DE102004043931A1 - Exhaust gas system especially for diesel engine has a carbon particle filter in a common housing with catalysers and with an intermediate mixing chamber - Google Patents

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Abstract

An exhaust gas system, especially for diesel engines, has a carbon particle filter (5) in a common housing (1) with catalysers (6) and with an gas flow system through a mixing chamber at one end of the housing. The particle filter and the catalysers are in a parallel mounting separated by the mixing chamber (12) into which a reducing agent is added, e.g. ammonia. The gas flow and mixing system ensure an even flow pattern over the catalysers.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasnachbehandlungseinrichtung für insbesondere Dieselmotoren mit einem Element zur Beseitigung von Rußpartikeln aus dem Abgas und einem dem Element nachgeschalteten SCR-Katalysator mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The The invention relates to an exhaust gas aftertreatment device for in particular Diesel engines with an element for removing soot particles from the exhaust gas and an element downstream SCR catalyst with the features of the preamble of claim 1.

Eine Abgasnachbehandlungseinrichtung der gattungsgemäßen Bauart ist aus der DE 101 40 295 A1 bekannt. Zur Beseitigung der Rußpartikel wird ein Oxidationskatalysator verwendet, dem zur Reduzierung von Stickoxiden ein SCR-Katalysator nachgeschaltet ist. Dabei sind beide Katalysatorelemente in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, wobei zur Überströmung des Abgases aus dem Oxidationskatalysator in den SCR-Katalysator zwischen beiden Katalysatorelementen eine Mischkammer vorgesehen ist. Ferner mündet in die Mischkammer eine Ammoniakzufuhreinrichtung, über die Ammoniak dem Abgas beigemischt wird. Am Austritt des Oxidationskatalysators befindet sich ein Abgasleitblech, von dem aus das Abgas in die Mischkammer geleitet wird.An exhaust aftertreatment device of the generic type is known from DE 101 40 295 A1 known. To eliminate the soot particles, an oxidation catalyst is used, to which an SCR catalyst is connected downstream to reduce nitrogen oxides. Both catalyst elements are arranged in a common housing, wherein a mixing chamber is provided for the flow of the exhaust gas from the oxidation catalyst into the SCR catalyst between the two catalyst elements. Furthermore, an ammonia feed device, via which ammonia is added to the exhaust gas, opens into the mixing chamber. At the outlet of the oxidation catalyst is an exhaust baffle, from which the exhaust gas is passed into the mixing chamber.

Von Nachteil ist, dass innerhalb der Mischkammer eine homogene Verteilung des Ammoniaks im Abgasstrom nicht möglich ist. Ferner ist eine gleichmäßige Beaufschlagung der Katalysatormodule mit Abgas infolge einer ungeordneten Abgasströmung in der Mischkammer nicht möglich.From Disadvantage is that within the mixing chamber, a homogeneous distribution of ammonia in the exhaust stream is not possible. Furthermore, a uniform admission the catalyst modules with exhaust gas due to a disordered flow of exhaust gas in the mixing chamber not possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Abgasnachbehandlungseinrichtung derart zu verbessern, dass neben einer vereinfachten Beseitigung der Rußpartikel eine optimale Durchmischung von zugeführtem Reduktionsmittel und Abgas in der Mischkammer und eine gleichmäßige Beaufschlagung der Katalysatormodule bei einer kompakten Bauweise der Einrichtung erzielt werden.Of the Invention is based on the object, the generic exhaust aftertreatment device to improve so that in addition to a simplified elimination the soot particles optimal mixing of supplied reducing agent and Exhaust gas in the mixing chamber and a uniform loading of the catalyst modules be achieved in a compact design of the device.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Element ein Rußpartikelfilter ist, dass ferner die Mischkammer in einem endseitigen Abschnitt des Gehäuses angeordnet ist und von einer Stirnwand sowie einer innerhalb des Gehäuses angeordneten Zwischenwand begrenzt ist, und dass vom Abgasleitblech in der Mischkammer eine Reaktionsstrecke gebildet wird.The Task is inventively achieved in that the element is a soot particle filter in that further the mixing chamber is in an end-side section of the housing is arranged and from an end wall and one within the Housing arranged Intermediate wall is limited, and that of the exhaust baffle in the mixing chamber a reaction section is formed.

Die erfindungsgemäße Abgasnachbehandlungseinrichtung hat den Vorteil, dass die Rußpartikel auf einfache mechanische Weise aus dem Abgasstrom beseitigt werden. Ferner hat die in der Mischkammer durch das Abgasleitblech geschaffene Reaktionsstrecke den Vorteil einer geordneten Überströmung des Abgases aus dem Rußpartikelfilter in den SCR-Katalysator, wodurch eine gleichmäßige Beaufschlagung der einzelnen Katalysatormodule erzielt wird. Hinzu kommt, dass durch die geschaffene Reaktionsstrecke das in den Abgasstrom eingebrachte Reduktionsmittel sich gleichmäßig im Abgasstrom verteilen kann, wodurch die Reaktion im SCR-Katalysator begünstigt und eine bestmögliche Stickoxidreduzierung erreicht wird.The Exhaust gas treatment device according to the invention has the advantage that the soot particles on simple mechanical way can be eliminated from the exhaust stream. Furthermore, the created in the mixing chamber through the exhaust baffle Reaction path the advantage of an orderly flow over the exhaust gas from the soot particle filter into the SCR catalyst, ensuring uniform loading of each Catalyst modules is achieved. On top of that, through the created reaction path the introduced into the exhaust stream reducing agent is evenly in the exhaust stream which promotes the reaction in the SCR catalyst and a best possible nitrogen oxide reduction is reached.

Schließlich ist noch vorteilhaft, dass durch Anordnung der Mischkammer in einem endseitigen Abschnitt des Gehäuses die Unterbringung von Rußfilter und SCR-Katalysator im Gehäuse selbst nicht behindert wird und außerdem eine möglichst lange Reaktionsstrecke verwirklicht werden kann.Finally is still advantageous that by arranging the mixing chamber in one end portion of the housing the accommodation of soot filters and SCR catalyst in the housing itself is not hindered and also a possible long reaction distance can be realized.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the Dependent claims.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert.Based an embodiment shown in the drawing, the invention below explained.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 die Mischkammer mit der erfindungsgemäßen Reaktionsstrecke in einer perspektivischen Vorderansicht und 1 the mixing chamber with the reaction path according to the invention in a perspective front view and

2 die Abgasnachbehandlungseinrichtung in einer teilweisen Seitenansicht. 2 the exhaust aftertreatment device in a partial side view.

Die abgebildete Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 umfasst ein etwa quaderförmiges, an den Ecken abgerundetes Gehäuse 2 mit einem Mantel 3, der an seinen längsseitigen Enden durch Bodenwände, von denen die Bodenwand 4 gezeigt ist, verschlossen ist. Andere Formen des Gehäuses 2 sind im Rahmen der Erfindung jedoch ebenfalls denkbar.The illustrated exhaust aftertreatment device 1 comprises an approximately cuboid, rounded at the corners housing 2 with a coat 3 attached to its longitudinal ends by bottom walls, of which the bottom wall 4 is shown is closed. Other forms of housing 2 However, are also conceivable within the scope of the invention.

Innerhalb des Gehäuses 2 sind in einem oberen Bereich ein Rußpartikelfilter 5 und darunter liegend ein SCR-Katalysator 6 angeordnet. Während der Rußpartikelfilter 5 einen etwa rechteckförmigen Querschnitt besitzt und mit seinen Längsseiten quer zu einer Gehäusehochachse 7 (liegend) eingebaut ist, besteht der SCR-Katalysator aus mehreren kreiszylindrischen Katalysatormodulen 6a bis 6e, die nebeneinander und in zwei Lagen übereinander angeordnet sind. Sowohl der Rußpartikelfilter 5 als auch die Katalysatormodule 6a bis 6e erstrecken sich dabei in Längsrichtung des Gehäuses 2 parallel zu einer Gehäuselängsachse 8. Durch diese Anordnung von Rußpartikelfilter 5 und SCR-Katalysator 6 ergibt sich eine kompakte Bauweise.Inside the case 2 are in an upper area a soot particle filter 5 and below that is an SCR catalyst 6 arranged. During the soot particle filter 5 has an approximately rectangular cross-section and with its longitudinal sides transverse to a housing high axis 7 (Lying) is installed, the SCR catalyst consists of several circular cylindrical catalyst modules 6a to 6e , which are arranged side by side and in two layers one above the other. Both the soot particle filter 5 as well as the catalyst modules 6a to 6e extend in the longitudinal direction of the housing 2 parallel to a housing longitudinal axis 8th , By this arrangement of soot particle filter 5 and SCR catalyst 6 results in a compact design.

Im Rahmen der Erfindung sind auch andere Formen und Anordnungen von Rußpartikelfilter 5 und SCR-Katalysator 6 möglich.Other forms and arrangements of soot particle filters are also within the scope of the invention 5 and SCR catalyst 6 possible.

Im Gehäuse 2 sind mit Abstand von den Bodenwänden Zwischenwände 9 und 10 eingesetzt, durch die der Rußpartikelfilter 5 und der SCR-Katalysator 6 hindurchgeführt und gleichzeitig gelagert sind. Eine weitere Lagerung kann an den Bodenwänden erfolgen.In the case 2 are intermediate walls at a distance from the floor walls 9 and 10 used by the soot particle filter 5 and the SCR catalyst 6 guided and stored at the same time. Further storage can be done on the bottom walls.

Die den Dieselmotor verlassenden Abgase gelangen im Bereich der nicht gezeigten Bodenwand in den Einströmungsabschnitt des Rußpartikelfilters 5, durchströmen diesen in Pfeilrichtung und verlassen ihn durch die Austrittsöffnungen 11.The exhaust gases leaving the diesel engine reach the inflow section of the soot particle filter in the region of the bottom wall (not shown) 5 , flow through it in the direction of the arrow and leave it through the outlet openings 11 ,

Gemäß der Erfindung sind nun die Austrittsöffnungen 11 in einer Mischkammer 12 angeordnet, die in einem endseitigen Bereich des Gehäuses 2 von der Bodenwand 4 und der Zwischenwand 9 begrenzt wird. Das aus den Austrittsöffnungen 11 in die Mischkammer 12 eintretende und von Rußpartikeln befreite Abgas kann hier zu dem SCR-Katalysator 6 überströmen, der mit seinen Eintrittsöffnungen 13 in die Mischkammer 12 hineinragt. Dabei erfolgt die Durchführung von Rußpartikelfilter 5 und Katalysatormodulen 6a bis 6e durch die Zwischenwand 9 in einer abgedichtet Form, um eine Fehlströmung zu vermeiden.According to the invention, the outlet openings are now 11 in a mixing chamber 12 arranged in an end region of the housing 2 from the bottom wall 4 and the partition 9 is limited. That from the outlet openings 11 into the mixing chamber 12 Entering and freed from soot particles exhaust gas can here to the SCR catalyst 6 overflow, with its inlets 13 into the mixing chamber 12 protrudes. The implementation of soot particle filter 5 and catalyst modules 6a to 6e through the partition 9 in a sealed form, to avoid a false flow.

Zur Reduzierung des Stickstoffes im SCR-Katalysator 6 muss dem Abgas ein Reduktionsmittel, vorzugsweise Ammoniak oder besonders bevorzugt Harnstoff-Wasserlösung, zugeführt werden. Dies geschieht durch eine Dosiereinrichtung 14 in der Mischkammer 12, mittels der das Reduktionsmittel in den Abgasstrom eingesteuert wird. Bezüglich einer optimalen Reaktion im SCR-Katalysator 6 ist einerseits eine bestmögliche Verteilung des Reduktionsmittels im Abgas und andererseits im Falle von Harnstoff-Wasserlösung als Reduktionsmittel dessen möglichst vollständige Hydrolyse unter Freisetzung von Ammoniak notwendig.To reduce the nitrogen in the SCR catalyst 6 a reducing agent, preferably ammonia or more preferably urea-water solution, must be supplied to the exhaust gas. This is done by a metering device 14 in the mixing chamber 12 , By means of which the reducing agent is introduced into the exhaust gas stream. Regarding an optimal reaction in the SCR catalyst 6 on the one hand the best possible distribution of the reducing agent in the exhaust gas and on the other hand in the case of urea-water solution as a reducing agent whose complete hydrolysis with the release of ammonia necessary.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, in dem das aus dem Rußpartikelfilter 5 austretende Abgas über eine relative lange Reaktionsstrecke 15 von den Austrittsöffnungen 11 aus bis zu den Eintrittsöffnungen 13 im SCR-Katalysator 6 geführt wird. Gebildet bzw. begrenzt wird diese Reaktionsstrecke 15 durch ein Abgasleitblech 16, das in der Mischkammer 12 zwischen Abgasrußfilter 5 und dem SCR-Katalysator 6 eingebaut ist und sich von der Bodenwand 4 bis zur Zwischenwand 9 erstreckt.According to the invention, this is achieved in that of the soot particle filter 5 exiting exhaust gas over a relatively long reaction distance 15 from the outlet openings 11 out to the entrance openings 13 in the SCR catalyst 6 to be led. This reaction path is formed or limited 15 through an exhaust baffle 16 that in the mixing chamber 12 between exhaust soot filter 5 and the SCR catalyst 6 is built in and away from the bottom wall 4 to the intermediate wall 9 extends.

Wie 1 zeigt, hat das Abgasleitblech 16 eine etwa S-förmige Form, durch die sich im wesentlichen ein mäanderförmiger Verlauf der Reaktionsstrecke 15 ergibt.As 1 shows, has the exhaust baffle 16 an approximately S-shaped form, through which a meandering course of the reaction path substantially 15 results.

Im Einzelnen ist aus 1 zu erkennen, dass den Eintritt in die Reaktionsstrecke 16 ein erstes Teilstück 17 des Abgasleitbleches 16 bildet, das sich seitlich und mit Abstand vom Rußpartikelfilter 5 unmittelbar am Mantel 3 entlang bis etwa zur halben Höhe des Rußpartikelfilters 5 ausdehnt. An das Teilstück 17 schließt sich mit einem Bogen ein weiteres Teilstück 18 an, das sich im wesentlichen quer über die Breite des Gehäuses 2 zwischen dem Rußpartikelfilter 5 und dem SCR-Katalysator 6 erstreckt. Dieses Teilstück 18 setzt sich mit einem Bogen in einem mit Abstand seitlich entlang des Mantels 3 etwa vertikal verlaufenden Zwischenstück 19 fort, das mit einem Bogen in einen zur Unterseite des Mantels 3 beabstandeten Wandabschnitt 20 übergeht. Dieser Wandabschnitt 20 erstreckt sich – wie das Teilstück 18 – im wesentlichen über die Breite des Gehäuses 2 und geht mit einem etwa halbkreisförmigen Bogen in ein zwischen den beiden Lagen der Katalysatormodulen 6a, 6b, 6c und 6d, 6e bis zur Peripherie des Katalysatormoduls 6e reichendes Endstück 21 über.In detail is off 1 to recognize that entry into the reaction path 16 a first part 17 the exhaust baffle 16 forms, which laterally and with distance from the soot particle filter 5 directly on the coat 3 along to about half the height of the particulate filter 5 expands. To the section 17 closes with a bow another section 18 which extends substantially across the width of the housing 2 between the soot particle filter 5 and the SCR catalyst 6 extends. This section 18 sits down with a bow in a distance laterally along the mantle 3 about vertically extending intermediate piece 19 Continue with a bow in one to the bottom of the coat 3 spaced wall section 20 passes. This wall section 20 extends - like the section 18 - Over the width of the housing substantially 2 and enters with an approximately semicircular arc in between the two layers of the catalyst modules 6a . 6b . 6c and 6d . 6e to the periphery of the catalyst module 6e reaching tail 21 above.

Das Abgasleitblech 16 begrenzt somit zusammen mit dem Mantel 3, der Bodenwand 4 und der Zwischenwand 9 einen Kanal, der die Reaktionsstrecke 16 bildet. In Verbindung mit den radial gerichteten Austrittsöffnungen 11 im Rußpartikelfilter 5 ergibt sich dabei ein quer zur Längsachse 8 gerichteter Strömungsverlauf, wobei ein Großteil der Reaktionsstrecke 16 am Mantel 3 entlang führt.The exhaust baffle 16 thus limited together with the coat 3 , the bottom wall 4 and the partition 9 a channel that controls the reaction path 16 forms. In conjunction with the radially directed outlet openings 11 in the soot particle filter 5 this results in a transverse to the longitudinal axis 8th directed flow, with much of the reaction path 16 on the coat 3 along leads.

Um eine möglichst gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit in der Reaktionsstrecke 16 zu erreichen, sind die einzelnen Teilstücke des Abgasleitbleches 15 vorzugsweise so ausgerichtet, das sich der Querschnitt des Kanals ausgehend von dem Eintrittsbereich am Rußpartikelfilter 5 bis zum Mündungsbereich am Katalysatormodul 6d stetig verjüngt.To ensure the most uniform possible flow velocity in the reaction zone 16 to reach, are the individual sections of Abgasleitbleches 15 preferably aligned so that the cross-section of the channel, starting from the inlet region on the soot particle filter 5 to the mouth area on the catalyst module 6d constantly rejuvenated.

Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn die Reaktionsstrecke im Bereich der Dosiereinrichtung 14 und insbesondere im Bereich des Reduktionsmittelaustritts ähnlich einer Venturidüse verengt ausgeführt ist. Dadurch kann eine weiter verbesserte Vermischung des Reduktionsmittels mit den Abgasen bzw. eine weiter verbesserte Harnstoffhydrolyse und somit eine weiter verbesserte Abgasreinigung erfolgen.It is likewise advantageous if the reaction section is in the region of the metering device 14 and in particular in the area of the reducing agent outlet, it is similar to a Venturi nozzle. This allows a further improved mixing of the reducing agent with the exhaust gases or a further improved urea hydrolysis and thus a further improved exhaust gas purification.

Gemäß 1 befindet sich die Dosiereinrichtung 14 am Übergang zwischen Teilstück 18 und Zwischenstück 19. Selbstverständlich ist eine andere Anordnung, wie zum Beispiel im Eintrittsbereich der Reaktionsstrecke 16 denkbar.According to 1 is the metering device 14 at the transition between section 18 and intermediate piece 19 , Of course, another arrangement, such as in the inlet region of the reaction zone 16 conceivable.

Claims (10)

Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) für insbesondere Dieselmotoren mit einem Element zur Beseitigung von Rußpartikeln aus dem Abgas und einem dem Element nachgeschalteten SCR-Katalysator (6), wobei das Element und der SCR-Katalysator (6) in einem gemeinsamen Gehäuse (2) angeordnet sind, wobei ferner im Gehäuse (2) zwischen einem Abgasaustritt des Elementes und einem Abgaseintritt des SCR-Katalysators (6) eine Mischkammer (12) mit einer Reduktionsmitteldosiereinrichtung (14) zur Dosierung von Reduktionsmittel in den Abgasstrom vorgesehen ist, und wobei in der Mischkammer (12) ein Abgasleitblech (16) zur Führung des Abgasstromes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Element ein Rußpartikelfilter (5) ist, dass ferner die Mischkammer (12) in einem endseitigen Abschnitt des Gehäuses (2) angeordnet ist und von einer Bodenwand (4) sowie einer innerhalb des Gehäuses (2) angeordneten Zwischenwand (9) begrenzt ist, und dass vom Abgasleitblech (16) in der Mischkammer (12) eine Reaktionsstrecke (15) gebildet wird.Exhaust aftertreatment device ( 1 ) for in particular diesel engines with an element for the removal of soot particles from the exhaust gas and an element downstream SCR catalysa gate ( 6 ), wherein the element and the SCR catalyst ( 6 ) in a common housing ( 2 ) are arranged, wherein further in the housing ( 2 ) between an exhaust gas outlet of the element and an exhaust gas inlet of the SCR catalyst ( 6 ) a mixing chamber ( 12 ) with a reducing agent dosing device ( 14 ) is provided for the metering of reducing agent in the exhaust gas stream, and wherein in the mixing chamber ( 12 ) an exhaust baffle ( 16 ) is arranged to guide the exhaust stream, characterized in that the element is a soot particle filter ( 5 ) is that further the mixing chamber ( 12 ) in an end portion of the housing ( 2 ) and from a bottom wall ( 4 ) as well as one within the housing ( 2 ) arranged intermediate wall ( 9 ) is limited, and that from the exhaust baffle ( 16 ) in the mixing chamber ( 12 ) a reaction section ( 15 ) is formed. Abgasnachbehandlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rußpartikelfilter (5) und der SCR-Katalysator (6) parallel zu einander angeordnet sind.Exhaust after-treatment device according to claim 1, characterized in that the soot particle filter ( 5 ) and the SCR catalyst ( 6 ) are arranged parallel to each other. Abgasnachbehandlungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rußpartikelfilter (5) mit seinem ausströmseitigen Ende durch die Zwischenwand (9) hindurch in die Mischkammer (12) hineinragt und radial gerichtete Austrittsöffnungen (11) zur Überströmung des Abgases in die Mischkammer (12) aufweist.Exhaust after-treatment device according to one of the preceding claims, characterized in that the soot particle filter ( 5 ) with its outflow end through the partition wall ( 9 ) through into the mixing chamber ( 12 ) and radially directed outlet openings ( 11 ) for the flow of the exhaust gas into the mixing chamber ( 12 ) having. Abgasnachbehandlungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasleitblech (16) zur Bildung einer mäanderförmigen Reaktionsstrecke (15) mehrfach gebogen ist.Exhaust after-treatment device according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas guide plate ( 16 ) for forming a meandering reaction path ( 15 ) is bent several times. Abgasnachbehandlungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der SCR-Katalysator (6) aus mehreren rohrförmigen Katalysatormodulen (6a bis 6e) besteht, die im Gehäuse (2) in Längsrichtung parallel zu einander verlaufend angeordnet sind, und das die Reaktionsstrecke (15) vom Abgasleitblech (16) derart geformt ist, dass die Katalysatormodule (6a bis 6e) nacheinander beaufschlagt werden.Exhaust after-treatment device according to one of the preceding claims, characterized in that the SCR catalyst ( 6 ) from a plurality of tubular catalyst modules ( 6a to 6e ) in the housing ( 2 ) are arranged running parallel to each other in the longitudinal direction, and that the reaction distance ( 15 ) from the exhaust baffle ( 16 ) is shaped such that the catalyst modules ( 6a to 6e ) are applied successively. Abgasnachbehandlungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduktionsmitteldosiereinrichtung (14) am Beginn der Reaktionsstrecke (15) angeordnet ist.Exhaust after-treatment device according to one of the preceding claims, characterized in that the reducing agent metering device ( 14 ) at the beginning of the reaction zone ( 15 ) is arranged. Abgasnachbehandlungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduktionsmitteldosiereinrichtung (14) zur gesteuerten Zufuhr von Ammoniak oder Harnstoff-Wasserlösung in den Abgasstrom ausgebildet ist.Exhaust after-treatment device according to one of the preceding claims, characterized in that the reducing agent metering device ( 14 ) is designed for the controlled supply of ammonia or urea-water solution in the exhaust gas stream. Abgasnachbehandlungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf der vom Abgasleitblech (16) geformten Reaktionsstrecke (15) ausgehend vom Rußpartikelfilter (5) sich verjüngt.Exhaust after-treatment device according to one of the preceding claims, characterized in that the course of the exhaust gas guide plate ( 16 ) shaped reaction section ( 15 ) starting from the soot particle filter ( 5 ) rejuvenates. Abgasnachbehandlungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf der vom Abgasleitblech (16) geformten Reaktionsstrecke (15) im Bereich der Reduktionsmitteldosiereinrichtung (14) verengt ausgeführt ist.Exhaust after-treatment device according to one of the preceding claims, characterized in that the course of the exhaust gas guide plate ( 16 ) shaped reaction section ( 15 ) in the area of the reducing agent metering device ( 14 ) is executed narrowed. Abgasnachbehandlungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasleitblech (16) gelocht ist.Exhaust after-treatment device according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas guide plate ( 16 ) is punched.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009014433A1 (en) * 2009-03-26 2010-09-30 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Exhaust gas treatment device
DE102010020728A1 (en) * 2010-05-17 2011-11-17 Mtu Friedrichshafen Gmbh aftertreatment system
DE102011085941A1 (en) * 2011-11-08 2013-05-08 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Mixing- and evaporation device for use in selective catalytic reduction-catalytic converter for exhaust system of internal combustion engine, particularly of motor vehicle, has outer support body
DE102013005206B3 (en) * 2013-03-08 2014-06-26 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Exhaust gas catalytic converter for exhaust gas purification system, has guide plate connected with tapered section along lengthways direction, where guide plate is provided with truncated cone peripheral surface
DE102013104579A1 (en) 2013-05-03 2014-11-06 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG INTAKE CHAMBER FOR A CATALYST OF AN EXHAUST CLEANING PLANT
DE102016112336A1 (en) * 2016-07-06 2018-01-11 Man Diesel & Turbo Se Exhaust after treatment system and internal combustion engine
US11136910B2 (en) 2017-06-06 2021-10-05 Cummins Emission Solutions Inc. Systems and methods for mixing exhaust gases and reductant in an aftertreatment system
US11828214B2 (en) 2020-05-08 2023-11-28 Cummins Emission Solutions Inc. Configurable aftertreatment systems including a housing

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9802157B2 (en) 2015-08-05 2017-10-31 Caterpillar Inc. Diffuser plate for an exhaust aftertreatment module

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009014433A1 (en) * 2009-03-26 2010-09-30 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Exhaust gas treatment device
US8596044B2 (en) 2009-03-26 2013-12-03 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Exhaust gas-treating device
US8945475B2 (en) 2010-05-17 2015-02-03 Mtu Friedrichshafen Gmbh Exhaust-gas aftertreatment system
DE102010020728A1 (en) * 2010-05-17 2011-11-17 Mtu Friedrichshafen Gmbh aftertreatment system
WO2011144303A1 (en) 2010-05-17 2011-11-24 Mtu Friedrichshafen Gmbh Exhaust-gas aftertreatment system
DE102011085941A1 (en) * 2011-11-08 2013-05-08 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Mixing- and evaporation device for use in selective catalytic reduction-catalytic converter for exhaust system of internal combustion engine, particularly of motor vehicle, has outer support body
DE102011085941B4 (en) * 2011-11-08 2014-06-05 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Mixing and / or evaporation device
DE102013005206B3 (en) * 2013-03-08 2014-06-26 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Exhaust gas catalytic converter for exhaust gas purification system, has guide plate connected with tapered section along lengthways direction, where guide plate is provided with truncated cone peripheral surface
EP2775114A1 (en) 2013-03-08 2014-09-10 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Inflow chamber for a catalytic converter of an emission control system
DE102013104579A1 (en) 2013-05-03 2014-11-06 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG INTAKE CHAMBER FOR A CATALYST OF AN EXHAUST CLEANING PLANT
DE102013104579B4 (en) * 2013-05-03 2016-12-22 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG INTAKE CHAMBER FOR A CATALYST OF AN EXHAUST CLEANING PLANT
DE102016112336A1 (en) * 2016-07-06 2018-01-11 Man Diesel & Turbo Se Exhaust after treatment system and internal combustion engine
US11136910B2 (en) 2017-06-06 2021-10-05 Cummins Emission Solutions Inc. Systems and methods for mixing exhaust gases and reductant in an aftertreatment system
US11542847B2 (en) 2017-06-06 2023-01-03 Cummins Emission Solutions Inc. Systems and methods for mixing exhaust gases and reductant in an aftertreatment system
US11828214B2 (en) 2020-05-08 2023-11-28 Cummins Emission Solutions Inc. Configurable aftertreatment systems including a housing

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