DE102008052757B4 - Device for introducing a liquid into an exhaust gas flow - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zum Einbringen einer Flüssigkeit (2) in eine Abgasströmung (3) bei einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, – mit einem strömungsführenden Abschnitt (4) einer Abgasanlage (5) der Brennkraftmaschine, der einen Strömungspfad (10) für die Abgasströmung (3) bildet, – mit einem Anschlussstutzen (6), der mit dem strömungsführenden Abschnitt (4) kommunizierend verbunden ist, – mit einer Einspritzeinrichtung (8) zum Einspritzen der Flüssigkeit (2), die beabstandet vom strömungsführenden Abschnitt (4) am Anschlussstutzen (6) befestigt ist, so dass die Flüssigkeit (2) beim Einspritzen durch den Anschlussstutzen (6) in die Abgasströmung (3) gelangt, – wobei bezüglich der Abgasströmung (3) anströmseitig des Anschlussstutzens (6) ein Strömungshindernis (13) angeordnet ist, das zumindest in einem Umfangssegment, in dem sich auch der Anschlussstutzen (6) erstreckt, in den Strömungspfad (10) vorsteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungshindernis (13) entweder stationär ausgestaltet und so dimensioniert und positioniert ist, dass es bis zu einer vorbestimmten ersten Strömungsgeschwindigkeit der Abgasströmung (3) eine Anströmung einer Anschlussstelle (7), in der der Anschlussstutzen (6) an den strömungsführenden Abschnitt (4) angeschlossen ist, zulässt und dass es ab dieser Strömungsgeschwindigkeit oder ab einer höheren vorbestimmten zweiten Strömungsgeschwindigkeit die Abgasströmung von der Anschlussstelle (7) weglenkt, oder verstellbar ausgestaltet ist und zwischen einer Aktivstellung, in der es die Abgasströmung (3) von einer Anschlussstelle (7), in der der Anschlussstutzen (6) an den strömungsführenden Abschnitt (4) angeschlossen ist, weglenkt, und einer Passivstellung verstellbar ist, in der es eine Anströmung der Anschlussstelle (7) zulässt.Device for introducing a liquid (2) into an exhaust gas flow (3) in an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, with a flow-guiding section (4) of an exhaust system (5) of the internal combustion engine, which has a flow path (10) for the exhaust gas flow (3) forms, - with a connection piece (6) which is connected to the flow-guiding section (4) in a communicating manner, - with an injection device (8) for injecting the liquid (2), which is spaced from the flow-guiding section (4) on the connection piece (6) is attached so that the liquid (2) when injected through the connection piece (6) enters the exhaust gas flow (3), - with respect to the exhaust gas flow (3) on the inflow side of the connection piece (6) a flow obstacle (13) is arranged, which at least in a circumferential segment, in which the connecting piece (6) also extends, protrudes into the flow path (10), characterized in that the flow obstacle (13) either sta is designed and dimensioned and positioned in such a way that up to a predetermined first flow velocity of the exhaust gas flow (3) it allows a flow to a connection point (7) in which the connection piece (6) is connected to the flow-guiding section (4) and that From this flow rate or from a higher predetermined second flow rate, it directs the exhaust gas flow away from the connection point (7), or is designed to be adjustable and between an active position in which it removes the exhaust gas flow (3) from a connection point (7) in which the connection piece ( 6) is connected to the flow-guiding section (4), deflects it away, and is adjustable to a passive position in which it allows a flow to the connection point (7).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen einer Flüssigkeit in eine Abgasströmung bei einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einer derartigen Vorrichtung.The present invention relates to a device for introducing a liquid into an exhaust gas flow in an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, having the features of the preamble of claim 1. The invention also relates to an exhaust system for an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, with such a device.

Bei modernen Abgasanlagen ist es zur Durchführung chemischer Reaktionen erforderlich, ein flüssiges Edukt in die Abgasströmung einzubringen. Beispielsweise wird Ammoniak bzw. eine wässrige Harnstofflösung stromauf eines SCR-Katalysators in die Abgasströmung eingebracht, um im SCR-Katalysator Stickoxide umzusetzen. Des Weiteren kann es zum Aufheizen der Abgasströmung bzw. von Komponenten der Abgasanlage erwünscht sein, Kraftstoff in die Abgasströmung einzubringen, um diesen zum Beispiel an einen Oxidationskatalysator exotherm umzusetzen. Ebenso sind andere Anwendungen denkbar, bei denen eine Flüssigkeit in die Abgasströmung eingebracht werden soll. Für derartige Anwendungen kommen Vorrichtungen der eingangs genannten Art zum Einsatz. Sie umfassen üblicherweise einen strömungsführenden Abschnitt einer Abgasanlage, wobei dieser Abschnitt einen Strömungspfad für die Abgasströmung bildet. Ferner ist üblicherweise ein Anschlussstutzen vorgesehen, der mit dem strömungsführenden Abschnitt kommunizierend verbunden ist. Des Weiteren ist eine Einspritzeinrichtung zum Einspritzen der Flüssigkeit vorgesehen, zum Beispiel eine Einspritzdüse. Die Einspritzeinrichtung ist beabstandet vom strömungsführenden Abschnitt an besagtem Anschlussstutzen befestigt. Dementsprechend gelangt die eingespritzte Flüssigkeit durch den Anschlussstutzen in die Abgasströmung.In modern exhaust systems, it is necessary to carry out a chemical reaction to introduce a liquid reactant in the exhaust gas flow. For example, ammonia or an aqueous urea solution upstream of an SCR catalyst is introduced into the exhaust gas flow in order to convert nitrogen oxides in the SCR catalytic converter. Furthermore, it may be desirable for heating the exhaust gas flow or components of the exhaust system to introduce fuel into the exhaust gas flow in order to exothermically convert it, for example, to an oxidation catalytic converter. Likewise, other applications are conceivable in which a liquid is to be introduced into the exhaust gas flow. For such applications devices of the type mentioned are used. They usually comprise a flow-carrying section of an exhaust system, this section forming a flow path for the exhaust gas flow. Furthermore, a connecting piece is usually provided, which is communicatively connected to the flow-guiding portion. Furthermore, an injection device for injecting the liquid is provided, for example an injection nozzle. The injector is spaced from the flow-guiding portion attached to said spigot. Accordingly, the injected liquid passes through the connecting piece in the exhaust gas flow.

Einspritzeinrichtungen, insbesondere Düsen, die hierbei zum Einsatz kommen, sind üblicherweise nur bis zu einer bestimmten Maximaltemperatur, die beispielsweise bei etwa 150°C liegt, verwendbar. Bei höheren Temperaturen kann es zu einer thermischen Schädigung der jeweiligen Einspritzeinrichtung kommen. Bei zu niedrigen Temperaturen können sich im Anschlussstutzen Ablagerungen durch die eingespritzte Flüssigkeit bilden. Beispielsweise zerfällt eine eingespritzte flüssige Harnstoffwasserlösung in Isocyansäure und Wasser, wobei dann die Isocyansäure polymerisieren kann und einen festen, allmählich anwachsenden Belag bilden kann. Darüber hinaus variieren im Fahrzeugbetrieb die Abgastemperaturen in einem vergleichsweise weiten Bereich. Durch die Länge des Anschlussstutzens kann die Temperatur der Einspritzeinrichtung begrenzt werden. Wird beispielsweise ein vergleichsweise langer Anschlussstutzen vorgesehen, wird erreicht, dass die Einspritzeinrichtung auch bei Volllast der Brennkraftmaschine nicht überhitzt. Allerdings treten dann bei niedrigen Lastzuständen, die mit niedrigen Abgastemperaturen einhergehen, im Bereich der Einspritzeinrichtung vergleichsweise niedrige Temperaturen auf, wodurch sich das Risiko für die Bildung von störenden Ablagerungen erhöht. Verkürzt man den Anschlussstutzen, um das Risiko von derartigen Ablagerungen bei niedrigen Lastzuständen zu reduzieren, erhöht sich die Gefahr einer thermischen Beschädigung der Einspritzeinrichtung bei höheren Motorlasten. Parallel zur thermischen Ankopplung durch Konvektion ändert sich bei einem kurzen Anschlussstutzen auch der Stoffaustausch aus der Gasphase. Dies ist wichtig, da neben der Temperatur auch ein schneller Abtrabsport von Gasen, z. B. von gasförmiger Isocyansäure, für die Vermeidung von Ablagerungen vorteilhaft ist.Injection devices, in particular nozzles, which are used in this case, are usually only up to a certain maximum temperature, which is for example at about 150 ° C, used. At higher temperatures, thermal damage to the respective injection device may occur. If the temperatures are too low, deposits may form in the connecting piece due to the injected liquid. For example, an injected liquid urea water solution decomposes into isocyanic acid and water, in which case the isocyanic acid can polymerize and form a solid, gradually growing deposit. In addition, the exhaust gas temperatures vary in vehicle operation in a relatively wide range. The length of the connecting piece, the temperature of the injector can be limited. If, for example, a comparatively long connecting piece is provided, it is achieved that the injection device does not overheat even at full load of the internal combustion engine. However, at low load conditions associated with low exhaust gas temperatures, comparatively low temperatures then occur in the area of the injector, which increases the risk of formation of disturbing deposits. Shortening the port to reduce the risk of such deposits at low load conditions increases the risk of thermal damage to the injector at higher engine loads. Parallel to the thermal coupling by convection also changes the mass transfer from the gas phase with a short connection piece. This is important because in addition to the temperature and a faster Abtrabsport of gases, eg. As of gaseous isocyanic acid, for the prevention of deposits is advantageous.

Aus der DE 10 2008 008 564 A1 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, die zum Einbringen einer Flüssigkeit in eine Abgasströmung bei einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, verwendet werden kann. Die bekannte Vorrichtung umfasst einen strömungsführenden Abschnitt einer Abgasanlage der Brennkraftmaschine, der einen Strömungspfad für die Abgasströmung bildet, einen Anschlussstutzen, der mit dem strömungsführenden Abschnitt kommunizierend verbunden ist, und eine Einspritzeinrichtung zum Einspritzen der Flüssigkeit, die beabstandet vom strömungsführenden Abschnitt am Anschlussstutzen befestigt ist, so dass die Flüssigkeit beim Einspritzen durch den Anschlussstutzen in die Abgasströmung gelangt. Dabei ist bezüglich der Abgasströmung anströmseitig des Anschlussstutzens ein Strömungshindernis angeordnet, das zumindest in einem Umfangssegment, in dem sich auch der Anschlussstutzen erstreckt, in den Strömungspfad vorsteht. Das Strömungshindernis vermeidet die Ausbildung einer Sekundärströmung, die im Anschlussstutzen Strömungswirbel erzeugen kann.From the DE 10 2008 008 564 A1 a device of the aforementioned type is known, which can be used for introducing a liquid into an exhaust gas flow in an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle. The known device comprises a flow leading portion of an exhaust system of the internal combustion engine, which forms a flow path for the exhaust gas flow, a connecting piece, which is communicatively connected to the flow-guiding portion, and an injector for injecting the liquid, which is fastened at a distance from the flow-guiding portion to the connecting piece, so that the liquid enters the exhaust gas flow during injection through the connecting piece. In this case, with respect to the exhaust gas flow on the inflow side of the connecting piece, a flow obstacle is arranged, which projects into the flow path at least in a circumferential segment in which the connecting piece also extends. The flow obstacle avoids the formation of a secondary flow, which can generate flow vortex in the connecting piece.

Aus der DE 10 2007 061 005 A1 ist eine Klappe bekannt, mit der ein zu einer Einspritzeinrichtung führender Strömungspfad gesperrt werden kann.From the DE 10 2007 061 005 A1 a flap is known with which a leading to an injector flow path can be locked.

Aus der DE 10 2006 057 287 A1 ist es bekannt, den Anschlussstutzen zwischen der Einspritzeinrichtung und der Anschlussstelle zur Abgasanlage mit einer Klappe zu sperren.From the DE 10 2006 057 287 A1 It is known to lock the connection piece between the injection device and the connection point to the exhaust system with a flap.

Aus der DE 10 2006 024 778 B3 ist ein Mischer bekannt, der stromab der Injektionsstelle angeordnet sein kann.From the DE 10 2006 024 778 B3 a mixer is known which may be located downstream of the injection site.

Eine wassergekühlte Einspritzeinrichtung ist aus der DE 10 2004 015 805 B4 bekannt.A water-cooled injector is from the DE 10 2004 015 805 B4 known.

Die FR 28 97 646 A3 zeigt eine Einspritzeinrichtung, die ohne Anschlussstutzen unmittelbar in das Abgasrohr hineinragt. The FR 28 97 646 A3 shows an injection device which projects directly into the exhaust pipe without connecting piece.

Bei der FR 2 910 532 A1 ist die Einspritzeinrichtung in einem Anschlussstutzen angeordnet, wobei eine Spitze der Einspritzeinrichtung unmittelbar dem Abgas im Abgasrohr ausgesetzt ist. Ein hinsichtlich des Anströmwinkels verstellbares Strömungshindernis ist axial auf derselben Höhe wie die Anschlussstelle des Anschlussstutzens angeordnet.In the FR 2 910 532 A1 the injection device is arranged in a connecting piece, wherein a tip of the injection device is exposed directly to the exhaust gas in the exhaust pipe. An adjustable flow angle with respect to the flow angle is arranged axially at the same height as the connection point of the connecting piece.

Die FR 2 910 533 A1 zeigt eine weitere Vorrichtung, bei welcher das Strömungshindernis einen fest eingestellten Anstellwinkel zur Abgasströmung besitzt.The FR 2 910 533 A1 shows a further device in which the flow obstacle has a fixed set angle to the exhaust gas flow.

Aus der WO 2007/036347 A1 ist eine weitere Vorrichtung bekannt, bei der ein Strömungshindernis vorgesehen ist, das jedoch bezüglich der Abgasströmung stromab des Anschlussstutzens angeordnet ist.From the WO 2007/036347 A1 Another device is known in which a flow obstacle is provided, which is arranged with respect to the exhaust gas flow downstream of the connecting piece.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bzw. für eine damit ausgestattete Abgasanlage eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass einerseits die Gefahr einer Überhitzung der Einspritzeinrichtung und andererseits die Gefahr von Ablagerungen reduziert ist.The present invention is concerned with the problem of providing an improved embodiment for a device of the type mentioned above or for an exhaust system equipped therewith, which is characterized in particular by reducing the risk of overheating of the injection device and the risk of deposits on the one hand ,

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Abgasströmung bei schädlichen Randbedingungen, insbesondere bei hohen Abgastemperaturen, mit Hilfe eines Strömungshindernisses so abzulenken, dass keine direkte Beaufschlagung bzw. Anströmung des Anschlussstutzens erfolgt. Hierdurch ist der Anschlussstutzen den heißen Abgasen nicht mehr direkt ausgesetzt, wodurch die thermische Belastung des Anschlussstutzens und somit der daran angeordneten Einspritzeinrichtung signifikant reduziert werden kann. In der Folge kann der Anschlussstutzen vergleichsweise kurz gebaut werden, ohne Überhitzungsgefahr für die Einspritzeinrichtung bei Volllast der Brennkraftmaschine. Bei niedrigen Lastzuständen ist jedoch eine direkte Anströmung des Anschlussstutzens möglich, so dass eine hinreichende Wärmeübertragung auf den Anschlussstutzen erreicht werden kann, um die Ausbildung von störenden Ablagerungen zu vermeiden.The invention is based on the general idea of diverting the exhaust gas flow under damaging boundary conditions, in particular at high exhaust gas temperatures, with the aid of a flow obstacle such that no direct admission or inflow of the connection nozzle takes place. As a result, the connecting piece is no longer directly exposed to the hot exhaust gases, whereby the thermal load of the connection piece and thus the injection device arranged thereon can be significantly reduced. As a result, the connecting piece can be built comparatively short, without risk of overheating the injector at full load of the internal combustion engine. At low load conditions, however, a direct flow of the connecting piece is possible, so that a sufficient heat transfer to the connecting piece can be achieved in order to avoid the formation of disturbing deposits.

Erreicht wird dies bei der Erfindung durch ein bezüglich des Anschlussstutzens anströmseitig angeordnetes Strömungshindernis, das in den Strömungspfad vorsteht.This is achieved in the invention by a respect to the connecting piece upstream arranged flow obstacle, which projects into the flow path.

Bei einer ersten erfindungsgemäßen Lösung ist das Strömungshindernis stationär ausgestaltet, also permanent vorhanden. Dabei ist es erfindungsgemäß so dimensioniert und positioniert, dass es bis zu einer vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit der Abgasströmung eine direkte Anströmung des Anschlussstutzens zulässt, während es oberhalb dieser vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit die Abgasströmung am Anschlussstutzen vorbeiführt, um eine direkte Beaufschlagung bzw. Anströmung des Anschlussstutzens zu vermeiden. Bei niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten kann die Abgasströmung das Hindernis mit einer vergleichsweise geringen Ablenkung umströmen, wobei sich die Abgasströmung stromab des Hindernisses relativ rasch wieder auf ihren ursprünglichen Querschnitt aufweiten kann. Je höher die Strömungsgeschwindigkeit, desto später kann sich die Abgasströmung wieder auf ihren ursprünglichen Querschnitt aufweiten. Durch gezielte Ausnutzung dieses Effekts kann der Anschlussstutzen gezielt in einem sogenannten „Totwasserbereich” der Abgasströmung stromab des Strömungshindernisses positioniert werden, wobei die in Strömungsrichtung gemessene Länge des Totwasserbereichs von der Strömungsgeschwindigkeit abhängt. Bei oberhalb der vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit liegenden Strömungsgeschwindigkeiten erstreckt sich dieses Totwassergebiet bis über den gesamten Anschlussstutzen, das heißt, die Abgasströmung kann sich erst stromab des Anschlussstutzens wieder auf ihren ursprünglichen Querschnitt aufweiten.In a first solution according to the invention, the flow obstacle is designed to be stationary, ie permanently present. It is according to the invention dimensioned and positioned so that it allows a direct flow of the connecting piece up to a predetermined flow velocity of the exhaust gas, while above this predetermined flow velocity past the exhaust gas flow on the connection piece to avoid direct application or flow of the connecting piece. At low flow velocities, the exhaust gas flow may bypass the obstacle with a comparatively small deflection, whereby the exhaust gas flow downstream of the obstacle may relatively quickly expand back to its original cross-section. The higher the flow velocity, the later the exhaust gas flow can expand back to its original cross section. Through targeted utilization of this effect, the connection piece can be positioned in a targeted manner in a so-called "dead water area" of the exhaust gas flow downstream of the flow obstacle, wherein the length of the dead water area measured in the flow direction depends on the flow rate. At above the predetermined flow velocity flow velocities, this Totwassergebiet extends to over the entire connecting piece, that is, the exhaust gas flow can expand only downstream of the connecting piece back to its original cross-section.

Bei einer zweiten erfindungsgemäßen Lösung ist das Strömungshindernis verstellbar ausgestaltet, so dass es zwischen einer Aktivstellung und einer Passivstellung verstellbar ist. In der Aktivstellung lenkt es die Abgasströmung vom Anschlussstutzen weg, während es in der Passivstellung die Anströmung des Anschlussstutzens zulässt. Das Strömungshindernis kann optional mittels einer Stellvorrichtung aktiv verstellbar ausgestalltet sein. Dieses aktiv verstellbare Strömungshindernis kann nun in Abhängigkeit grundsätzlich beliebiger Parameter verstellt werden. Denkbar ist beispielsweise eine Temperaturüberwachung der Einspritzeinrichtung. Ebenso kann das Strömungshindernis in Abhängigkeit von Betriebszuständen der Brennkraftmaschine betätigt werden. Beispielsweise ist das Strömungshindernis bei niedrigen Lasten der Brennkraftmaschine in die Passivstellung verstellt, während es bei mittleren Lasten oder zumindest bei Volllast aktiviert wird. Ferner ist eine Überwachung der Strömungsgeschwindigkeit bzw. der Temperatur der Abgasströmung denkbar, um das Strömungshindernis zu aktivieren bzw. zu deaktivieren.In a second solution according to the invention, the flow obstacle is made adjustable, so that it is adjustable between an active position and a passive position. In the active position, it directs the exhaust gas flow away from the connecting piece, while in the passive position, it allows the flow of the connecting piece. The flow obstacle may optionally be actively set by means of an adjusting device. This actively adjustable flow obstacle can now be adjusted depending on basically any parameters. It is conceivable, for example, a temperature monitoring of the injector. Likewise, the flow obstacle can be actuated depending on operating conditions of the internal combustion engine. For example, the flow obstruction is adjusted to the passive position at low loads of the internal combustion engine, while it is activated at medium loads or at least at full load. Furthermore, a monitoring of the flow velocity or the temperature of the exhaust gas flow is conceivable to activate or deactivate the flow obstacle.

Alternativ zu einem aktiv verstellbaren Strömungshindernis kann auch ein passiv verstellbares Strömungshindernis vorgesehen sein, das in Abhängigkeit der daran angreifenden, von der Abgasströmung erzeugten Strömungskräften zwischen seinen Schaltstellungen verstellt wird. Ein derartiges selbstschaltendes Strömungshindernis lässt sich einfacher realisieren als ein aktiv verstellbares Strömungshindernis und kann eine bessere Schaltcharakteristik als ein stationäres Strömungshindernis aufweisen. As an alternative to an actively adjustable flow obstruction, a passively adjustable flow obstruction may also be provided which is adjusted between its switching positions as a function of the flow forces acting thereon and generated by the exhaust gas flow. Such a self-switching flow obstruction can be realized more easily than an actively adjustable flow obstruction and can have a better switching characteristic than a stationary flow obstruction.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematischIt show, each schematically

1 eine stark vereinfachte, prinzipielle Schnittansicht einer Vorrichtung, 1 a highly simplified, schematic sectional view of a device,

2 eine Ansicht wie in 1, jedoch bei einem anderen Betriebszustand, 2 a view like in 1 but in a different operating condition,

3 bis 7 weitere Ansichten derartiger Vorrichtungen bei anderen Ausführungsformen. 3 to 7 further views of such devices in other embodiments.

Entsprechend den 1 bis 7 umfasst eine Vorrichtung 1, die dazu geeignet ist, eine durch unterbrochene Linien angedeutete Flüssigkeit 2 in eine durch Pfeile angedeutete Abgasströmung 3 einzubringen, einen strömungsführenden Abschnitt 4 einer im Übrigen nicht dargestellten Abgasanlage 5 einer ebenfalls nicht dargestellten Brennkraftmaschine, die sich insbesondere in einem Kraftfahrzeug befinden kann. Die Vorrichtung 1 umfasst außerdem einen Anschlussstutzen 6, der über eine Anschlussstelle 7 mit dem strömungsführenden Abschnitt 4 kommunizierend verbunden ist. Des Weiteren weist die Vorrichtung 1 eine Einspritzeinrichtung 8 auf, die zum Beispiel als Einspritzdüse ausgestaltet sein kann, mit deren Hilfe die Flüssigkeit 2 in die Abgasströmung 3 einspritzbar ist. Hierzu ist die Einspritzeinrichtung 8 am Anschlussstutzen 6 befestigt, und zwar an einem von der Anschlussstelle 7 entfernten Ende 9. Dementsprechend ist die Einspritzeinrichtung 8 vom strömungsführenden Abschnitt 4 beabstandet am Anschlussstutzen 6 angeordnet. Auf diese Weise gelangt die von der Einspritzeinrichtung 8 in den Anschlussstutzen 6 eingespritzte Flüssigkeit 2 letztlich durch den Anschlussstutzen 6 in die Abgasströmung 3. Der strömungsführende Abschnitt 4 begrenzt dabei bzw. definiert für die Abgasströmung 3 einen Strömungspfad 10, der hier durch einen Pfeil mit unterbrochener Linie angedeutet ist.According to the 1 to 7 includes a device 1 , which is suitable, a liquid indicated by broken lines 2 in an indicated by arrows exhaust gas flow 3 to bring in a flow-leading section 4 an otherwise not shown exhaust system 5 an internal combustion engine, also not shown, which may be located in particular in a motor vehicle. The device 1 also includes a spigot 6 that has a connection point 7 with the flow-guiding section 4 is communicatively connected. Furthermore, the device 1 an injection device 8th on, which can be configured for example as an injection nozzle, with the help of which the liquid 2 in the exhaust gas flow 3 is injectable. For this purpose, the injection device 8th on the connecting piece 6 attached, at one of the junction 7 distant end 9 , Accordingly, the injector 8th from the flow-leading section 4 spaced at the connecting piece 6 arranged. In this way, passes from the injector 8th in the connecting piece 6 injected liquid 2 ultimately through the connecting piece 6 in the exhaust gas flow 3 , The flow-leading section 4 limited or defined for the exhaust gas flow 3 a flow path 10 which is indicated here by an arrow with a broken line.

Entsprechend 1 kann die Abgasanlage 5 stromab der Vorrichtung 1 eine Abgasbehandlungseinrichtung 11 aufweisen, die zu ihrem Betrieb die Flüssigkeit 2 als Edukt benötigt. Beispielsweise handelt es sich bei der Abgasbehandlungseinrichtung 11 um einen SCR-Katalysator. Die stromauf zugeführte Flüssigkeit ist dann zweckmäßig eine wässrige Harnstofflösung. Im SCR-Katalysator 11 bzw. in einem vorgeschalteten Hydrolysekatalysator wird aus dem Harnstoff Ammoniak erzeugt, der dann zur Reduktion von Stickoxiden verwendet werden kann. Alternativ kann es sich bei der Abgasbehandlungseinrichtung 11 auch um einen Oxidationskatalysator handeln. Das zugeführte flüssige Edukt ist dann zweckmäßig ein Kraftstoff, der am Katalysator zur Freisetzung von Wärmeenergie umgesetzt werden kann. Optional kann die Abgasanlage 4 eine Misch- und/oder Verdampfungseinrichtung 12 aufweisen, die der Vorrichtung 1 nachgeschaltet, also stromab davon angeordnet ist und die der Abgasbehandlungseinrichtung 11 vorgeschaltet, also stromauf dazu angeordnet ist. Die Misch- und/oder Verdampfungseinrichtung 12 sorgt für eine möglichst weitgehende Verdampfung der eingebrachten Flüssigkeit bzw. für eine möglichst homogene Durchmischung des Abgas-Dampfgemischs.Corresponding 1 can the exhaust system 5 downstream of the device 1 an exhaust treatment device 11 have the liquid to their operation 2 required as starting material. For example, it is the exhaust gas treatment device 11 around an SCR catalyst. The upstream liquid is then expediently an aqueous urea solution. In the SCR catalyst 11 or in an upstream hydrolysis catalyst ammonia is produced from the urea, which can then be used for the reduction of nitrogen oxides. Alternatively, it may be in the exhaust treatment device 11 also be an oxidation catalyst. The supplied liquid starting material is then expediently a fuel which can be reacted on the catalyst to release heat energy. Optionally, the exhaust system 4 a mixing and / or evaporation device 12 have that of the device 1 downstream, that is arranged downstream thereof and the exhaust gas treatment device 11 upstream, that is arranged upstream to it. The mixing and / or evaporation device 12 ensures as far as possible evaporation of the introduced liquid or for as homogeneous as possible mixing of the exhaust gas-vapor mixture.

Entsprechend den 1 bis 7 weist die Vorrichtung 1 außerdem ein Strömungshindernis 13 auf. Dieses ist anströmseitig des Anschlussstutzens 6 angeordnet, und zwar so, dass es in den Strömungspfad 10 vorsteht. Bei den hier gezeigten Ausführungsformen ist es jeweils stromauf des Anschlussstutzens 6 im strömungsführenden Abschnitt 4 angeordnet. Hierzu ist es an einer Wand 14 des strömungsführenden Abschnitts 4 angebracht und steht von dieser Wand 14 nach innen ab. Bei einer alternativen Ausführungsform kann das Strömungshindernis 13 auch am Anschlussstutzen 6 angeordnet sein, und zwar an dessen Anströmseite, also insbesondere an einem Übergang 15, an dem die im strömungsführenden Abschnitt 4 angeströmte Seite des Anschlussstutzens 6 an den Abschnitt 4 angrenzt.According to the 1 to 7 has the device 1 also a flow obstacle 13 on. This is upstream of the connection piece 6 arranged so that it is in the flow path 10 protrudes. In the embodiments shown here, it is in each case upstream of the connecting piece 6 in the flow-guiding section 4 arranged. For this it is on a wall 14 of the flow-guiding section 4 attached and stands from this wall 14 inside. In an alternative embodiment, the flow obstruction 13 also on the connecting piece 6 be arranged, on the upstream side, ie in particular at a transition 15 at which the flow-leading section 4 flowed side of the connecting piece 6 to the section 4 borders.

Bei den Ausführungsformen der 1 und 2 erstreckt sich das Strömungshindernis 13 ausschließlich in einem Umfangssegment, in dem sich auch der Anschlussstutzen 6 erstreckt. Beispielsweise erstreckt sich das Strömungshindernis 13 in Umfangsrichtung über einen Winkel von etwa 45°. In diesem 45°-Segment ist auch der Anschlussstutzen 6 stromab des Strömungshindernisses 13 angeordnet.In the embodiments of the 1 and 2 extends the flow obstacle 13 exclusively in a circumferential segment, in which also the connecting piece 6 extends. For example, the flow obstacle extends 13 in the circumferential direction over an angle of about 45 °. In This 45 ° segment is also the connecting piece 6 downstream of the flow obstacle 13 arranged.

Im Unterschied dazu zeigt 3 eine Ausführungsform, bei welcher zwei Strömungshindernisse 13 und 13' vorgesehen sind, die sich jeweils nur in einem Umfangssegment erstrecken. Die beiden Strömungshindernisse 13, 13' sind dabei asymmetrisch ausgestaltet. Dabei erstrecken sie sich über unterschiedlich große Umfangssegmente sowie über verschiedene Umfangssegmente. Im Beispiel der 3 sind sie zueinander diametral gegenüberliegend angeordnet. Sie können jedoch auch zueinander axial versetzt angeordnet sein. Des Weiteren sind die Strömungshindernisse 13, 13' bezüglich ihrer radialen Erstreckung unterschiedlich groß dimensioniert. Im Beispiel ist das gegenüber der Anschlussstelle 7 angeordnete Strömungshindernis 13' in radialer Richtung kleiner dimensioniert als das an der gleichen Seite wie die Anschlussstelle 7 angeordnete Strömungshindernis 13.In contrast, shows 3 an embodiment in which two flow obstacles 13 and 13 ' are provided, each extending only in a circumferential segment. The two flow obstacles 13 . 13 ' are designed asymmetrically. They extend over different sized circumferential segments and over different circumferential segments. In the example of 3 they are arranged diametrically opposite each other. However, they can also be arranged offset from each other axially. Furthermore, the flow obstacles 13 . 13 ' dimensioned differently in terms of their radial extent. In the example, this is opposite the connection point 7 arranged flow obstacle 13 ' dimensioned smaller in the radial direction than that on the same side as the connection point 7 arranged flow obstacle 13 ,

Des Weiteren zeigt 4 eine andere alternative Ausführungsform, bei welcher sich das Strömungshindernis 13 in der Umfangsrichtung ringförmig geschlossen erstreckt. Es ist klar, dass grundsätzlich auch beliebige andere Formen und Anordnungen für die Strömungshindernisse 13 denkbar sind. Auch sind die Ausführungsformen nicht auf die hier gezeigten Beispiele, bei denen der strömungsführende Abschnitt 4 einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, beschränkt, so dass grundsätzlich auch beliebige Strömungsquerschnitte für den strömungsführenden Abschnitt 4 denkbar sind, was zu entsprechend anderen Geometrien für die Strömungshindernisse 13 führt.Further shows 4 another alternative embodiment in which the flow obstacle 13 extends annularly closed in the circumferential direction. It is clear that in principle also any other shapes and arrangements for the flow obstacles 13 are conceivable. Also, the embodiments are not limited to the examples shown here, in which the flow-leading portion 4 has a circular cross-section, limited, so that in principle any flow cross-sections for the flow-guiding section 4 are conceivable, what to corresponding other geometries for the flow obstacles 13 leads.

Bei den Ausführungsformen der 1 bis 4 ist das jeweilige Strömungshindernis stationär ausgestaltet. Mit anderen Worten, das jeweilige Strömungshindernis 13 ist bei diesen Ausführungsformen permanent vorhanden, unabhängig von der aktuellen Abgasströmung 3, die im Abschnitt 4 herrscht. Die Funktionsweise des stationären Strömungshindernisses 13 ist mit Bezug auf die 1 und 2 näher erläutert. Das gezeigte Strömungshindernis 13 ist so dimensioniert und im strömungsführenden Abschnitt 4 so positioniert, dass es bis zu einer vorbestimmten ersten Strömungsgeschwindigkeit der Abgasströmung 3 eine Anströmung des Anschlussstutzens 6 bzw. der Anschlussstelle 7 zulässt. Entsprechend 1 erfolgt bei entsprechend niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten durch das Strömungshindernis 13 eine Einschnürung des durchströmbaren Querschnitts. Danach fällt der Druck in der Strömung relativ bald wieder ab, so dass sich die Strömung wieder aufweiten kann. Unterhalb dieser vorbestimmten ersten Strömungsgeschwindigkeit erfolgt die Strömungsaufweitung bereits im Bereich der Anschlussstelle 7, so dass der Anschlussstutzen 6 von der Abgasströmung 3 beaufschlagt ist. Dementsprechend kann insbesondere eine Wärmeübertragung von der Abgasströmung 3 auf den Anschlussstutzen 6 erzielt werden. Dies führt zu einer Aufheizung des Anschlussstutzens 6 auf eine Mindesttemperatur. Diese Mindesttemperatur kann zweckmäßig so hoch gewählt sein, dass beispielsweise die Isocyansäuse schnell genug verdampft, um deren Polymerisation zu vermeiden. Mit zunehmender Geschwindigkeit in der Abgasströmung 3 wird der Bereich, in dem sich die Abgasströmung 3 stromab des Strömungshindernisses 13 wieder auf ihren ursprünglichen Querschnitt aufweiten kann, stromab verschoben. Ab einer vorbestimmten zweiten Strömungsgeschwindigkeit, die höher ist als die erste vorbestimmte Strömungsgeschwindigkeit, liegt dann der in 2 gezeigte Zustand vor, bei dem sich die durch das Strömungshindernis 13 verengte Abgasströmung 3 erst nach, also stromab der Anschlussstelle 7 wieder auf ihren ursprünglichen Querschnitt aufweiten kann. Auf diese Weise ist die Abgasströmung spätestens ab dieser zweiten Strömungsgeschwindigkeit von der Anschlussstelle 7 weggelenkt. Bei diesen hohen Strömungsgeschwindigkeiten ist die Wärmeübertragung von der Abgasströmung 3 auf den Anschlussstutzen 6 stark reduziert, wodurch eine Überhitzung der Einspritzeinrichtung 8 vermieden werden kann. Der stromab auf das Strömungshindernis 13 folgende, von der Abgasströmung 3 nicht mehr erfassbare Bereich kann auch als Totwassergebiet des Strömungshindernisses 13 bezeichnet werden. Dieses Totwassergebiet ist in den 1 und 2 mit 16 bezeichnet und ist in 1 vergleichsweise klein, während es in 2 vergleichsweise groß ist und sich insbesondere über die gesamte Anschlussstelle 7 erstreckt.In the embodiments of the 1 to 4 is the respective flow obstacle designed stationary. In other words, the respective flow obstacle 13 is permanently present in these embodiments, regardless of the current exhaust flow 3 that in the section 4 prevails. The operation of the stationary flow obstacle 13 is with respect to the 1 and 2 explained in more detail. The flow obstacle shown 13 is dimensioned and in the flow-leading section 4 positioned so that it is up to a predetermined first flow rate of the exhaust gas flow 3 an incident flow of the connecting piece 6 or the connection point 7 allows. Corresponding 1 takes place at correspondingly low flow velocities through the flow obstacle 13 a constriction of the flow-through cross section. Thereafter, the pressure in the flow drops relatively soon, so that the flow can expand again. Below this predetermined first flow velocity, the flow expansion takes place already in the region of the connection point 7 so that the connecting piece 6 from the exhaust flow 3 is charged. Accordingly, in particular a heat transfer from the exhaust gas flow 3 on the connecting piece 6 be achieved. This leads to a heating of the connection piece 6 to a minimum temperature. This minimum temperature may be suitably chosen so high that, for example, the Isocyanansäuse evaporates quickly enough to avoid their polymerization. With increasing speed in the exhaust gas flow 3 becomes the area where the exhaust flow 3 downstream of the flow obstacle 13 can expand back to its original cross-section, moved downstream. From a predetermined second flow rate, which is higher than the first predetermined flow rate, then lies in 2 shown state in which the through the flow obstacle 13 narrowed exhaust gas flow 3 only after, so downstream of the junction 7 can expand back to its original cross-section. In this way, the exhaust gas flow is at least from this second flow rate of the connection point 7 deflected away. At these high flow rates, the heat transfer is from the exhaust gas flow 3 on the connecting piece 6 greatly reduced, causing overheating of the injector 8th can be avoided. The downstream of the flow obstacle 13 following, from the exhaust flow 3 no longer detectable area can also be called Totwassergebiet the flow obstacle 13 be designated. This dead water area is in the 1 and 2 With 16 designated and is in 1 comparatively small while it is in 2 is comparatively large and in particular over the entire connection point 7 extends.

Anstelle einer derartigen, in den 1 bis 4 gezeigten stationären Ausführungsform für das Strömungshindernis 13 kann entsprechend den 5 bis 7 auch ein verstellbares Strömungshindernis 13 vorgesehen sein. Dabei zeigen die 5 und 6 eine aktiv verstellbare Variante, während 7 eine passiv verstellbare Variante darstellt. In jedem Fall ist das jeweilige Strömungshindernis 13 zwischen einer Aktivstellung und einer Passivstellung verstellbar. Die Aktivstellung des Strömungshindernisses 13 ist in 5 dargestellt sowie in 7 mit unterbrochener Linie angedeutet. In der Aktivstellung lenkt das Strömungshindernis 13 die Abgasströmung 3 von der Anschlussstelle 7 bzw. vom Anschlussstutzen 6 weg. In der jeweiligen Passivstellung, die in 6 dargestellt ist und die in 7 mit durchgezogener Linie angedeutet ist, lässt das jeweilige Strömungshindernis 13 eine Anströmung der Anschlussstelle 7 bzw. des Anschlussstutzens 6 durch die Abgasströmung 3 zu.Instead of such, in the 1 to 4 shown stationary embodiment for the flow obstacle 13 can according to the 5 to 7 also an adjustable flow obstacle 13 be provided. The show 5 and 6 an actively adjustable variant while 7 represents a passively adjustable variant. In any case, the respective flow obstacle 13 adjustable between an active position and a passive position. The active position of the flow obstacle 13 is in 5 represented as well as in 7 indicated by a broken line. In the active position the flow obstacle steers 13 the exhaust gas flow 3 from the junction 7 or from the connection piece 6 path. In the respective passive position, which in 6 is shown and the in 7 is indicated by a solid line, leaves the respective flow obstacle 13 an approach to the junction 7 or the connecting piece 6 through the exhaust gas flow 3 to.

Bei der in den 5 und 6 gezeigten Ausführungsform ist eine Stelleinrichtung 17 vorgesehen, die auf geeignete Weise mit dem verstellbaren Strömungshindernis 13 gekoppelt ist. Beispielsweise handelt es sich beim Strömungshindernis 13 bei diesen Ausführungsformen um einen Klappe, die um eine Schwenkachse 18 schwenkverstellbar gelagert ist. Die Stelleinrichtung 17 treibt beispielsweise eine koaxial zur Schwenkachse 18 verlaufende Welle an, an welcher die Klappe, die das Strömungshindernis 13 bildet, drehfest angebracht ist. Die Stelleinrichtung 17 ist auf geeignete Weise mit einer Steuerung 19 verbunden, mit deren Hilfe die Stelleinrichtung 17 betätigbar ist. Die Steuerung 19 kann nun so ausgestaltet sein, dass sie die Stelleinrichtung 17 in Abhängigkeit von bestimmten Parametern betätigt. Beispielsweise kann die Steuerung 19 die Stelleinrichtung 17 in Abhängigkeit von Betriebszuständen der Brennkraftmaschine betätigen. Betriebszustände sind beispielsweise Last und/oder Drehzahl der Brennkraftmaschine. Ferner kann die Steuerung 19 eine Betätigung der Stelleinrichtung 17 in Abhängigkeit der Strömungsgeschwindigkeit der Abgasströmung 3 und/oder in Abhängigkeit der Temperatur in der Abgasströmung 3 durchführen. Beispielsweise betätigt die Steuerung 19 die Stelleinrichtung 17 zum Einstellen der Aktivstellung, wenn die Brennkraftmaschine bei hoher Drehzahl bzw. hoher Last betrieben wird bzw. wenn eine vergleichsweise hohe Strömungsgeschwindigkeit vorliegt bzw. wenn eine vergleichsweise hohe Abgastemperatur vorliegt. Bei niedriger Abgastemperatur bzw. niedriger Abgasströmungsgeschwindigkeit bzw. bei geringer Last und/oder Drehzahl der Brennkraftmaschine kann die Steuerung 19 über die Stelleinrichtung 17 die Passivstellung für das Strömungshindernis 13 einstellen. Die Steuerung 19 kommuniziert hierzu mit einer geeigneten Sensorik bzw. mit einem Motorsteuergerät.In the in the 5 and 6 shown embodiment is an adjusting device 17 provided in a suitable manner with the adjustable flow obstacle 13 is coupled. For example, it is the flow obstacle 13 in these embodiments, a flap which is about a pivot axis 18 is mounted pivotally adjustable. The adjusting device 17 For example, drives a coaxial with the pivot axis 18 extending shaft, at which the flap, which is the flow obstacle 13 forms rotatably mounted. The adjusting device 17 is in a suitable way with a controller 19 connected, with the help of which the adjusting device 17 is operable. The control 19 can now be designed so that they the adjusting device 17 operated in response to certain parameters. For example, the controller 19 the adjusting device 17 in response to operating conditions of the internal combustion engine. Operating states are, for example, load and / or speed of the internal combustion engine. Furthermore, the controller 19 an actuation of the adjusting device 17 depending on the flow velocity of the exhaust gas flow 3 and / or as a function of the temperature in the exhaust gas flow 3 carry out. For example, the controller operates 19 the adjusting device 17 for setting the active position when the internal combustion engine is operated at high speed or high load or when a comparatively high flow rate is present or when a comparatively high exhaust gas temperature is present. At low exhaust gas temperature or low exhaust gas flow rate or at low load and / or speed of the internal combustion engine, the controller 19 over the adjusting device 17 the passive position for the flow obstacle 13 to adjust. The control 19 communicates with a suitable sensor or with an engine control unit.

Im Aktivzustand gemäß 5 ist eine direkte Aufheizung des Anschlussstutzens 6 und somit der Einspritzeinrichtung 8 erheblich erschwert. Dementsprechend kann eine Überhitzung der Einspritzeinrichtung 8 vermieden werden. Im Unterschied dazu ist bei der Passivstellung gemäß 6 eine Wärmeübertragung zwischen Abgasströmung 3 und Anschlussstutzen 6 vereinfacht, wodurch eine gewisse Mindesttemperatur für den Anschlussstutzen 6 leichter erreichbar ist.In the active state according to 5 is a direct heating of the connection piece 6 and thus the injector 8th considerably more difficult. Accordingly, overheating of the injector 8th be avoided. In contrast, in the passive position according to 6 a heat transfer between exhaust gas flow 3 and connecting pieces 6 simplified, creating a certain minimum temperature for the connection piece 6 easier to reach.

7 zeigt nun eine passiv arbeitende Ausführungsform, die ohne aktiv betätigbare Stelleinrichtung 17 auskommt. Das Strömungshindernis 13 ist hier als passives, selbstschaltendes Strömungshindernis 13 ausgestaltet. Beispielsweise kann das Strömungshindernis 13 wieder als Klappe ausgestaltet sein, die um eine Schwenkachse 18 verschwenkbar angeordnet ist. Eine Rückstellfeder 20 treibt das Strömungshindernis 13 gegen einen Anschlag 21 an, an dem es im Passivzustand anliegt. Das Strömungshindernis 13 ist im durchströmten Abschnitt 4 so angeordnet, dass daran Strömungskräfte der Abgasströmung 3 angreifen können. Beispielsweise besitzt das Strömungshindernis 13 in der Passivstellung einen Anstellwinkel gegenüber der ankommenden Abgasströmung 3. Hierdurch entsteht bei der Anströmung und Umströmung des Strömungshindernisses 13 ein Staudruck, der das Strömungshindernis 13 entgegen der Rückstellkraft der Rückstellfeder 20 antreibt. Bei hinreichend hoher Strömungsgeschwindigkeit können die Strömungskräfte die Rückstellkräfte der Rückstellfeder 20 überwinden, wodurch das Strömungshindernis 13 in seine Aktivstellung verschwenken kann. 7 now shows a passive working embodiment, without active actuated adjusting device 17 gets along. The flow obstacle 13 is here as a passive, self-switching flow obstacle 13 designed. For example, the flow obstacle 13 again be designed as a flap, which is about a pivot axis 18 is arranged pivotably. A return spring 20 drives the flow obstacle 13 against a stop 21 at which it is in the passive state. The flow obstacle 13 is in the perfused section 4 arranged so that due to flow forces of the exhaust gas flow 3 can attack. For example, the flow obstacle has 13 in the passive position an angle of attack with respect to the incoming exhaust gas flow 3 , This results in the flow and flow around the flow obstacle 13 a dynamic pressure, which is the flow obstacle 13 against the restoring force of the return spring 20 drives. At a sufficiently high flow rate, the flow forces, the restoring forces of the return spring 20 overcome, creating the flow obstacle 13 can pivot in its active position.

Bei den hier gezeigten Ausführungsformen ist der strömungsführende Abschnitt 4 als Kanal ausgestaltet, an den der Anschlussstutzen 6 seitlich, also im Wesentlichen quer zur Hauptströmungsrichtung der Abgasströmung 3 angeschlossen ist. Bei einer anderen Ausführungsform kann der strömungsführende Abschnitt 4 eine Kammer sein, und zwar insbesondere innerhalb einer Abgasbehandlungseinrichtung. Der Anschlussstutzen 6 ist dann an eine Wand angeschlossen, welche die Kammer begrenzt.In the embodiments shown here, the flow-guiding section 4 designed as a channel to which the connecting piece 6 laterally, ie substantially transversely to the main flow direction of the exhaust gas flow 3 connected. In another embodiment, the flow-guiding portion 4 a chamber, in particular within an exhaust gas treatment device. The connecting piece 6 is then connected to a wall which bounds the chamber.

Claims (11)

Vorrichtung zum Einbringen einer Flüssigkeit (2) in eine Abgasströmung (3) bei einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, – mit einem strömungsführenden Abschnitt (4) einer Abgasanlage (5) der Brennkraftmaschine, der einen Strömungspfad (10) für die Abgasströmung (3) bildet, – mit einem Anschlussstutzen (6), der mit dem strömungsführenden Abschnitt (4) kommunizierend verbunden ist, – mit einer Einspritzeinrichtung (8) zum Einspritzen der Flüssigkeit (2), die beabstandet vom strömungsführenden Abschnitt (4) am Anschlussstutzen (6) befestigt ist, so dass die Flüssigkeit (2) beim Einspritzen durch den Anschlussstutzen (6) in die Abgasströmung (3) gelangt, – wobei bezüglich der Abgasströmung (3) anströmseitig des Anschlussstutzens (6) ein Strömungshindernis (13) angeordnet ist, das zumindest in einem Umfangssegment, in dem sich auch der Anschlussstutzen (6) erstreckt, in den Strömungspfad (10) vorsteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungshindernis (13) entweder stationär ausgestaltet und so dimensioniert und positioniert ist, dass es bis zu einer vorbestimmten ersten Strömungsgeschwindigkeit der Abgasströmung (3) eine Anströmung einer Anschlussstelle (7), in der der Anschlussstutzen (6) an den strömungsführenden Abschnitt (4) angeschlossen ist, zulässt und dass es ab dieser Strömungsgeschwindigkeit oder ab einer höheren vorbestimmten zweiten Strömungsgeschwindigkeit die Abgasströmung von der Anschlussstelle (7) weglenkt, oder verstellbar ausgestaltet ist und zwischen einer Aktivstellung, in der es die Abgasströmung (3) von einer Anschlussstelle (7), in der der Anschlussstutzen (6) an den strömungsführenden Abschnitt (4) angeschlossen ist, weglenkt, und einer Passivstellung verstellbar ist, in der es eine Anströmung der Anschlussstelle (7) zulässt.Device for introducing a liquid ( 2 ) in an exhaust gas flow ( 3 ) in an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, - with a flow-carrying section ( 4 ) an exhaust system ( 5 ) of the internal combustion engine having a flow path ( 10 ) for the exhaust gas flow ( 3 ), - with a connecting piece ( 6 ), which communicates with the flow-guiding section ( 4 ) is communicatively connected, - with an injection device ( 8th ) for injecting the liquid ( 2 ) spaced from the flow-guiding section (FIG. 4 ) on the connecting piece ( 6 ), so that the liquid ( 2 ) during injection through the connecting piece ( 6 ) in the exhaust gas flow ( 3 ), wherein - with respect to the exhaust gas flow ( 3 ) upstream of the connecting piece ( 6 ) a flow obstacle ( 13 ) is arranged, at least in a circumferential segment, in which also the connecting piece ( 6 ), in the flow path ( 10 ), characterized in that the flow obstacle ( 13 ) is configured either stationary and is dimensioned and positioned so that it can reach a predetermined first flow velocity of the exhaust gas flow ( 3 ) an incoming flow of a connection point ( 7 ), in which the connecting piece ( 6 ) to the flow-guiding section ( 4 ) and that from this flow rate or from a higher predetermined second flow rate, the exhaust flow from the junction ( 7 ) deflects, or is designed adjustable and between an active position in which it Exhaust gas flow ( 3 ) from a connection point ( 7 ), in which the connecting piece ( 6 ) to the flow-guiding section ( 4 ) is connected, deflected, and a passive position is adjustable, in which there is a flow to the junction ( 7 ) allows. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Strömungshindernis (13) ausschließlich in dem dem Anschlussstutzen (6) zugeordneten Umfangssegment erstreckt.Device according to claim 1, characterized in that the flow obstacle ( 13 ) exclusively in the connecting piece ( 6 ) associated circumferential segment extends. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Strömungshindernis (13) in Umfangsrichtung ringförmig geschlossen erstreckt.Device according to claim 1, characterized in that the flow obstacle ( 13 ) extends annularly closed in the circumferential direction. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das verstellbare Strömungshindernis (13) mittels einer Stelleinrichtung (17) aktiv verstellbar ist, die mittels einer Steuerung (19) betätigbar ist, wobei die Steuerung (19) die Stelleinrichtung (17) in Abhängigkeit von Betriebszuständen der Brennkraftmaschine und/oder in Abhängigkeit der Strömungsgeschwindigkeit der Abgasströmung (3) und/oder in Abhängigkeit der Temperatur in der Abgasströmung (3) betätigt.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the adjustable flow obstacle ( 13 ) by means of an adjusting device ( 17 ) is actively adjustable, by means of a control ( 19 ) is operable, the controller ( 19 ) the adjusting device ( 17 ) as a function of operating states of the internal combustion engine and / or as a function of the flow velocity of the exhaust gas flow ( 3 ) and / or as a function of the temperature in the exhaust gas flow ( 3 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das verstellbare Strömungshindernis (13) als passives, selbstschaltendes Strömungshindernis (13) ausgestaltet ist, das in Abhängigkeit der daran angreifenden, von der Abgasströmung (3) erzeugten Strömungskräfte betätigt ist.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the adjustable flow obstacle ( 13 ) as a passive, self-switching flow obstacle ( 13 ) is configured, which depends on the attacking from the exhaust gas flow ( 3 ) generated flow forces is actuated. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungshindernis (13) stromauf des Anschlussstutzens (6) an einer Wand (14) des strömungsführenden Abschnitts (4) angeordnet ist und von dieser nach innen vorsteht.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the flow obstacle ( 13 ) upstream of the connecting piece ( 6 ) on a wall ( 14 ) of the flow-guiding section ( 4 ) is arranged and projects inwardly from this. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungshindernis (13) anströmseitig am Anschlussstutzen (6) angeordnet ist und von diesem in den Strömungspfad (10) vorsteht.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the flow obstacle ( 13 ) on the inflow side of the connecting piece ( 6 ) and from this into the flow path ( 10 ) protrudes. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der strömungsführende Abschnitt (4) ein Kanal ist, an den der Anschlussstutzen (6) seitlich angeschlossen ist.Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the flow-guiding portion ( 4 ) is a channel to which the connecting piece ( 6 ) is connected laterally. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der strömungsführende Abschnitt (4) eine Kammer einer Abgasbehandlungseinrichtung ist, wobei der Anschlussstutzen (6) an eine die Kammer begrenzende Wand angeschlossen ist.Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the flow-guiding portion ( 4 ) is a chamber of an exhaust gas treatment device, wherein the connecting piece ( 6 ) is connected to a wall bounding the chamber. Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, – mit einer Abgasbehandlungseinrichtung (11), – mit einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die stromauf der Abgasbehandlungseinrichtung (11) angeordnet ist.Exhaust system for an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, - with an exhaust gas treatment device ( 11 ), - with a device ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, which upstream of the exhaust gas treatment device ( 11 ) is arranged. Abgasanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, – dass die Abgasbehandlungseinrichtung (11) ein SCR-Katalysator ist, – dass die Vorrichtung (1) zum Einbringen von Ammoniak oder von Harnstoff oder von wässriger Harnstofflösung ausgestaltet ist.Exhaust system according to claim 10, characterized in that - the exhaust gas treatment device ( 11 ) is an SCR catalyst, - that the device ( 1 ) is designed for introducing ammonia or urea or aqueous urea solution.
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