DE102010045751A1 - Exhaust system for treating exhaust emission regulations for e.g. diesel engine to reduce nitrogen oxide in exhaust gas, has injector nozzle opening into injection portion, where gas flows into injection portion to mediate impulse to gas - Google Patents

Exhaust system for treating exhaust emission regulations for e.g. diesel engine to reduce nitrogen oxide in exhaust gas, has injector nozzle opening into injection portion, where gas flows into injection portion to mediate impulse to gas Download PDF

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Abstract

The system has an injection unit (12) for introducing fluid e.g. water urea mixture or liquid fuel, into an exhaust stream. An injector nozzle is guided upstream to a selective catalytic reduction (SCR)-catalyst into an exhaust line (10). The injector nozzle is opened into an injection portion (16) of the exhaust line at an injection location, where the exhaust gas coming from a supply section (20) of the exhaust line flows tangentially into the injection portion in order to mediate a rotational impulse to the exhaust gas around the injection location.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit einer Einspritzeinrichtung, die zum Einbringen eines Fluids, insbesondere eines Wasser-Harnstoff-Gemisches oder eines Flüssigkraftstoffs, in den Abgasstrom wenigstens eine insbesondere vor einem SCR-Katalysator in den Abgasstrang mündende Einspritzdüse umfasst.The present invention relates to an exhaust system of an internal combustion engine with an injection device, which comprises for introducing a fluid, in particular a water-urea mixture or a liquid fuel, in the exhaust stream at least one in particular from an SCR catalyst into the exhaust line opening injection nozzle.

Aufgrund strenger werdender Abgasvorschriften für Verbrennungsmotoren müssen Stickoxide (NOx) im Abgas reduziert werden. Eine bekannte Möglichkeit besteht darin, die Stickoxide in einer so genannten selektiven katalytischen Reduktion (SCR) zu Stickstoff und Wasser zu reduzieren. Dies erfolgt in einem so genannten SCR-Katalysator unter Verwendung eines in das Abgas eingespritzten Reduktionsmittels. Hierfür kann insbesondere ein Wasser-Harnstoff-Gemisch verwendet werden, dessen Harnstoff im Abgas zu Ammoniak zerfällt, das mit den Stickoxiden reagiert. Des Weiteren kann auch Flüssigkraftstoff in Form unterschiedlicher Kohlenwasserstoffverbindungen (HC) in das Abgas eingespritzt werden.Due to stricter exhaust gas regulations for internal combustion engines, nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas must be reduced. A known possibility is to reduce the nitrogen oxides in a so-called selective catalytic reduction (SCR) to nitrogen and water. This is done in a so-called SCR catalyst using a reducing agent injected into the exhaust gas. For this purpose, in particular a water-urea mixture can be used, the urea decomposes in the exhaust gas to ammonia, which reacts with the nitrogen oxides. Furthermore, liquid fuel in the form of different hydrocarbon compounds (HC) can also be injected into the exhaust gas.

Wünschenswert ist bei derartigen Reduktionsverfahren grundsätzlich, dass einerseits das Reduktionsmittel möglichst gleichmäßig mit dem Abgas vermischt wird und andererseits eine möglichst vollständige Verdampfung bzw. Thermolyse des flüssigen Reduktionsmittels erzielt wird, um einen hohen Wirkungsgrad bei der Reduktion sowie einen ablagerungsfreien Betrieb zu erreichen.It is desirable in such reduction methods in principle that on the one hand, the reducing agent is mixed as uniformly as possible with the exhaust gas and on the other hand the most complete evaporation or thermolysis of the liquid reducing agent is achieved in order to achieve high efficiency in the reduction and a deposit-free operation.

Zur Umsetzung der eingespritzten Harnstoff-Lösung in der Thermolysestrecke wird häufig eine verdrallte Strömung verwendet.For the implementation of the injected urea solution in the Thermolysestrecke is often used a twisted flow.

Maßnahmen zur Erzeugung eines Vordralls, d. h. der Einleitung eines Drehimpulses in das Abgas vor der Einspritzstelle werden unter Umständen aufgrund von bauraumbedingten Umlenkungen wirkungslos, die den Drall der Strömung zerstören. Maßnahmen im Gasstrom in Strömungsrichtung nach der Einspritzstelle können die Gefahr mit sich bringen, dass sich bei einem Überschreiten der Filmsiedegrenze auf der Mischeroberfläche nicht wasserlösliche Harnstoffzwischenprodukte auf den Strömungselementen anlagern und der freie Strömungsquerschnitt zuwächst.Measures for generating a pre-dart, d. H. the introduction of an angular momentum in the exhaust gas before the injection point may be ineffective due to space-related deflections that destroy the swirl of the flow. Measures in the gas flow in the direction of flow after the injection point can bring with it the danger that when the film boiling limit on the mixer surface is exceeded, water-insoluble urea intermediates accumulate on the flow elements and the free flow cross section grows.

Schließlich können auch Bereiche ohne Strömungsgeschwindigkeit, d. h. so genannte Totwassergebiete auftreten, die im Bereich der Einspritzstelle zu unerwünschten Anlagerungen führen.Finally, areas without flow velocity, d. H. so-called dead water areas occur, which lead to unwanted deposits in the injection point.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Abgasanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die erwähnten Probleme beseitigt sind. Dabei soll auf möglichst einfache Weise insbesondere gewährleistet sein, dass unter Vermeidung von unerwünschten Anlagerungen im Bereich der Einspritzstelle im Anschluss an die Einspritzstelle eine hinreichend verdrallte Strömung entsteht und eine vollständige Verdampfung des Fluids sichergestellt ist.The invention has for its object to provide an improved exhaust system of the type mentioned, with the aforementioned problems are eliminated. It should be ensured in the simplest possible way, in particular, that while avoiding unwanted deposits in the injection point following the injection point, a sufficiently twisted flow is created and a complete evaporation of the fluid is ensured.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist insbesondere vorgesehen, dass die Einspritzdüse an einer Einspritzstelle in einen Einspritzabschnitt des Abgasstrangs mündet und das von einem Zuleitungsabschnitt des Abgasstrangs kommende Abgas zumindest im Wesentlichen tangential in diesen Einspritzabschnitt einströmt, um dem Abgas einen Drehimpuls um die Einspritzstelle zu vermitteln. Bevorzugt ist die Einspritzstelle zumindest radial in Bezug auf die Achse, um die der Drehimpuls erzeugt wird, von der Innenwand des Einspritzabschnitts beabstandet.According to the invention, this object is solved by the features of claim 1. Accordingly, it is provided in particular that the injection nozzle opens into an injection section of the exhaust line at an injection point and the exhaust gas coming from a feed section of the exhaust line flows at least substantially tangentially into this injection section in order to impart an angular momentum to the exhaust gas around the injection point. Preferably, the injection point is at least radially spaced from the inner wall of the injection section with respect to the axis about which the angular momentum is generated.

Aufgrund dieser Ausbildung ergibt sich eine zyklonartige Rotation des Abgases, wobei das Fluid quasi in das Zyklonauge eingespritzt wird. Zum einen bringt die Erzeugung des Drehimpulses um die Einspritzstelle eine verdrallte Strömung in der sich anschließenden Strecke, z. B. Thermolysestrecke mit sich. Zum anderen wird der Bereich der Einspritzstelle vollständig von dem Abgas umspült, so dass Totwassergebiete vermieden werden. Durch die höhere Gesamtgeschwindigkeit steigt die Reynolds-Zahl und damit der Turbulenzgrad. Die feinen Fluidtröpfchen folgen den Turbulenzen und werden über den Querschnitt des Abgasstrangs schneller gleich verteilt. Nachdem dem Abgas ein Drehimpuls um die Einspritzstelle vermittelt wird, die bevorzugt in Bezug auf die Rotationsachse radial von der Innenwand des Einspritzabschnitts beabstandet ist, kann das eingespritzte Fluid nicht mehr so leicht mit der Wandung des Abgasstrangs in Kontakt kommen, wodurch die Gefahr einer zu starken Abkühlung des Fluids reduziert wird. So ist beispielsweise bei Harnstoff eine höhere Temperatur erforderlich, um diesen zu verdampfen.Due to this design results in a cyclonic rotation of the exhaust gas, wherein the fluid is injected into the quasi-Zyklonauge quasi. On the one hand brings the generation of the angular momentum around the injection point a twisted flow in the subsequent distance, z. B. Thermolysis route with it. On the other hand, the area of the injection point is completely surrounded by the exhaust gas, so that dead water areas are avoided. The higher overall speed increases the Reynolds number and thus the degree of turbulence. The fine droplets of fluid follow the turbulence and are distributed more quickly over the cross section of the exhaust line faster. After the exhaust gas is given an angular momentum about the injection point, which is preferably radially spaced from the inner wall of the injection section with respect to the axis of rotation, the injected fluid may no longer be so easily in contact with the wall of the exhaust line, whereby the risk of excessive Cooling of the fluid is reduced. For example, urea requires a higher temperature to vaporize it.

Der Einspritzabschnitt kann einem insbesondere zur Bildung einer Thermolysestrecke vorgesehenen Rohrleitungsabschnitt zugeordnet sein, um in diesem über die Erzeugung des Drehimpulses um die Einspritzstelle eine verdrallte Abgasströmung herbeizuführen.The injection section can be assigned to a pipe section, in particular to form a thermolysis section, in order to bring about a twisted exhaust gas flow in the latter via the generation of the angular momentum around the injection point.

Vorteilhafterweise ist der Einspritzabschnitt an dem in Abgasstromrichtung betrachtet stromaufwärtigen Ende des Rohrleitungsabschnitts vorgesehen.Advantageously, the injection section is provided at the upstream end of the pipe section viewed in the exhaust gas flow direction.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abgasanlage ist der Einspritzabschnitt in Abgasstromrichtung betrachtet unmittelbar vor dem Rohrleitungsabschnitt vorgesehen.According to a preferred embodiment of the exhaust system according to the invention is the Injection section viewed in the exhaust gas flow direction provided immediately before the pipe section.

Die Achse, um die der Drehimpuls erzeugt wird, kann mit der Mittellängsachse des Rohrleitungsabschnitts zusammenfallen.The axis about which the angular momentum is generated may coincide with the central longitudinal axis of the pipe section.

Um die Gefahr des Entstehens von Totwassergebieten weiter zu reduzieren, kann die Achse, um die der Drehimpuls erzeugt wird, jedoch auch um einen vorgebbaren Winkel, insbesondere um einen Winkel im Bereich von etwa 5° bis etwa 35°, vorzugsweise um einen Winkel im Bereich von etwa 10° bis etwa 25° gegenüber der Mittellängsachse des Rohrleitungsabschnitts geneigt sein.In order to further reduce the risk of the formation of dead water areas, however, the axis about which the angular momentum is generated can also be at a predeterminable angle, in particular at an angle in the range from about 5 ° to about 35 °, preferably at an angle in the range be inclined from about 10 ° to about 25 ° relative to the central longitudinal axis of the pipe section.

Vorteilhafterweise ist das Fluid entlang der Achse, um die der Drehimpuls erzeugt wird, oder entlang der Mittellängsachse des Rohrleitungsabschnitts einspritzbar.Advantageously, the fluid can be injected along the axis about which the angular momentum is generated or along the central longitudinal axis of the pipeline section.

Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Einspritzeinrichtung zum Einspritzen des Fluids mit einem Sauterdurchmesser der Fluidtröpfchen. ≤ 20 μm, insbesondere < 20 μm und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 10 bis etwa 20 μm ausgeführt ist.It is particularly advantageous if the injection device for injecting the fluid with a Sauter diameter of the fluid droplets. ≤ 20 microns, in particular <20 microns, and preferably in a range of about 10 to about 20 microns is executed.

Feine Fluidtröpfchen, insbesondere feine HD-Blue-Tröpfchen mit einem Sauterdurchmesser im genannten Bereich folgen den Turbulenzen und werden über den Querschnitt des Rohrleitungsabschnitts schneller Bleichverteilt.Fine fluid droplets, in particular fine HD blue droplets having a Sauter diameter in the stated range, follow the turbulences and are rapidly bleached over the cross section of the pipeline section.

Grundsätzlich sind jedoch auch größere Sauterdurchmesser als die zuvor genannten möglich. Insbesondere bei Sauterdurchmessern > 50 μm kann zusätzliche eine Sekundärzerstäubung und eine Verdampfung auf einer heißen Mischeroberfläche vorgesehen sein. So reicht bei Sauterdurchmessern > 50 μm insbesondere für kurze Thermolysestrecken z. B. mit einer Länge < 1 m ein Vordrallerzeuger nicht aus.In principle, however, larger Sauter diameter than the aforementioned are possible. Especially with Sauter diameters> 50 μm, additional secondary atomization and evaporation on a hot mixer surface can be provided. For example, Sauter diameters> 50 μm are sufficient, in particular for short thermolysis distances z. B. with a length <1 m a Vordrallerzeuger not.

Eine vorteilhafte praktische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abgasanlage zeichnet sich dadurch aus, dass der Einspritzabschnitt Teil eins Umlenkabschnitts des Abgasstranges ist, durch den das von dem Zuleitungsabschnitt kommende Abgas unter Erzeugung des Drehimpulses um die Einspritzstelle in den insbesondere zur Bildung einer Thermolysestrecke vorgesehenen Rohrleitungsabschnitt umgelenkt wird und der hierzu vorzugsweise einen dem Zuleitungsabschnitt zugewandten Verbindungsstutzen und einen dem Rohrleitungsabschnitt zugewandten Verbindungsstutzen umfasst, wobei sich die Mittellängsachsen der beiden Verbindungsstutzen vorzugsweise kreuzen, jedoch nicht schneiden.An advantageous practical embodiment of the exhaust system according to the invention is characterized in that the injection section is part of a deflecting section of the exhaust line through which the exhaust gas coming from the supply section is deflected by generating the angular momentum around the injection point in the particular provided for forming a thermolysis section pipe section and the For this purpose, preferably comprises a connecting piece facing the supply line section and a connecting piece facing the pipe section, wherein the central longitudinal axes of the two connecting pieces preferably intersect, but do not intersect.

Indem sich die Mittellängsachsen der beiden Verbindungsstutzen, zwischen denen der Zuleitungsabschnitt vorgesehen ist, vorzugsweise kreuzen, jedoch nicht schneiden, ergibt sich eine so genannte desachsierte Umlenkung, durch die über die damit einhergehende, im Wesentlichen tangentiale Einströmung des Abgases in den Einspritzabschnitt der Drehimpuls um die Einspritzstelle erzeugt wird.By preferably crossing, but not intersecting, the central longitudinal axes of the two connecting stubs, between which the supply line section is provided, results in a so-called desachsierte deflection, through which the associated, substantially tangential inflow of the exhaust gas in the injection section of the angular momentum to the Injection point is generated.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment with reference to the drawing; in this show:

1 eine schematische Teildarstellung des Abgasstranges einer beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abgasanlage in Vorderansicht, 1 1 is a schematic partial view of the exhaust gas line of an exemplary embodiment of the exhaust gas system according to the invention in front view,

2 eine Ansicht des in der 1 dargestellten Abgasstranges von unten, 2 a view of the in the 1 shown exhaust line from below,

3 eine schematische perspektivische Darstellung des Abgasstranges gemäß 1, wobei die Einspritzeinrichtung der Übersichtlichkeit halber weggelassen ist, 3 a schematic perspective view of the exhaust line according to 1 wherein the injector is omitted for clarity,

4 eine schematische perspektivische Darstellung des Abgasstranges gemäß 1 aus einer zu der der 3 entgegengesetzten Blickrichtung ohne Einspritzeinrichtung und 4 a schematic perspective view of the exhaust line according to 1 from one to the one 3 opposite viewing direction without injector and

5 eine schematische perspektivische Darstellung des Abgasstrangs gemäß 1 ohne Rohrleitungsabschnitt, wobei auch die Einspritzeinrichtung der Übersichtlichkeit halber wieder weggelassen ist. 5 a schematic perspective view of the exhaust system according to 1 without pipe section, wherein the injector is omitted for the sake of clarity again.

Die 1 bis 5 zeigen in schematischer Teildarstellung den Abgasstrang 10 einer beispielhaften Ausführungsform einer Abgasanlage einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine, insbesondere eines Dieselmotors. Dabei ist die Abgasstromrichtung, entlang der das zu reinigende Abgas durch den Abgasstrang 10 strömt, mit ”A” bezeichnet.The 1 to 5 show a schematic partial view of the exhaust system 10 an exemplary embodiment of an exhaust system of an internal combustion engine, not shown, in particular a diesel engine. In this case, the exhaust gas flow direction along which the exhaust gas to be purified through the exhaust line 10 flows, denoted by "A".

Eine Einspritzeinrichtung 12 der Abgasanlage umfasst zum Einbringen eines Fluids, insbesondere eines Wasser-Harnstoff-Gemisches oder eines Flüssigkraftstoffs, in den Abgasstrom wenigstens eine Einspritzdüse 14, die insbesondere vor einem nicht dargestellten SCR-Katalysator in den Abgasstrang 10 mündet. Zur Entlastung des SCR-Katalysators kann ein ebenfalls nicht dargestellter Hydrolysekatalysator vorgesehen sein.An injection device 12 the exhaust system includes for introducing a fluid, in particular a water-urea mixture or a liquid fuel, in the exhaust stream at least one injection nozzle 14 , in particular in front of an SCR catalyst, not shown in the exhaust system 10 empties. To relieve the SCR catalyst, a likewise not shown hydrolysis catalyst can be provided.

Die Einspritzdüse 14 der Einspritzeinrichtung 12 mündet an einer Einspritzstelle in einen Einspritzabschnitt 16 des Abgasstrangs 10, die zweckmäßigerweise zumindest radial in Bezug auf die Achse, um die der Drehimpuls erzeugt wird, von der Innenwand 18 (vgl. insbesondere 3) des Einspritzabschnitts 16 beabstandet ist.The injector 14 the injection device 12 opens at an injection point in an injection section 16 of the exhaust system 10 which is expediently at least radially with respect to the axis about which the angular momentum is generated, from the inner wall 18 (see in particular 3 ) of the injection section 16 is spaced.

Das von einem Zuleitungsabschnitt 20 des Abgasstrangs 10 kommende Abgas strömt zumindest im Wesentlichen tangential in den Einspritzabschnitt 16 des Abgasstrangs 10 ein, um dem Abgas einen Drehimpuls um die Einspritzstelle zu vermitteln. That of a feeder section 20 of the exhaust system 10 incoming exhaust gas flows at least substantially tangentially into the injection section 16 of the exhaust system 10 to impart an angular momentum about the injection point to the exhaust gas.

Der Einspritzabschnitt 16 kann einem insbesondere zur Bildung einer Thermolysestrecke vorgesehenen Rohrleitungsabschnitt zugeordnet sein, um in diesem über die Erzeugung des Drehimpulses um die Einspritzstelle in dem Einspritzabschnitt 16 eine verdrallte Abgasströmung herbeizuführen.The injection section 16 may be associated with a particular provided for forming a thermolysis stretch pipe section to this in the generation of the angular momentum about the injection point in the injection section 16 to cause a twisted exhaust gas flow.

Der Einspritzabschnitt 16 kann insbesondere an dem in Abgasstromrichtung A betrachtet stromaufwärtigen Ende des Rohrleitungsabschnitts 22 vorgesehen sein.The injection section 16 can in particular at the considered in the exhaust flow direction A upstream end of the pipe section 22 be provided.

Dabei kann dieser Einspritzabschnitt 16 wie in den 1 bis 5 dargestellt insbesondere in Abgasstromrichtung A betrachtet unmittelbar vor dem Rohrleitungsabschnitt 22 vorgesehen sein.In this case, this injection section 16 like in the 1 to 5 represented in particular in the exhaust gas flow direction A considered immediately before the pipe section 22 be provided.

Die Achse, um die der Drehimpuls erzeugt wird, kann mit der Mittellängsachse 24 (vgl. 2) des Rohrleitungsabschnitts 22 zusammenfallen oder auch geringfügig gegenüber dieser geneigt sein. So kann die Achse, um die der Drehimpuls erzeugt wird, beispielsweise um einen vorgebbaren Winkel, insbesondere um einen Winkel im Bereich von etwa 5° bis etwa 35°, vorzugsweise um einen Winkel im Bereich von etwa 10° bis etwa 25° gegenüber der Mittellängsachse 24 des Rohrleitungsabschnitts 22 geneigt sein.The axis about which the angular momentum is generated may coincide with the central longitudinal axis 24 (see. 2 ) of the pipe section 22 coincide or slightly inclined to this. Thus, the axis about which the angular momentum is generated, for example by a predetermined angle, in particular by an angle in the range of about 5 ° to about 35 °, preferably at an angle in the range of about 10 ° to about 25 ° relative to the central longitudinal axis 24 of the pipeline section 22 be inclined.

Das Fluid ist bevorzugt entlang der Achse, um die der Drehimpuls erzeugt wird, oder entlang der Mittellängsachse 24 des Rohrleitungsabschnitts 22 einspritzbar. Wie bereits erwähnt, können die beiden Achsen zusammenfallen oder auch geringfügig zueinander geneigt sein.The fluid is preferably along the axis about which the angular momentum is generated or along the central longitudinal axis 24 of the pipeline section 22 injected. As already mentioned, the two axes may coincide or may be slightly inclined to each other.

Die Einspritzeinrichtung 12 kann insbesondere zum Einspritzen des Fluids mit einem vorgebbaren Sauterdurchmesser der Fluidtröpfchen, vorteilhafterweise mit einem Sauterdurchmesser der Fluidtröpfchen ≤ 20 μm, insbesondere < 20 μm und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 10 bis etwa 20 μm ausgeführt sein.The injector 12 can be designed in particular for injecting the fluid with a predeterminable Sauter diameter of the fluid droplets, advantageously with a Sauter diameter of the fluid droplets ≦ 20 microns, in particular <20 microns and preferably in a range of about 10 to about 20 microns.

Grundsätzlich sind jedoch auch größere Sauterdurchmesser denkbar. Insbesondere bei Sauterdurchmessern > 50 μm kann zusätzliche eine Sekundärzerstäubung und eine Verdampfung auf einer heißen Mischeroberfläche vorgesehen sein.Basically, however, larger Sauter diameter are conceivable. Especially with Sauter diameters> 50 μm, additional secondary atomization and evaporation on a hot mixer surface can be provided.

Wie den 1 bis 5 entnommen werden kann, kann der Einspritzabschnitt 16 Teil eines Umlenkabschnitts 26 des Abgasstrangs 10 sein, durch den das von dem Zuleitungsabschnitt 20 kommende Abgas unter Erzeugung des Drehimpulses um die Einspritzstelle in den insbesondere zur Bildung der Thermolysestrecke vorgesehenen Rohrleitungsabschnitt 22 umgelenkt wird. Hierzu kann der Umlenkabschnitt 26 vorzugsweise einen dem Zuleitungsabschnitt 20 zugewandten Verbindungsstutzen 28 und einen dem Rohrleitungsabschnitt 22 zugewandten Verbindungsstutzen 30 umfassen, wobei sich die Mittellängsachsen der beiden Verbindungsstutzen 28, 30 vorzugsweise kreuzen, jedoch nicht schneiden.Like that 1 to 5 can be removed, the injection section 16 Part of a deflection section 26 of the exhaust system 10 be by that of the supply line section 20 incoming exhaust gas generating the angular momentum about the injection point in the particular intended to form the thermolysis section pipe section 22 is diverted. For this purpose, the deflection section 26 preferably a supply section 20 facing connection piece 28 and a pipe section 22 facing connection piece 30 include, wherein the central longitudinal axes of the two connecting pieces 28 . 30 preferably cross, but do not intersect.

Die Mittellängsachse des dem Zuleitungsabschnitt 20 zugewandten Verbindungsstutzens 28 fällt mit der Mittellängsachse 32 des Zuleitungsabschnitts 20 zusammen, während die Mittellängsachse des dem Rohrleitungsabschnitt 22 zugewandten Verbindungsstutzens 30 mit der Mittellängsachse 24 des Rohrleitungsabschnitts 22 zusammenfällt (vgl. insbesondere 2).The central longitudinal axis of the supply line section 20 facing connecting piece 28 falls with the central longitudinal axis 32 of the supply section 20 together, while the central longitudinal axis of the pipe section 22 facing connecting piece 30 with the central longitudinal axis 24 of the pipeline section 22 coincides (see in particular 2 ).

Indem sich die Mittellängsachsen 32, 24 der beiden Verbindungsstutzen 28, 30, zwischen denen der Zuleitungsabschnitt 20 vorgesehen ist, vorzugsweise kreuzen, jedoch nicht schneiden, ergibt sich eine so genannte desachsierte Umlenkung, durch die über die damit einhergehende zumindest im Wesentlichen tangentiale Einströmung des Abgases in den Einspritzabschnitt 16 der Drehimpuls um die Einspritzstelle erzeugt wird. In der 2 ist der sich mit dieser desachsierten Umlenkung ergebende Achsabstand zwischen den beiden Mittellängsachsen 32, 24 des Zuleitungsabschnitts 20 und des Rohrleitungsabschnitts 22 bzw. der beiden Verbindungsstutzen 28, 30 mit ”d” bezeichnet.By the middle longitudinal axes 32 . 24 the two connecting pieces 28 . 30 , between which the supply line section 20 is provided, preferably intersect, but not cut, results in a so-called desachsierte deflection, through which the associated at least substantially tangential inflow of the exhaust gas into the injection section 16 the angular momentum is generated around the injection point. In the 2 is the resulting with this desachsierten deflection center distance between the two central longitudinal axes 32 . 24 of the supply section 20 and the pipe section 22 or the two connecting pieces 28 . 30 denoted by "d".

Der den Einspritzabschnitt 16 und die beiden Verbindungsstutzen 28, 30 umfassende Umlenkabschnitt 26 kann als separates Teil ausgeführt sein, das mit dem Zuleitungsabschnitt 20 und dem insbesondere zur Bildung einer Thermolysestrecke vorgesehenen Rohrleitungsabschnitt 22 verbunden wird.The injection section 16 and the two connecting pieces 28 . 30 comprehensive deflection section 26 can be designed as a separate part, with the supply line section 20 and the particular provided for forming a thermolysis stretch pipe section 22 is connected.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Abgasstrangexhaust gas line
1212
EinspritzeinrichtungInjector
1414
Einspritzdüseinjection
1616
EinspritzabschnittInjection section
1818
Innenwandinner wall
2020
Zuleitungsabschnittlead portion
2222
RohrleitungsabschnittPipeline section
2424
Mittellängsachse des Rohrleitungsabschnitts 22 Center longitudinal axis of the pipe section 22
2626
Umlenkabschnittdeflecting
2828
dem Zuleitungsabschnitt 20 zugewandter Verbindungsstutzenthe supply section 20 facing connection piece
3030
dem Rohrleitungsabschnitt 22 zugewandter Verbindungsstutzenthe pipe section 22 facing connection piece
3232
Mittellängsachse des Zuleitungsabschnitts 20 Center longitudinal axis of the supply section 20
AA
AbgasstromrichtungExhaust gas flow direction
dd
AchsabstandWheelbase

Claims (11)

Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit einer Einspritzeinrichtung (12), die zum Einbringen eines Fluids, insbesondere eines Wasser-Harnstoff-Gemisches oder eines Flüssigkraftstoffs, in den Abgasstrom wenigstens eine insbesondere vor einem SCR-Katalysator in den Abgasstrang (10) mündende Einspritzdüse (14) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzdüse (14) an einer Einspritzstelle in einen Einspritzabschnitt (16) des Abgasstrangs (10) mündet und das von einem Zuleitungsabschnitt (20) des Abgasstrangs (10) kommende Abgas zumindest im Wesentlichen tangential in diesen Einspritzabschnitt (16) einströmt, um dem Abgas einen Drehimpuls um die Einspritzstelle zu vermitteln.Exhaust system of an internal combustion engine with an injection device ( 12 ), for introducing a fluid, in particular a water-urea mixture or a liquid fuel, into the exhaust gas stream at least one in particular in front of an SCR catalyst in the exhaust gas line (US Pat. 10 ) injecting nozzle ( 14 ), characterized in that the injection nozzle ( 14 ) at an injection point into an injection section ( 16 ) of the exhaust gas line ( 10 ) and that from a feeder section ( 20 ) of the exhaust gas line ( 10 ) coming exhaust gas at least substantially tangentially in this injection section ( 16 ) flows to impart an angular momentum around the injection point to the exhaust gas. Abgasanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzstelle zumindest radial in Bezug auf die Achse, um die der Drehimpuls erzeugt wird, von der Innenwand (18) des Einspritzabschnitts (16) beabstandet ist.Exhaust system according to claim 1, characterized in that the injection point at least radially with respect to the axis about which the angular momentum is generated from the inner wall ( 18 ) of the injection section ( 16 ) is spaced. Abgasanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspritzabschnitt (16) einem insbesondere zur Bildung einer Thermolysestrecke vorgesehenen Rohrleitungsabschnitt (22) zugeordnet ist, um in diesem über die Erzeugung des Drehimpulses um die Einspritzstelle eine verdrallte Abgasströmung herbeizuführen.Exhaust system according to claim 1 or 2, characterized in that the injection section ( 16 ) a pipe section, in particular for forming a thermolysis line ( 22 ) is assigned, in order to bring about in this via the generation of the angular momentum about the injection point a twisted exhaust gas flow. Abgasanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspritzabschnitt (16) an dem in Abgasstromrichtung (A) betrachtet stromaufwärtigen Ende des Rohrleitungsabschnitts (22) vorgesehen ist.Exhaust system according to claim 3, characterized in that the injection section ( 16 ) in the exhaust gas flow direction (A) viewed upstream end of the pipe section ( 22 ) is provided. Abgasanlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspritzabschnitt (16) in Abgasstromrichtung (A) betrachtet unmittelbar vor dem Rohrleitungsabschnitt (22) vorgesehen ist.Exhaust system according to claim 3 or 4, characterized in that the injection section ( 16 ) in the exhaust gas flow direction (A) considered immediately before the pipe section ( 22 ) is provided. Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse, um die der Drehimpuls erzeugt wird, mit der Mittellängsachse (24) des Rohrleitungsabschnitts (22) zusammenfällt.Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that the axis about which the angular momentum is generated, with the central longitudinal axis ( 24 ) of the pipeline section ( 22 ) coincides. Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse, um die der Drehimpuls erzeugt wird, um einen vorgebbaren Winkel, insbesondere um einen Winkel im Bereich von etwa 5° bis etwa 35°, vorzugsweise um einen Winkel im Bereich von etwa 10° bis etwa 25° gegenüber der Mittellängsachse (24) des Rohrleitungsabschnitts (22) geneigt ist.Exhaust system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the axis about which the angular momentum is generated by a predetermined angle, in particular by an angle in the range of about 5 ° to about 35 °, preferably at an angle in the range of about 10 ° to about 25 ° with respect to the central longitudinal axis ( 24 ) of the pipeline section ( 22 ) is inclined. Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid entlang der Achse in den Abgasstrom einspritzbar ist, um die der Drehimpuls erzeugt wird.Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid can be injected along the axis in the exhaust gas flow, around which the angular momentum is generated. Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid entlang der Mittellängsachse (24) des Rohrleitungsabschnitts (22) einspritzbar ist.Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid along the central longitudinal axis ( 24 ) of the pipeline section ( 22 ) is injectable. Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzeinrichtung (12) zum Einspritzen des Fluids mit einem Sauterdurchmesser der Fluidtröpfchen ≤ 20 μm, insbesondere < 20 μm und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 10 bis etwa 20 μm ausgeführt ist.Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that the injection device ( 12 ) is designed for injecting the fluid with a Sauter diameter of the fluid droplets ≤ 20 microns, in particular <20 microns and preferably in a range of about 10 to about 20 microns. Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspritzabschnitt (16) Teil eins Umlenkabschnitts (26) des Abgasstranges (10) ist, durch den das von dem Zuleitungsabschnitt (20) kommende Abgas unter Erzeugung des Drehimpulses um die Einspritzstelle in den insbesondere zur Bildung einer Thermolysestrecke vorgesehenen Rohrleitungsabschnitt (22) umgelenkt wird und der hierzu bevorzugt einen dem Zuleitungsabschnitt (20) zugewandten Verbindungsstutzen (28) und einen dem Rohrleitungsabschnitt (22) zugewandten Verbindungsstutzen (30) umfasst, wobei sich die Mittellängsachsen der beiden Verbindungsstutzen (28, 30) vorzugsweise kreuzen, jedoch nicht schneiden.Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that the injection section ( 16 ) Part one deflection section ( 26 ) of the exhaust line ( 10 ), by which the from the feeder section ( 20 ) exhaust gas generating the angular momentum around the injection point in the particular provided for forming a thermolysis line pipe section ( 22 ) is deflected and this preferably a the supply line section ( 20 ) facing connecting piece ( 28 ) and a pipe section ( 22 ) facing connecting piece ( 30 ), wherein the central longitudinal axes of the two connecting pieces ( 28 . 30 ), but do not intersect.
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