腔24。
从图4、图5和图7中可以明显地看出,在示出的例子中,第二分隔壁26的中心穿孔31仅包括单个的同心或者居中设置的开口38,开口38在下文中被称为中心开口38。排气流3的离开的主要部分52因此全部地通过该一个中心开口38传导。该中心开口38具有形状上类似于通道19的横截面的开口横截面。在此,通道19形成为柱形的,特别是圆柱形的。因此,中心开口38的横截面是带圆角的,特别的是圆形的。在此,颈圈39形成在第二分隔壁26上,其围绕中心开口38并远离注入腔34导向地伸出。
从图3、图4、图5和图8可以清楚地看出,第三分隔壁27也具有穿孔40,穿孔40配置成使得第三分隔壁27能够由排气相对于纵向中心轴线23偏心地流经。为此,第三分隔壁27的穿孔40包括多个偏心设置的开口41,开口41在周向37(或圆周方向)上均匀地分布设置。在该例中,提供有确切的四个这种偏心开口41。同样地,第三分隔壁27的偏心开口41均围绕有定向为远离偏转腔28伸出的颈圈42。同样的,在该例中的第三分隔壁27的偏心开口41被设计为在周向37上延伸的长形的孔。除此之外,第三分隔壁27的穿孔40被配置成使得第三分隔壁27不仅能由排气偏心地流经,还能由排气同心地流经。为此,在图3和图8例子中的第三分隔壁27中的穿孔40包括多个同心地设置的开口43,开口43与偏心的开口41相比,具有明显小的开口截面。此外,在该例中同心开口43没有设置颈圈。此外,同心开口43被设计为圆形开口。因此,第三分隔壁27的穿孔40配置成使得排气流3的同心地流经通过第三分隔壁27的部分显著地小于排气流3的偏心地流经通过第三分隔壁27的部分。在此处示出的实施例中,在根据图5的排气后处理装置1的操作过程中,排气流3的主要部分53通过偏心开口41偏心地离开偏转腔28,同时排气流3的显著小的次要部分通过同心开口43同心地离开偏转腔28。
从图3至图5清楚地可见,管件20容纳通道19、注入腔24和偏转腔28。此外,第一分隔壁25、第二分隔壁26和第三分隔壁27设置在管件20中并固定于其上。实际地,为此目的,各个分隔壁25、26、27包括轴向伸出的、环形围绕的颈圈44、45、46,第一分隔壁25、第二分隔壁26和第三分隔壁27径向地抵靠管件20的内部并且例如与之焊接或锡焊连接。
此外,管件20包括注入件连接器21。此外,在管件20上可设置有进一步的连接47,如用于传感器等。
根据图5的注入部分10的作用如下。排气流3如箭头48所示通过通道19的整个横截面被供应到第一分隔壁25。在第一分隔壁25上,排气流3如箭头49所示偏转到第一分隔壁25的偏心穿孔29。由此,建立如箭头30所示的通过第一分隔壁25的偏心经过流,其流入注入腔24内。在此,排气流撞击挡板33,挡板33将气流偏转至外部。由于第一分隔壁25的偏心穿孔29的两个偏心开口34、35是直径上相对的,还发生了在周向37上的流偏转。这在注入腔24内产生了强烈的漩涡。借助于注入件22,沿箭头50的分别的流体优选为水溶氨溶液被注入到注入腔24中。这种注入通常以喷射雾锥的形成发生,其在注入方向上分散。在该例中的主注入方向能够朝纵向中心轴线23径向地导向。最后,在注入腔24的中心形成沿箭头32的中心出口流,中心出口流通过第二分隔壁26的同心穿孔31,进入到偏转腔28中。在该偏转腔28内,通过偏心设置的开口41和同心设置的开口41产生新的流偏转或分支。因此,在偏转腔28内发生进一步的强烈的充分混合。
在图1的例子中,在排气流3进入SCR催化转化器11之前,在镇定腔14中可发生排气流3在壳体2的整个流横截面上的均化作用,该镇定腔14紧接着第三分隔壁27。

Claims (16)

1.一种用于内燃机的排气系统的注入部分,
—具有用于传导排气流(3)的通道(19),
—具有侧向地布置在所述通道(19)上的注入件连接器(21),在所述注入件连接器(21)上能够连接有用于将流体引入所述排气流(3)的注入件(22),
—具有注入腔(24),在注入件连接器(21)区域内,所述注入腔(24)形成在所述通道(19)中,所述注入腔(24)的一侧由能够流经排气流的带孔分隔壁(25)限定,并且所述带孔分隔壁(25)相对于所述排气流(3)在所述注入件连接器(21)的上游设置在所述通道(19)中;所述注入腔(24)的另一侧由能够流经所述排气流的带孔第二分隔壁(26)限定,并且所述带孔第二分隔壁(26)相对于所述排气流(3)在所述注入件连接器(21)的下游设置在所述通道(19)中,
其特征在于,
—所述第一分隔壁(25)的穿孔(29)配置成使得排气流能够相对于所述通道(19)的纵向中心轴线(23)优选地或排他地偏心地流经所述第一分隔壁(25),从而所述排气流(3)的进入的主要部分(51)偏心地进入所述注入腔(24)内,
—所述第二分隔壁(26)的穿孔(31)配置成使得排气流能够相对于所述通道(19)的纵向中心轴线(23)优选地或排他地同心地流经所述第二分隔壁(26),从而所述排气流(3)的离开的主要部分(52)同心地离开所述注入腔(24)。
2.根据权利要求1所述的注入部分,其特征在于
—所述第一分隔壁(25)的穿孔(29)配置成使得排气能够相对于所述通道(19)的纵向中心轴线(23)优选地或排他地轴向地流经所述第一分隔壁(25),从而所述排气流(3)的进入的主要部分(51)偏心地及轴向地进入所述注入腔(24)内,和/或
—所述第二分隔壁(26)的穿孔(31)配置成使得排气能够相对于所述通道(19)的纵向中心轴线(23)优选地或排他地轴向地流经所述第二分隔壁(26),从而所述排气流(3)的离开的主要部分(52)同心地且轴向地离开所述注入腔(24)。
3.根据权利要求1或2的注入部分,其特征在于,所述第一分隔壁(25)的偏心穿孔(29),在平行于所述通道(19)的纵向中心轴线(23)的投影中,完全地设置在所述第二分隔壁(26)的同心穿孔(31)之外。
4.根据权利要求1或2所述的注入部分,其特征在于,所述第一和第二分隔壁(25,26)的穿孔(29,31)以下述方式彼此相对调整:所述注入腔(24)内的排气流(3)免于相对于所述通道(19)的纵向中心轴线(23)打旋。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的注入部分,其特征在于,所述第二分隔壁(26),相对于所述第一分隔壁(25)的穿孔(29)轴向对准地,包括挡板表面(33),所述挡板表面(33)相对于所述通道(19)的纵向中心轴线(23)偏心地设置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的注入部分,其特征在于,所述第二分隔壁(26)朝所述第一分隔壁(25)凸出地弯曲。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的注入部分,其特征在于,
—所述第一分隔壁(25)的穿孔(29)包括至少一个偏心设置的开口(34,35),所述开口(34,35)由伸入所述注入腔(24)中的颈圈(36)包围,和/或
—所述第一分隔壁(25)的穿孔(29)包括至少一个偏心设置的开口(34,35),所述开口(34,35)配置为沿所述通道(19)的周向(37)延伸的长形的孔。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的注入部分,其特征在于,所述第一分隔壁(25)的穿孔(29)仅由两个偏心设置的开口形成,即由第一开口(34)和第二开口(35)形成,所述第二开口(35)相对于纵向中心轴线(23)与所述第一开口(34)直径相对地定位。
9.根据权利要求8所述的注入部分,其特征在于,所述第一开口(34)相对于所述注入件连接器(21)设置在近端,而所述第二开口(35)相对于所述注入件连接器(21)设置在远端。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的注入部分,其特征在于,
—所述第二分隔壁(26)的穿孔(31)包括至少一个居中设置的开口(38),所述开口(38)由远离所述注入腔(24)伸出的颈圈(39)包围,和/或
—所述第二分隔壁(26)的穿孔(31)仅由单个同心设置的中心开口(38)组成。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的注入部分,其特征在于,在通道(19)中,相对于所述排气流(3)在所述注入腔(24)的下游,形成有偏转腔(28),所述偏转腔(28)的一侧由第二分隔壁(26)和由带孔第三分隔壁(27)限定,排气能够流经所述第三分隔壁(27),并且所述第三分隔壁(27)设置在所述通道(19)中。
12.根据权利要求11所述的注入部分,其特征在于,所述第三分隔壁(27)的穿孔(40)配置成使得排气能够相对于所述通道(19)的纵向中心轴线(23)偏心地流经所述第三分隔壁(27)。
13.根据权利要求12所述的注入部分,其特征在于,所述第三分隔壁(27)的穿孔(40)包括至少一个偏心地布置的开口(41),所述开口(41)能够可选地包括远离所述偏转腔(28)伸出的颈圈(42),和/或所述开口(41)能够可选地配置成沿所述通道(19)的周向(37)延伸的长形的孔。
14.根据权利要求12或13所述的注入部分,其特征在于,所述第三分隔壁(27)的穿孔(40)还附加地配置成使得排气能够相对于所述通道(19)的纵向中心轴线(23)同心地流经所述第三分隔壁(27),其中排气流(3)的同心地流经所述第三分隔壁(27)的部分小于偏心地流经所述第三分隔壁的部分。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的注入部分,其特征在于,设置有管件(20),所述管件(20)容纳所述通道(19)和所述注入腔(24),所述管件(20)包括注入件连接器(21),并且,所述注入部分(10)能够安装在所述管件(20)内,相对于排气后处理装置(1),所述管件(20)是单独的部件,从而所述注入部分(10)形成相对于所述排气后处理装置(1)独立的单元。
16.一种用于内燃机的排气系统的排气后处理装置,
—具有用于传导排气流(3)的管状壳体(2),所述管状壳体(2)在出口部分(4)包括SCR催化转化器(11),
—具有根据前述任一项权利要求所述的注入部分(10),所述注入部分(10)相对于所述排气流(3)布置在SCR催化转化器(11)的上游。
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