DE102011018770A1 - Exhaust system for a motor vehicle and method for operating an exhaust system - Google Patents

Exhaust system for a motor vehicle and method for operating an exhaust system Download PDF

Info

Publication number
DE102011018770A1
DE102011018770A1 DE102011018770A DE102011018770A DE102011018770A1 DE 102011018770 A1 DE102011018770 A1 DE 102011018770A1 DE 102011018770 A DE102011018770 A DE 102011018770A DE 102011018770 A DE102011018770 A DE 102011018770A DE 102011018770 A1 DE102011018770 A1 DE 102011018770A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust
exhaust pipe
gas
reducing agent
ventilation element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102011018770A
Other languages
German (de)
Inventor
Dr.rer.nat. Bressel Arnd
Dr.-Ing. Hesse Heinz-Dieter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102011018770A priority Critical patent/DE102011018770A1/en
Priority to RU2013152374/06A priority patent/RU2545267C1/en
Priority to PCT/EP2011/006122 priority patent/WO2012146267A1/en
Priority to CN201180070388.7A priority patent/CN103502594B/en
Publication of DE102011018770A1 publication Critical patent/DE102011018770A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/208Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abgasanlage (10) für einen Kraftwagen, mit einer Dosiereinrichtung (14) zum Einbringen eines Reduktionsmittels für die Abgasnachbehandlung in einer Abgasleitung (12). Wenigstens ein Belüftungselement (18, 26, 28, 34) dient dem Einbringen eines Gases (24, 36) in einen mit dem Reduktionsmittel beaufschlagbaren Abschnitt der Abgasleitung (12). Hierbei ist mittels des wenigstens einen Belüftungselements (18, 26, 28, 34) in einem einer Wand (22) der Abgasleitung (12) nahen Bereich des Abschnitts ein höherer Gehalt des Gases (24, 36) einstellbar als in einem von der Wand (22) weiter entfernten Bereich des Abschnitts der Abgasleitung (12). Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Abgasanlage (10).The invention relates to an exhaust system (10) for a motor vehicle, with a metering device (14) for introducing a reducing agent for the exhaust gas aftertreatment in an exhaust pipe (12). At least one ventilation element (18, 26, 28, 34) is used to introduce a gas (24, 36) into a section of the exhaust pipe (12) that can be acted upon by the reducing agent. The at least one ventilation element (18, 26, 28, 34) can be used to set a higher content of the gas (24, 36) in a region of the section near a wall (22) of the exhaust pipe (12) than in one of the walls ( 22) further away area of the section of the exhaust pipe (12). The invention also relates to a method for operating such an exhaust system (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasanlage für einen Kraftwagen, welche eine Dosiereinrichtung umfasst, mittels welcher ein für die Abgasnachbehandlung vorgesehenes Reduktionsmittel in eine Abgasleitung einbringbar ist. Wenigstens ein Belüftungselement der Abgasanlage dient dem Einbringen eines Gases in einen mit dem Reduktionsmittel beaufschlagbaren Abschnitt der Abgasleitung. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Abgasanlage.The invention relates to an exhaust system for a motor vehicle, which comprises a metering device, by means of which a reductant provided for the exhaust gas aftertreatment can be introduced into an exhaust gas line. At least one ventilation element of the exhaust system serves to introduce a gas into a section of the exhaust gas line that can be acted upon by the reducing agent. Furthermore, the invention relates to a method for operating such an exhaust system.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, zur Abgasnachbehandlung mittels der SCR-Technologie (SCR = selective catalytic reduction, selektive katalytische Reduktion) Harnstoff im Abgasstrang zu Kohlendioxid und Ammoniak umzusetzen. Der Harnstoff, welcher in Form einer wässrigen Harnstofflösung in das Abgas eindosiert werden kann, wird hierbei im Bereich einer Mischstrecke oder Hydrolysestrecke der Abgasanlage unter Freisetzung von Ammoniak zersetzt. In einem der Hydrolysestrecke nachgeschalteten SCR-Katalysator wird dann der Ammoniak mit Stickoxiden aus dem Abgas umgesetzt, so dass eine Verringerung des Stickoxidgehalts des Abgases erreicht wird.It is known from the prior art, for the exhaust aftertreatment by means of SCR technology (SCR = selective catalytic reduction, selective catalytic reduction) urea in the exhaust gas to convert to carbon dioxide and ammonia. The urea, which can be metered into the exhaust gas in the form of an aqueous urea solution, is decomposed in the region of a mixing section or hydrolysis section of the exhaust system with the release of ammonia. In one of the hydrolysis line downstream SCR catalyst, the ammonia is then reacted with nitrogen oxides from the exhaust gas, so that a reduction in the nitrogen oxide content of the exhaust gas is achieved.

Die EP 1 316 688 A2 beschreibt eine Abgasanlage, bei welcher als Reduktionsmittel eine Harnstofflösung in eine Mischkammer eingebracht wird, in welche zusätzlich Ladeluft eingebracht wird. Die Ladeluft wird von dem Verdichter eines Abgasturboladers bereitgestellt. Das über ein Dosierventil in die Mischkammer eingedüste Reduktionsmittel wird also mit einem Ladeluftstrom vermischt und als Aerosol aus der Mischkammer in die Abgasleitung eingebracht.The EP 1 316 688 A2 describes an exhaust system in which as a reducing agent urea solution is introduced into a mixing chamber, in which additional charge air is introduced. The charge air is provided by the compressor of an exhaust gas turbocharger. The injected via a metering valve in the mixing chamber reducing agent is thus mixed with a charge air stream and introduced as an aerosol from the mixing chamber into the exhaust pipe.

Als nachteilig ist hierbei der Umstand anzusehen, dass unerwünschte Schädigungen der Abgasanlage auftreten können.A disadvantage here is the fact that unwanted damage to the exhaust system can occur.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Abgasanlage der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Abgasanlage zu schaffen, welche bzw. welches ein Auftreten von Schäden vermeidet.Object of the present invention is therefore to provide an exhaust system of the type mentioned above and a method for operating such an exhaust system, which avoids occurrence of damage.

Diese Aufgabe wird durch eine Abgasanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by an exhaust system having the features of patent claim 1 and by a method having the features of patent claim 10. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Abgasanlage für einen Kraftwagen umfasst eine Dosiereinrichtung zum Einbringen eines Reduktionsmittels für die Abgasnachbehandlung in eine Abgasleitung. Des Weiteren umfasst die Abgasanlage wenigstens ein Belüftungselement, welches zum Einbringen eines Gases in einen mit dem Reduktionsmittel beaufschlagbaren Abschnitt der Abgasleitung ausgebildet ist. Hierbei ist mittels des wenigstens einen Belüftungselements in einem einer Wand der Abgasleitung nahen Bereich des Abschnitts ein höherer Gehalt des Gases einstellbar als in einem von der Wand weiter entfernten Bereich des Abschnitts der Abgasleitung. Mit anderen Worten wird durch das Gas ein Gemisch aus Reduktionsmittel und Abgas von der Wand der Abgasleitung abgeschirmt.The exhaust system according to the invention for a motor vehicle comprises a metering device for introducing a reducing agent for the exhaust gas aftertreatment into an exhaust gas line. Furthermore, the exhaust gas system comprises at least one ventilation element, which is designed to introduce a gas into a section of the exhaust gas line that can be acted upon by the reducing agent. In this case, a higher content of the gas can be set by means of the at least one ventilation element in a region of the section which is near a wall of the exhaust gas line than in a region of the section of the exhaust gas line which is further away from the wall. In other words, the gas shields a mixture of reducing agent and exhaust gas from the wall of the exhaust pipe.

Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es im Bereich der Aufbereitung des Reduktionsmittels, also bei Verwendung von Harnstoff als Reduktionsmittel im Bereich der Hydrolysestrecke, aufgrund der Bildung reduzierender Gasgemische zu einer deutlichen Verringerung des Sauerstoffpartialdrucks kommen kann. Aufgrund des Einsatzes eines Kraftstoffs mit einem vergleichsweise hohen Schwefelgehalt können zusätzlich aggressive, saure Kondensate in diesem an Sauerstoff verarmten Bereich auftreten. Dies kann im Zusammenwirken mit dem geringen Sauerstoffgehalt zu einer extrem starken Korrosion der Wand der Abgasleitung führen. Eine solche Korrosion wird durch das Einbringen des Gases in den wandnahen Bereich des Abschnitts der Abgasleitung verhindert.This is based on the finding that it can come in the field of treatment of the reducing agent, ie when using urea as a reducing agent in the hydrolysis, due to the formation of reducing gas mixtures to a significant reduction in the oxygen partial pressure. Due to the use of a fuel having a comparatively high sulfur content, aggressive acid condensates may additionally occur in this oxygen-depleted region. This, in conjunction with the low oxygen content, can lead to extremely severe corrosion of the wall of the exhaust pipe. Such corrosion is prevented by the introduction of the gas in the near wall region of the portion of the exhaust pipe.

Auch eine Abgasrückführung, welche bereits für einen verringerten Sauerstoffgehalt in der Ansaugluft der Verbrennungskraftmaschine führt, ist im Hinblick auf den sich im Bereich der Mischstrecke oder Hydrolysestrecke einstellenden geringen Sauerstoffpartialdruck unproblematisch, da der wandnahe Bereich des Abschnitts von dem Gemisch aus Reduktionsmittel und Abgas abgeschirmt wird.Also, an exhaust gas recirculation, which already leads to a reduced oxygen content in the intake air of the internal combustion engine, is unproblematic in view of the setting in the mixing section or hydrolysis low oxygen partial pressure, since the wall near portion of the portion of the mixture of reducing agent and exhaust gas is shielded.

Es braucht so keine Erhöhung der Qualität des für die Abgasleitung verwendeten Werkstoffs vorgenommen zu werden, um dessen Schutz vor einem korrosiven Angriff durch das Gemisch aus dem Reduktionsmittel und dem Abgas zu bewirken.It does not need to be made to increase the quality of the material used for the exhaust pipe in order to protect it from corrosive attack by the mixture of the reducing agent and the exhaust gas.

Durch das Verhindern des Auftretens von Korrosionsschäden kann eine besonders lange Laufleistung der Abgasanlage erreicht werden. Dies gilt selbst dann, wenn die Verbrennungskraftmaschine, deren Abgas die Abgasanlage durchströmt, mit Kraftstoff betrieben wird, welcher einen vergleichsweise hohen Schwefelgehalt aufweist, beispielsweise einen Schwefelgehalt von mehr als 500 ppm. Derartige Kraftstoffe sind in einer Reihe von außereuropäischen Ländern durchaus vorhanden. Um hier zu verhindern dass sich bereits nach einer vergleichsweise kurzen Laufzeit von 10.000 km oder weniger unerwünschte Korrosionsschäden an der Abgasanlage zeigen, hat sich das Einstellen des lokal, nämlich an der Wand höheren Gehalts des Gases als erfolgversprechend gezeigt.By preventing the occurrence of corrosion damage, a particularly long mileage of the exhaust system can be achieved. This is true even if the internal combustion engine, whose exhaust gas flows through the exhaust system, is operated with fuel which has a comparatively high sulfur content, for example a sulfur content of more than 500 ppm. Such fuels are readily available in a number of non-European countries. To prevent here that after a relatively short period of 10,000 km or less show undesirable corrosion damage to the exhaust system, the setting of the local, namely the wall of higher content of the gas shown as promising.

Die Abgasanlage kann sowohl für einen Personenkraftwagen als auch für ein Nutzfahrzeug vorgesehen sein.The exhaust system can be provided both for a passenger car and for a commercial vehicle.

Mittels des Belüftungselements kann insbesondere Luft und/oder Pressluft in den Abschnitt der Abgasleitung eingebracht werden. Die Luft oder Pressluft bzw. Druckluft dient hierbei der gezielten Erhöhung des Sauerstoffpartialdrucks im Kontaktbereich zur metallischen Wand der Abgasleitung in dem Abschnitt, welcher besonders stark von dem Gemisch aus dem Reduktionsmittel und dem Abgas belastet ist. Dann schirmt eine an Sauerstoff vergleichsweise reiche Schicht die Wand in dem Abschnitt von dem Gemisch ab. Dadurch kann bei Verwendung eines hoch legierten Stahls für die Abgasleitung eine Repassivierung des Stahls erreicht werden. Eine solche Passivierung durch eine Oxidschicht zumindest eines Legierungsbestandteils des Stahls verhindert besonders wirkungsvoll die Korrosion der Abgasleitung im mit dem Reduktionsmittel beaufschlagten Abschnitt.By means of the ventilation element, in particular air and / or compressed air can be introduced into the section of the exhaust pipe. The air or compressed air or compressed air in this case serves to specifically increase the oxygen partial pressure in the contact region to the metallic wall of the exhaust gas line in the section which is particularly heavily loaded by the mixture of the reducing agent and the exhaust gas. Then, an oxygen-rich layer shields the wall in the section from the mixture. This can be achieved by using a high alloy steel for the exhaust pipe repassivation of the steel. Such passivation by an oxide layer of at least one alloying constituent of the steel particularly effectively prevents the corrosion of the exhaust pipe in the section acted upon by the reducing agent.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das wenigstens eine Belüftungselement in Strömungsrichtung des Abgases durch die Abgasleitung gesehen auf der Höhe der Dosiereinrichtung angeordnet. Dadurch kann bereits der unmittelbar stromabwärts der Dosiereinrichtung vorhandene Bereich des Abschnitts vor einer direkten Beaufschlagung mit dem Gemisch aus Abgas und Reduktionsmittel geschützt werden. Zudem kann so mittels eines einzigen Belüftungselements ein größerer Bereich der Abgasleitung von einer Beaufschlagung mit dem Gemisch abgeschirmt werden als dies bei Anordnung des Belüftungselements stromaufwärts der Dosiereinrichtung der Fall wäre. Jedoch auch wenn das wenigstens eine Belüftungselement ein Stück weit stromabwärts der Dosiereinrichtung angeordnet ist, lässt sich eine solche Abschirmung mit großer Wirksamkeit erreichen, da eine Ausbreitung des das Reduktionsmittel enthaltenen Gemisches hin zu der Wand der Abgasleitung erst ein Stück weit stromabwärts der Dosiereinrichtung voll zum Tragen kommt.In an advantageous embodiment of the invention, the at least one ventilation element is arranged in the flow direction of the exhaust gas through the exhaust pipe at the height of the metering device. As a result, the region of the section immediately downstream of the metering device can already be protected from direct application of the mixture of exhaust gas and reducing agent. In addition, by means of a single ventilation element, a larger area of the exhaust pipe can be shielded from being exposed to the mixture than would be the case if the ventilation element were arranged upstream of the metering device. However, even if the at least one ventilation element is arranged a little way downstream of the metering device, such a shield can be achieved with great effectiveness, since propagation of the mixture containing the reducing agent towards the wall of the exhaust pipe is only fully carried out some distance downstream of the metering device comes.

Um die Wand der Abgasleitung im mit dem Reduktionsmittel beaufschlagbaren Abschnitt von dem Gemisch abzuschirmen, kann das wenigstens eine Belüftungselement den Gasstrom in Umfangsrichtung der Abgasleitung an deren Wand entlang führen. Dies ist jedoch im Hinblick auf die Strömungsführung nicht besonders leicht zu bewerkstelligen.In order to shield the wall of the exhaust pipe in the acted upon with the reducing agent portion of the mixture, the at least one venting element can guide the gas flow in the circumferential direction of the exhaust pipe along the wall. However, this is not particularly easy to accomplish in terms of flow guidance.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist daher das wenigstens eine Belüftungselement zum Einbringen eines Gasstroms in den Abschnitt der Abgasleitung ausgebildet, dessen Richtung der Strömungsrichtung des Abgases durch die Abgasleitung im Wesentlichen gleich ist. So lässt sich eine Anreicherung des Gases im wandnahen Bereich über eine vergleichsweise lange Strecke hinweg besonders einfach erreichen.According to a further advantageous embodiment of the invention, therefore, the at least one ventilation element for introducing a gas flow is formed in the portion of the exhaust pipe, the direction of the flow direction of the exhaust gas through the exhaust pipe is substantially equal. Thus, an enrichment of the gas in the near-wall region can be achieved particularly easily over a comparatively long distance.

Wenn wenigstens zwei Belüftungselemente quer zur Strömungsrichtung des Abgases voneinander beabstandet in dem mit dem Reduktionsmittel beaufschlagbaren Abschnitt der Abgasleitung angeordnet sind, lässt sich in einem besonders großflächigen wandnahen Bereich eine Anreicherung des Gases erreichen bzw. ein Kontakt der Wand mit dem reduzierend wirkenden Gemisch vermindern oder vermeiden. Dies gilt insbesondere, wenn die zwei Belüftungselemente senkrecht zur Strömungsrichtung des Abgases voneinander beabstandet angeordnet sind.If at least two ventilation elements are arranged transversely to the flow direction of the exhaust gas spaced apart in the acted upon with the reducing agent portion of the exhaust pipe, can be achieved in a particularly large area close to the wall enrichment of the gas or reduce contact of the wall with the reducing acting mixture or avoid , This is especially true when the two ventilation elements are arranged perpendicular to the flow direction of the exhaust gas spaced from each other.

Es können auch wenigstens zwei Belüftungselemente in Strömungsrichtung des Abgases durch die Abgasleitung voneinander beabstandet in dem Abschnitt angeordnet sein. Dadurch kann dem Umstand Rechnung getragen werden, dass die Wirkung eines weiter stromaufwärts angeordneten Belüftungselements mit zunehmender Entfernung von der Beaufschlagungsstelle abnimmt.It is also possible for at least two ventilation elements in the flow direction of the exhaust gas to be arranged spaced apart from one another in the section through the exhaust gas line. This can take into account the fact that the effect of a further upstream ventilation element decreases with increasing distance from the impingement point.

Wenn zwei Belüftungselemente, welche quer zur Strömungsrichtung des Abgases voneinander beabstandet in dem Abschnitt angeordnet sind, an zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Abgasleitung zu liegen kommen, so lässt sich eine Abschirmung des Gemisches zu zwei Seiten hin erreichen. Wenn die Belüftungselemente sowohl senkrecht zur Strömungsrichtung als auch in Strömungsrichtung versetzt voneinander beabstandet in dem Abschnitt angeordnet sind, so lassen sich mit einer vergleichsweise geringen Anzahl an Belüftungselementen die oben beschriebenen Wirkungen erzielen.If two ventilation elements, which are arranged transversely to the flow direction of the exhaust gas spaced apart in the section to come to lie on two opposite sides of the exhaust pipe, so it can be a shielding of the mixture to achieve two sides. If the ventilation elements are arranged spaced apart in the section both perpendicularly to the flow direction and in the flow direction, the effects described above can be achieved with a comparatively small number of ventilation elements.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist eine Austrittsöffnung des wenigstens einen Belüftungselements eine Breite auf, welche größer ist als eine Höhe der Austrittsöffnung. Durch ein solches Belüftungselement kann besonders gut ein flächiger Gasstrom erzeugt werden, welcher besonders wirkungsvoll die Wand von dem Gemisch abzuschirmen in der Lage ist.In a further advantageous embodiment of the invention, an outlet opening of the at least one ventilation element has a width which is greater than a height of the outlet opening. By means of such a ventilation element, a planar gas flow can be generated particularly well, which is particularly effective in shielding the wall from the mixture.

Zusätzlich oder alternativ kann die Form einer Austrittsöffnung des wenigstens einen Belüftungselements zumindest bereichsweise der Kontur einer Innenseite der Wand der Abgasleitung entsprechen. Auf diese Weise kann selbst mit nur einem Belüftungselement eine in Umfangsrichtung der Abgasleitung gesehen besonders weitgehende Abschirmung der Wand von dem Gemisch erreicht werden.Additionally or alternatively, the shape of an outlet opening of the at least one ventilation element at least partially correspond to the contour of an inner side of the wall of the exhaust pipe. In this way, even with only one ventilation element seen in the circumferential direction of the exhaust pipe particularly extensive shielding of the wall can be achieved by the mixture.

Des Weiteren ist es zusätzlich oder alternativ möglich, wenigstens zwei Belüftungselemente derart in dem mit dem Reduktionsmittel beaufschlagbaren Abschnitt der Abgasleitung anzuordnen, dass die aus den jeweiligen Belüftungselementen austretenden Gasströme sich im Betrieb der Belüftungselemente miteinander vereinigen. So kann auch bei Einsatz besonders einfach gestalteter Belüftungselemente eine sehr gute flächige Beaufschlagung des wandnahen Bereichs mit dem Gas erreicht werden.Furthermore, it is additionally or alternatively possible, at least two ventilation elements to arrange in the portion of the exhaust pipe which can be acted upon by the reducing agent such that the gas streams emerging from the respective ventilation elements combine with one another during the operation of the ventilation elements. Thus, even with the use of particularly simple design ventilation elements a very good surface loading of the near-wall area can be achieved with the gas.

Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das wenigstens eine Belüftungselement derart in dem mit dem Reduktionsmittel beaufschlagbaren Abschnitt der Abgasleitung angeordnet ist, dass mittels des aus dem wenigstens einen Belüftungselement austretenden Gasstroms ein das Reduktionsmittel und Abgas umfassendes Gemisch zumindest im Wesentlichen umhüllt werden kann. Dadurch ist eine besonders umfassende Abschirmung der Wand von dem Gemisch erreichbar. Auch kann so in Umfangsrichtung der Abgasleitung deren Wand flächig mit dem Gas beaufschlagt werden.As a further advantage, it has been shown that when the at least one ventilation element is arranged in the acted upon with the reducing agent portion of the exhaust pipe, that by means of emerging from the at least one vent gas flow, a mixture comprising the reducing agent and exhaust gas can be at least substantially enveloped. As a result, a particularly comprehensive shielding of the wall of the mixture can be achieved. Also, in the circumferential direction of the exhaust pipe whose wall surface can be subjected to the gas.

Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das wenigstens eine Belüftungselement in einem Umlenkbereich des mit dem Reduktionsmittel beaufschlagbaren Abschnitts der Abgasleitung angeordnet ist. Im Bereich einer solchen Biegung erfolgt nämlich auch eine Umlenkung des Abgasstroms. Dies führt dazu, dass das Gemisch aus dem Reduktionsmittel und dem Abgas vergleichsweise direkt hin zu der Wand strömt. Hier sorgt dann das Belüftungselement dafür, dass das Gemisch von der Wand abgeschirmt wird. Es kann auch wenigstens ein erstes Belüftungselement auf der Höhe oder stromabwärts der Dosiereinrichtung vorgesehen sein und wenigstens ein zweites Belüftungselement im Umlenkbereich des Abschnitts der Abgasleitung.As a further advantage, it has been shown that the at least one ventilation element is arranged in a deflection region of the acted upon by the reducing agent portion of the exhaust pipe. In fact, in the region of such a bend there is also a deflection of the exhaust gas flow. As a result, the mixture of the reducing agent and the exhaust gas flows comparatively directly toward the wall. Here, the ventilation element ensures that the mixture is shielded from the wall. It is also possible to provide at least one first ventilation element at the level or downstream of the metering device and at least one second ventilation element in the deflection region of the section of the exhaust gas line.

Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Abgasanlage eine Steuerungseinrichtung umfasst, mittels welcher das Beaufschlagen des wenigstens einen Belüftungselements mit einem Gasstrom konstanter Große einstellbar ist. Hierbei kann der Gasstrom immer dann eingestellt werden, wenn die Dosiereinrichtung Reduktionsmittel in den Abschnitt der Abgasleitung eindosiert. Das Beaufschlagen des Abschnitts mit dem Gasstrom über das wenigstens eine Belüftungselement kann jedoch auch kennfeldgesteuert erfolgen, also in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter der Abgasanlage und/oder der Verbrennungskraftmaschine. So kann etwa der Gasstrom durch das Belüftungselement in Abhängigkeit vom Abgasmassenstrom verändert werden oder in Abhängigkeit vom Luftverhältnis bei der Verbrennung des Kraftstoffs oder in Abhängigkeit von einer Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine oder dergleichen. Eine solche Steuerung des Gasstroms anhand von Kennfeldern ist technisch besonders einfach zu realisieren.Finally, it has proven to be advantageous if the exhaust system comprises a control device by means of which the pressurization of the at least one ventilation element with a gas flow of constant size is adjustable. In this case, the gas flow can always be adjusted when the metering device meters reducing agent into the section of the exhaust gas line. However, the actuation of the section with the gas flow via the at least one ventilation element can also be map-controlled, that is, as a function of at least one operating parameter of the exhaust system and / or the internal combustion engine. For example, the gas flow through the ventilation element can be varied as a function of the exhaust gas mass flow or as a function of the air ratio during the combustion of the fuel or as a function of a rotational speed of the internal combustion engine or the like. Such control of the gas flow based on maps is technically particularly easy to implement.

Es kann jedoch auch vorgesehen sein, eine Regelung der Beaufschlagung des wenigstens einen Belüftungselements mit dem Gasstrom vorzunehmen, indem der Gasstrom in Abhängigkeit von einem gemessenen Gehalt des Gases in der Abgasleitung eingestellt wird. Hierbei gibt beispielsweise ein Sauerstoffsensor Aufschluss über den Gehalt an Sauerstoff in dem mit dem Reduktionsmittel beaufschlagten Abschnitt der Abgasleitung. Ist dieser besonders niedrig und beträgt beispielsweise weniger als 0,1 Vol.-%, so kann durch das Beaufschlagen des Belüftungselements mit einem Gasstrom dafür gesorgt werden, dass dieses sauerstoffarme Gemisch aus Reduktionsmittel und Abgas nicht in Kontakt mit der Wand gerät.However, it can also be provided to regulate the admission of the at least one ventilation element to the gas flow by adjusting the gas flow as a function of a measured content of the gas in the exhaust gas line. In this case, for example, an oxygen sensor provides information about the content of oxygen in the portion of the exhaust gas line which is acted upon by the reducing agent. If this is particularly low and is, for example, less than 0.1% by volume, it can be ensured by pressurizing the ventilation element with a gas stream that this oxygen-poor mixture of reducing agent and exhaust gas does not come into contact with the wall.

Es kann jedoch auch ein gewünschter Sauerstoffgehalt in dem mit dem Reduktionsmittel beaufschlagbaren Abschnitt eingestellt werden, etwa ein Mindestgehalt von 0,1 Vol.-% bis 5 Vol.-% an Sauerstoff, indem über das Belüftungselement Luft oder Druckluft in die Abgasleitung eingebracht und so der Sauerstoffgehalt in der Abgasleitung insgesamt erhöht wird. Auch hier kann der gewünschte Sauerstoffgehalt in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Abgasanlage und/oder der Verbrennungskraftmaschine als variabler Sollwert vorgegeben werden.However, it is also possible to set a desired oxygen content in the section which can be acted upon by the reducing agent, for example a minimum content of 0.1% by volume to 5% by volume of oxygen, by introducing air or compressed air into the exhaust pipe via the ventilation element and so on the oxygen content in the exhaust pipe is increased overall. Again, the desired oxygen content depending on operating parameters of the exhaust system and / or the internal combustion engine can be specified as a variable setpoint.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage für einen Kraftwagen wird ein Reduktionsmittel für die Abgasnachbehandlung in eine Abgasleitung eingebracht. In einen mit dem Reduktionsmittel beaufschlagbaren Abschnitt der Abgasleitung wird ein Gas eingebracht. Hierbei wird mittels wenigstens eines Belüftungselements in einem einer Wand der Abgasleitung nahen Bereich des Abschnitts ein höherer Gehalt des Gases eingestellt als in einem von der Wand weiter entfernten Bereich des Abschnitts der Abgasleitung. Durch dieses Abschirmen der Wand der Abgasleitung von dem Gemisch aus Reduktionsmittel und Abgas lassen sich Korrosionsschäden der Abgasanlage vermeiden.In the method according to the invention for operating an exhaust system for a motor vehicle, a reducing agent for the exhaust gas aftertreatment is introduced into an exhaust gas line. A gas is introduced into a section of the exhaust gas line which can be acted upon by the reducing agent. In this case, a higher content of the gas is adjusted by means of at least one ventilation element in a region of the section which is near a wall of the exhaust gas line than in a region of the section of the exhaust gas line which is further away from the wall. By shielding the wall of the exhaust pipe from the mixture of reducing agent and exhaust gas can be corrosion damage the exhaust system avoided.

Die für die erfindungsgemäße Abgasanlage beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Verfahren.The advantages and preferred embodiments described for the exhaust system according to the invention also apply to the method according to the invention.

Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the Claims, the following description of preferred embodiments and with reference to the drawings, in which the same or functionally identical elements are provided with identical reference numerals. Showing:

1 in einer schematischen Schnittansicht eine Abgasleitung, in welche eine wässrige Harnstofflösung eindosiert wird, wobei mittels Luftdüsen Luft in die Abgasleitung eingebracht und so Wände der Abgasleitung vor einem direkten Kontakt mit einem Gemisch aus Hydrolyseprodukten und Abgas geschützt werden; 1 in a schematic sectional view of an exhaust pipe into which an aqueous urea solution is metered, wherein air is introduced by means of air nozzles in the exhaust pipe and walls of the exhaust pipe are protected against direct contact with a mixture of hydrolysis and exhaust gas;

2 in einer Schnittansicht eine punktuelle Anordnung von Luftdüsen in der Abgasleitung; 2 in a sectional view, a selective arrangement of air nozzles in the exhaust pipe;

3 in einer weiteren Schnittansicht eine an einer Oberseite der Abgasleitung angeordnete Luftdüse mit einer flachen Austrittsöffnung; 3 in a further sectional view arranged on an upper side of the exhaust pipe air nozzle with a flat outlet opening;

4 in einer weiteren Schnittansicht die Austrittsöffnung einer Luftdüse, deren Form der Kontur einer Innenseite der Wand der Abgasleitung angepasst ist; 4 in a further sectional view, the outlet opening of an air nozzle whose shape is adapted to the contour of an inner side of the wall of the exhaust pipe;

5 schematisch in einer Schnittansicht die Abgasleitung gemäß 1, wobei auf der Höhe einer Dosiereinrichtung für die Harnstofflösung zwei Luftdüsen vorgesehen sind; 5 schematically in a sectional view of the exhaust pipe according to 1 , wherein two air nozzles are provided at the level of a metering device for the urea solution;

6 in einer Schnittansicht eine Verteilung von Luftdüsen mit kreisförmigen Austrittsöffnungen über den Umfang der Abgasleitung; 6 in a sectional view, a distribution of air nozzles with circular outlet openings over the circumference of the exhaust pipe;

7 eine weitere Schnittansicht der Abgasleitung mit umfangsseitig verteilten Luftdüsen mit flachen Austrittsöffnungen; und 7 a further sectional view of the exhaust pipe with circumferentially distributed air nozzles with flat outlet openings; and

8 in einer weiteren Schnittansicht die Abgasleitung mit einer Luftdüse, deren Austrittsöffnung umfangsseitig umlaufend ausgebildet ist. 8th in a further sectional view, the exhaust pipe with an air nozzle whose outlet opening is circumferentially formed circumferentially.

Von einer Abgasanlage 10 für einen Kraftwagen ist in 1 eine Abgasleitung 12 gezeigt, in welche mittels einer Dosiereinrichtung 14 eine wässrige Harnstofflösung eingebracht wird. In einer der Dosiereinrichtung 14 nachgeschalteten Hydrolysestrecke wird der Harnstoff in dem heißen Abgas zu Kohlendioxid und Ammoniak umgesetzt. Im Bereich dieser Hydrolysestrecke kommt es zu einer deutlichen Verringerung des Sauerstoffpartialdrucks aufgrund der Bildung eines reduzierenden Gemisches 16.From an exhaust system 10 for a car is in 1 an exhaust pipe 12 shown in which by means of a metering device 14 an aqueous urea solution is introduced. In one of the metering device 14 downstream hydrolysis pathway, the urea in the hot exhaust gas is converted to carbon dioxide and ammonia. In the area of this hydrolysis path there is a significant reduction in the oxygen partial pressure due to the formation of a reducing mixture 16 ,

Bei der Abgasanlage 10 gemäß 1 sorgt eine stromabwärts der Dosiereinrichtung 14 angeordnete Luftdüse 18 dafür, dass dieses Gemisch 16 im Bereich der Hydrolysestrecke nicht oder jedenfalls in einem stark verminderten Umfang in Kontakt mit einer Innenseite 20 einer Wand 22 der Abgasleitung 12 kommt. Ein aus der Luftdüse 18 austretender Luftstrom 24 sorgt vielmehr für eine Sauerstoffanreicherung in einem wandnahen Bereich der Abgasleitung 12. Dadurch kann eine Repassivierung des vorzugsweise hochlegierten Stahls erfolgen, aus welchem die Wand 22 der Abgasleitung 12 gebildet ist.At the exhaust system 10 according to 1 provides a downstream of the metering device 14 arranged air nozzle 18 for that this mixture 16 in the area of the hydrolysis line or at least to a much reduced extent in contact with an inner side 20 a wall 22 the exhaust pipe 12 comes. A from the air nozzle 18 exiting airflow 24 Rather, it ensures an oxygen enrichment in a region of the exhaust pipe near the wall 12 , This can be a repassivation of the preferably high-alloy steel, from which the wall 22 the exhaust pipe 12 is formed.

Bei der in 1 gezeigten Abgasanlage 10 ist ein Kontakt des Gemisches 16 mit der Wand 22 zu einer Seite der Abgasleitung 12 hin durch das Vorsehen der Luftdüse 18 im Wesentlichen verhindert, da diese Luftdüse 18 an der entsprechenden Seite der Abgasleitung 12 angeordnet ist.At the in 1 shown exhaust system 10 is a contact of the mixture 16 with the wall 22 to one side of the exhaust pipe 12 through the provision of the air nozzle 18 essentially prevents this air nozzle 18 on the corresponding side of the exhaust pipe 12 is arranged.

Zwei weitere Luftdüsen 26, 28 sind gemäß 1 stromabwärts der ersten Luftdüse 18 angeordnet, und zwar bezogen auf die Strömungsrichtung des Abgases durch die Abgasleitung 12 auf gleicher Höhe. Wird auch über diese Luftdüsen 26, 28, welche einander gegenüberliegend in die Abgasleitung 12 hineinragen, Luft in die Abgasleitung 12 eingebracht, so lässt sich nicht nur ein einseitiges, sondern ein zweiseitiges Abschirmen der Wand 22 von dem Gemisch 16 erreichen. Zudem sorgen diese stromabwärts der ersten Luftdüse 18 angeordneten beiden Luftdüsen 26, 28 dafür, dass die mit zunehmender Entfernung von der Luftdüse 18 sich abschwächende Abschirmung der Wand 22 von dem Gemisch 16 wiederhergestellt wird.Two more air nozzles 26 . 28 are according to 1 downstream of the first air nozzle 18 arranged, and with respect to the flow direction of the exhaust gas through the exhaust pipe 12 at the same height. Will also about these air jets 26 . 28 which face each other in the exhaust pipe 12 protrude, air in the exhaust pipe 12 not only a one-sided, but a two-sided shielding of the wall is possible 22 from the mixture 16 to reach. In addition, they provide the downstream of the first air nozzle 18 arranged two air nozzles 26 . 28 for that with increasing distance from the air nozzle 18 weakening shielding of the wall 22 from the mixture 16 is restored.

Das Abgas wird vorliegend sowohl stromaufwärts der Zudosierung der wässrigen Harnstofflösung als auch stromabwärts der beiden Luftdüsen 26, 28 umgelenkt, wie dies durch in 1 angegebene Strömungspfeile 30 veranschaulicht ist. Um zu verhindern, dass in einem stromabwärts der Dosiereinrichtung 14 vorhandenen Umlenkbereich 32 das Gemisch 16 in Kontakt mit der Innenseite 20 der Wand 22 gerät, ist hier eine weitere Luftdüse 34 vorgesehen, welche einen an der Wand 22 entlang strömenden Luftstrom 36 bereitstellt.The exhaust gas is in this case both upstream of the metered addition of the aqueous urea solution and downstream of the two air nozzles 26 . 28 as diverted by in 1 indicated flow arrows 30 is illustrated. To prevent in a downstream of the metering device 14 existing deflection 32 the mixture 16 in contact with the inside 20 the Wall 22 device, here is another air nozzle 34 provided, which one on the wall 22 along flowing airflow 36 provides.

Soll, wie in 2 gezeigt, die Wand 22 der Abgasleitung 12 lediglich zu einer Seite hin von dem Gemisch 16 abgeschirmt werden, so kann an dieser Seite der Abgasleitung 12 eine einzige Luftdüse 18 mit einer gemäß 2 runden Austrittsöffnung vorgesehen sein. Können jedoch auch weitere Luftdüsen 38, 40 benachbart zu der Luftdüse 18 vorgesehen sein, welche ebenfalls auf dieser Seite der Abgasleitung 12 angeordnet sind. So kann über diese drei Luftdüsen 18, 38, 40 mit jeweils runder Austrittsöffnung ein vergleichsweise großer Bereich der Wand 22 von dem Gemisch 16 abgeschirmt werden. Die Luftdüsen 18, 38, 40 können hierbei insbesondere so angeordnet sein, dass die aus ihnen austretenden Luftströme sich miteinander vereinigen.Should, as in 2 shown the wall 22 the exhaust pipe 12 only to one side of the mixture 16 can be shielded, so on this side of the exhaust pipe 12 a single air nozzle 18 with one according to 2 be provided round outlet opening. But also other air nozzles 38 . 40 adjacent to the air nozzle 18 be provided, which also on this side of the exhaust pipe 12 are arranged. So can over these three air jets 18 . 38 . 40 each with a round outlet opening a comparatively large area of the wall 22 from the mixture 16 be shielded. The air nozzles 18 . 38 . 40 In this case, they may in particular be arranged so that the air streams emerging from them merge with one another.

Bei der in 3 gezeigten Ausführungsform der Abgasanlage 10 sind an der einen Seite der Abgasleitung 12 nicht mehrere Luftdüsen vorgesehen, dafür weist die einzige Luftdüse 18 eine breite, flache Austrittsöffnung auf, über welche ein ebenfalls flächiger Luftstrom bereitgestellt werden kann, um im Bereich der Wand 22 eine flächige Anreicherung des Sauerstoffgehalts zu erreichen.At the in 3 shown embodiment of the exhaust system 10 are on one side of the exhaust pipe 12 not provided with several air nozzles, this is indicated by the single air nozzle 18 a wide, flat outlet opening, via which an equally flat air flow can be provided in order to the wall 22 to achieve a surface enrichment of the oxygen content.

Bei der in 4 gezeigten Ausführungsform der Abgasanlage 10 ist zur Abschirmung der Wand 22 von dem Gemisch 16 an einer Seite der – im gezeigten Beispiel runden – Abgasleitung 12 ebenfalls nur eine Luftdüse 18 vorgesehen. Die Form der Austrittsöffnung dieser Luftdüse 18 entspricht hierbei jedoch der Kontur der Innenseite der Wand 22 der Abgasleitung 12.At the in 4 shown embodiment of the exhaust system 10 is to shield the wall 22 from the mixture 16 on one side of the - in the example shown round - exhaust pipe 12 also only one air nozzle 18 intended. The shape of the outlet opening of this air nozzle 18 However, this corresponds to the contour of the inside of the wall 22 the exhaust pipe 12 ,

Bei der in 5 gezeigten Ausführungsform der Abgasanlage 10 ist die erste Luftdüse 18 auf der Höhe der Dosiereinrichtung 14 in der Abgasleitung 12 angeordnet, und der aus dieser austretende Luftstrom 24 schirmt das Gemisch 16 zu einer ersten Seite der Abgasleitung 12 hin von der Wand 22 ab. Auf gleicher Höhe ist eine Luftdüse 42 vorgesehen, aus welcher ein Luftstrom 44 austritt. Dieser schirmt die Wand 22 auch zu einer gegenüberliegenden zweiten Seite der Abgasleitung 12 von dem Gemisch 16 ab. Durch dieses zweiseitige Anreichern von Sauerstoff im wandnahen Bereich der Abgasleitung 12 lässt sich eine besonders weitgehende Abschirmung der Wand 22 von dem Gemisch 16 und eine besonders weit gehende Repassivierung des Stahls der Abgasleitung 12 erreichen. Im Umlenkbereich 32 ist die weitere Luftdüse 34 vorgesehen.At the in 5 shown embodiment of the exhaust system 10 is the first air nozzle 18 at the height of the metering device 14 in the exhaust pipe 12 arranged, and the exiting from this airflow 24 shields the mixture 16 to a first side of the exhaust pipe 12 back from the wall 22 from. At the same height is an air nozzle 42 provided, from which a stream of air 44 exit. This shields the wall 22 also to an opposite second side of the exhaust pipe 12 from the mixture 16 from. By this two-sided enrichment of oxygen in the near wall region of the exhaust pipe 12 can be a particularly extensive shielding of the wall 22 from the mixture 16 and a particularly extensive repassivation of the steel of the exhaust pipe 12 to reach. In the deflection area 32 is the other air nozzle 34 intended.

Bei der Ausführungsform gemäß 6 sind zusätzlich zu an zwei gegenüberliegenden Seiten angeordneten beiden Luftdüsen 18, 44 noch zwei weitere Luftdüsen 46, 48 vorgesehen, welche ebenso wie die Luftdüsen 18, 44 runde Austrittsöffnungen haben. Die beiden Luftdüsen 46, 48 sind ebenfalls einander gegenüberliegend und senkrecht zur Strömungsrichtung des Abgases durch die Abgasleitung 12 von den beiden Luftdüsen 18, 44 gleich weit beabstandet in der Abgasleitung 12 angeordnet. Die vier Luftdüsen 18, 48, 44, 46 sind also in Wandnähe umfangsseitig umlaufend gleichmäßig verteilt in der Abgasleitung 12 angeordnet. Es können auch zwischen diesen Luftdüsen 18, 48, 44, 46 noch weitere Luftdüsen 50 mit ebenfalls runder Austrittsöffnung vorgesehen sein, um ein umfangsseitig besonders weitgehendes Umhüllen des Gemisches 16 mit Luft und somit ein besonders weitgehendes Abschirmen und Repassivieren der Wand 22 zu erreichen.In the embodiment according to 6 are in addition to on two opposite sides arranged two air nozzles 18 . 44 two more air nozzles 46 . 48 provided, which as well as the air nozzles 18 . 44 have round outlet openings. The two air nozzles 46 . 48 are also opposite each other and perpendicular to the flow direction of the exhaust gas through the exhaust pipe 12 from the two air nozzles 18 . 44 equidistant in the exhaust pipe 12 arranged. The four air nozzles 18 . 48 . 44 . 46 So are circumferentially circumferentially evenly distributed in the exhaust pipe near the wall 12 arranged. It can also be between these air jets 18 . 48 . 44 . 46 even more air jets 50 be also provided with round outlet opening to a circumferentially particularly far-reaching wrapping of the mixture 16 with air and thus a particularly extensive shielding and Repassivieren the wall 22 to reach.

Ein solcher das Gemisch 16 umfangsseitig umlaufend umgebender Luftmantel kann auch durch eine geringere Anzahl von Luftdüsen 18, 48, 44, 46 erreicht werden, welche jeweils breite und flache Austrittsöffnungen aufweisen, wie dies in der 7 gezeigt ist. Hier nehmen die flachen Austrittsöffnungen der beispielhaft in einer Anzahl von vier gezeigten Luftdüsen 18, 48, 44, 46 nahezu die gesamte innenseitige Fläche der Wand 22 ein.One such the mixture 16 Circumferentially enclosing surrounding air jacket can also by a smaller number of air nozzles 18 . 48 . 44 . 46 be achieved, which each have wide and flat outlet openings, as shown in the 7 is shown. Here, the flat outlet openings take the air nozzles exemplified in a number of four 18 . 48 . 44 . 46 almost the entire inside surface of the wall 22 one.

Bei der in 8 gezeigten Ausführungsform der Abgasanlage 10 weist die einzige Luftdüse 18 eine umfangsseitig umlaufende Austrittsöffnung auf. So kann mittels des aus dieser Luftdüse 18 austretenden Luftstroms ein das Gemisch 16 einhüllender Luftmantel in der – im Beispiel runden – Abgasleitung 12 erzeugt werden kann.At the in 8th shown embodiment of the exhaust system 10 has the only air nozzle 18 a circumferentially encircling outlet opening. So can by means of the air nozzle 18 exiting air flow a the mixture 16 enveloping air jacket in the - in the example round - exhaust pipe 12 can be generated.

Beim Einleiten von Luft oder Pressluft in die Abgasleitung 12 kann ein konstanter oder ein kennfeldgesteuert variabler Luftstrom vorgegeben werden. Alternativ kann in der Abgasleitung 12 ein (nicht gezeigter) Sauerstoffsensor vorgesehen sein, welcher mit einer (nicht gezeigten) Steuerungseinrichtung gekoppelt ist. Hier kann dann ein in der Steuerungseinrichtung implementierter Regelkreis dafür sorgen, dass ein die Wand 22 abschirmender Luftstrom durch die Luftdüsen 18, 26, 28, 34, 38, 40, 44, 46, 48, 50 eingestellt wird, welcher die Wand 22 von dem Gemisch 16 abschirmt. Insbesondere können die Luftdüsen 18, 26, 28, 34, 38, 40, 44, 46, 48, 50 hierbei derart Luft in die Abgasleitung 12 einbringen, dass ein Gehalt von wenigstens 0,1 Vol.-% bis 5 Vol.-% Sauerstoff in der Abgasleitung 12 aufrechterhalten wird.When introducing air or compressed air into the exhaust pipe 12 a constant or a map-controlled variable air flow can be specified. Alternatively, in the exhaust pipe 12 an oxygen sensor (not shown) may be provided which is coupled to a controller (not shown). Here, a control circuit implemented in the control device can then ensure that the wall 22 shielding air flow through the air nozzles 18 . 26 . 28 . 34 . 38 . 40 . 44 . 46 . 48 . 50 is set, which the wall 22 from the mixture 16 shields. In particular, the air nozzles 18 . 26 . 28 . 34 . 38 . 40 . 44 . 46 . 48 . 50 in this case air in the exhaust pipe 12 bring in that a content of at least 0.1 vol .-% to 5 vol .-% oxygen in the exhaust pipe 12 is maintained.

Das vorliegend beschriebene Einbringen von Luft in die Abgasleitung 12 macht es möglich, bei Verwenden der SCR-Technologie (SCR = selective catalytic reduction, selektive katalytische Reduktion) zum Verringern des Stickoxidgehalts im Abgas Kraftstoffe mit vergleichsweise hohem Schwefelgehalt, etwa mit einem Schwefelgehalt von mehr als 500 ppm, zu verwenden, ohne dass es im an Sauerstoff verarmten Bereich stromabwärts der Dosiereinrichtung 14 zu einer Korrosion der Wand 22 Abgasleitung 12 kommt.The present described introducing air into the exhaust pipe 12 makes it possible, using SCR (Selective Catalytic Reduction) technology to reduce the nitrogen oxide content in the exhaust, to use fuels of comparatively high sulfur content, such as with a sulfur content of more than 500 ppm, without being contaminated oxygen depleted region downstream of the metering device 14 to a corrosion of the wall 22 exhaust pipe 12 comes.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1316688 A2 [0003] EP 1316688 A2 [0003]

Claims (10)

Abgasanlage für einen Kraftwagen, mit einer Dosiereinrichtung (14) zum Einbringen eines Reduktionsmittels für die Abgasnachbehandlung in eine Abgasleitung (12), und mit wenigstens einem Belüftungselement (18, 26, 28, 34, 38, 40, 44, 46, 48, 50) zum Einbringen eines Gases (24, 36) in einen mit dem Reduktionsmittel beaufschlagbaren Abschnitt der Abgasleitung (12), dadurch gekennzeichnet, dass mittels des wenigstens einen Belüftungselements (18, 26, 28, 34, 38, 40, 44, 46, 48, 50) in einem einer Wand (22) der Abgasleitung (12) nahen Bereich des Abschnitts ein höherer Gehalt des Gases (24, 36) einstellbar ist als in einem von der Wand (22) weiter entfernten Bereich des Abschnitts der Abgasleitung (12).Exhaust system for a motor vehicle, with a metering device ( 14 ) for introducing a reducing agent for the exhaust aftertreatment in an exhaust pipe ( 12 ), and with at least one ventilation element ( 18 . 26 . 28 . 34 . 38 . 40 . 44 . 46 . 48 . 50 ) for introducing a gas ( 24 . 36 ) into a section of the exhaust gas line which can be acted upon by the reducing agent ( 12 ), characterized in that by means of the at least one ventilation element ( 18 . 26 . 28 . 34 . 38 . 40 . 44 . 46 . 48 . 50 ) in one of a wall ( 22 ) of the exhaust pipe ( 12 ) near the section of the gas higher content ( 24 . 36 ) is adjustable than in one of the wall ( 22 ) further away from the section of the exhaust pipe ( 12 ). Abgasanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Belüftungselement (18, 26, 28, 34, 38, 40, 44, 46, 48, 50) in Strömungsrichtung des Abgases durch die Abgasleitung (12) gesehen auf der Höhe und/oder stromabwärts der Dosiereinrichtung (14) angeordnet ist.Exhaust system according to claim 1, characterized in that the at least one ventilation element ( 18 . 26 . 28 . 34 . 38 . 40 . 44 . 46 . 48 . 50 ) in the flow direction of the exhaust gas through the exhaust pipe ( 12 ) at the level and / or downstream of the metering device ( 14 ) is arranged. Abgasanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Belüftungselement (18, 26, 28, 34, 38, 40, 44, 46, 48, 50) zum Einbringen eines Gasstroms, insbesondere Luftstroms (24, 36) und/oder Druckluftstroms, in den Abschnitt der Abgasleitung (12) ausgebildet ist, dessen Richtung der Strömungsrichtung des Abgases durch die Abgasleitung (12) im Wesentlichen gleich ist.Exhaust system according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one ventilation element ( 18 . 26 . 28 . 34 . 38 . 40 . 44 . 46 . 48 . 50 ) for introducing a gas stream, in particular air stream ( 24 . 36 ) and / or compressed air flow, in the section of the exhaust pipe ( 12 ) is formed whose direction of the flow direction of the exhaust gas through the exhaust pipe ( 12 ) is substantially the same. Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Belüftungselemente (18, 26, 28, 34, 38, 40, 44, 46, 48, 50) – quer, insbesondere senkrecht, zur Strömungsrichtung des Abgases und/oder – in Strömungsrichtung des Abgases durch die Abgasleitung (12) voneinander beabstandet in dem mit dem Reduktionsmittel beaufschlagbaren Abschnitt der Abgasleitung (12) angeordnet sind.Exhaust system according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least two ventilation elements ( 18 . 26 . 28 . 34 . 38 . 40 . 44 . 46 . 48 . 50 ) - transversely, in particular perpendicular, to the flow direction of the exhaust gas and / or - in the flow direction of the exhaust gas through the exhaust pipe ( 12 ) spaced apart in the acted upon with the reducing agent portion of the exhaust pipe ( 12 ) are arranged. Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Austrittsöffnung des wenigstens einen Belüftungselements (18, 44, 46, 48) eine Breite aufweist, welche größer ist als eine Höhe der Austrittsöffnung und/oder dadurch, dass die Form einer Austrittsöffnung des wenigstens einen Belüftungselements (18) zumindest bereichsweise der Kontur einer Innenseite (20) der Wand (22) der Abgasleitung (12) entspricht.Exhaust system according to one of claims 1 to 4, characterized in that an outlet opening of the at least one ventilation element ( 18 . 44 . 46 . 48 ) has a width that is greater than a height of the outlet opening and / or in that the shape of an outlet opening of the at least one ventilation element ( 18 ) at least partially the contour of an inner side ( 20 ) the Wall ( 22 ) of the exhaust pipe ( 12 ) corresponds. Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Belüftungselemente (18, 38, 40, 44, 46, 48, 50) derart in dem mit dem Reduktionsmittel beaufschlagbaren Abschnitt der Abgasleitung angeordnet sind, dass die aus den jeweiligen Belüftungselementen (18, 38, 40, 44, 46, 48, 50) austretenden Gasströme miteinander zu vereinigen sind.Exhaust system according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least two ventilation elements ( 18 . 38 . 40 . 44 . 46 . 48 . 50 ) are arranged in the portion of the exhaust pipe that can be acted upon by the reducing agent such that the exhaust gases from the respective ventilation elements ( 18 . 38 . 40 . 44 . 46 . 48 . 50 ) escaping gas streams are to be combined. Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Belüftungselement (18, 44, 46, 48, 50) derart in dem mit dem Reduktionsmittel beaufschlagbaren Abschnitt der Abgasleitung angeordnet ist, dass mittels eines aus den wenigstens einen Belüftungselement (18, 44, 46, 48, 50) austretenden Gasstroms ein das Reduktionsmittel und Abgas umfassendes Gemisch (16) zumindest im Wesentlichen umhüllbar ist.Exhaust system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the at least one ventilation element ( 18 . 44 . 46 . 48 . 50 ) is arranged in such a way in the portion of the exhaust pipe which can be acted upon by the reducing agent that by means of one of the at least one ventilation element ( 18 . 44 . 46 . 48 . 50 ) leaving a gas mixture comprising the reducing agent and exhaust gas ( 16 ) is at least substantially umhüllbar. Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Belüftungselement (34) in einem Umlenkbereich (32) des mit dem Reduktionsmittel beaufschlagbaren Abschnitts der Abgasleitung (12) angeordnet ist.Exhaust system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the at least one ventilation element ( 34 ) in a deflection region ( 32 ) of the portion of the exhaust gas line which can be acted upon by the reducing agent ( 12 ) is arranged. Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Steuerungseinrichtung, mittels welcher das Beaufschlagen des wenigstens einen Belüftungselements (18, 26, 28, 34, 38, 40, 44, 46, 48, 50) mit einem Gasstrom – konstanter Größe und/oder – in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter der Abgasanlage und/oder einer Verbrennungskraftmaschine und/oder – in Abhängigkeit von einem gemessenen Gehalt des Gases in der Abgasleitung einstellbar ist.Exhaust system according to one of claims 1 to 8, characterized by a control device, by means of which the loading of the at least one ventilation element ( 18 . 26 . 28 . 34 . 38 . 40 . 44 . 46 . 48 . 50 ) with a gas flow - constant size and / or - in dependence on at least one operating parameter of the exhaust system and / or an internal combustion engine and / or - in dependence on a measured content of the gas in the exhaust pipe is adjustable. Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage für einen Kraftwagen, bei welchem ein Reduktionsmittel für die Abgasnachbehandlung in eine Abgasleitung (12) eingebracht wird, und bei welchem in einen mit dem Reduktionsmittel beaufschlagbaren Abschnitt der Abgasleitung (12) ein Gas (24, 36) eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels wenigstens eines Belüftungselements (18, 26, 28, 34, 38, 40, 44, 46, 48, 50) in einem einer Wand (22) der Abgasleitung (12) nahen Bereich des Abschnitts ein höherer Gehalt des Gases (24, 36) eingestellt wird als in einem von der Wand (22) weiter entfernten Bereich des Abschnitts der Abgasleitung (12).Method for operating an exhaust system for a motor vehicle, in which a reducing agent for the exhaust aftertreatment in an exhaust pipe ( 12 ) is introduced, and wherein in which can be acted upon by the reducing agent portion of the exhaust pipe ( 12 ) a gas ( 24 . 36 ) is introduced, characterized in that by means of at least one ventilation element ( 18 . 26 . 28 . 34 . 38 . 40 . 44 . 46 . 48 . 50 ) in one of a wall ( 22 ) of the exhaust pipe ( 12 ) near the section of the gas higher content ( 24 . 36 ) is set as in one of the wall ( 22 ) further away from the section of the exhaust pipe ( 12 ).
DE102011018770A 2011-04-27 2011-04-27 Exhaust system for a motor vehicle and method for operating an exhaust system Withdrawn DE102011018770A1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011018770A DE102011018770A1 (en) 2011-04-27 2011-04-27 Exhaust system for a motor vehicle and method for operating an exhaust system
RU2013152374/06A RU2545267C1 (en) 2011-04-27 2011-12-07 Used gas exhaust system for mechanical vehicle and method of its separation
PCT/EP2011/006122 WO2012146267A1 (en) 2011-04-27 2011-12-07 Exhaust gas system for a motor vehicle, and method for operating an exhaust gas system
CN201180070388.7A CN103502594B (en) 2011-04-27 2011-12-07 For the gas outlet means of Motor Vehicle and the method for running gas outlet means

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011018770A DE102011018770A1 (en) 2011-04-27 2011-04-27 Exhaust system for a motor vehicle and method for operating an exhaust system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011018770A1 true DE102011018770A1 (en) 2012-11-15

Family

ID=45099031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011018770A Withdrawn DE102011018770A1 (en) 2011-04-27 2011-04-27 Exhaust system for a motor vehicle and method for operating an exhaust system

Country Status (4)

Country Link
CN (1) CN103502594B (en)
DE (1) DE102011018770A1 (en)
RU (1) RU2545267C1 (en)
WO (1) WO2012146267A1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1316688A2 (en) 2001-12-03 2003-06-04 PUReM Abgassysteme GmbH & Co. KG Reduction agent dosing system

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2605556B2 (en) * 1992-10-13 1997-04-30 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
DE102004004738A1 (en) * 2004-01-30 2005-08-18 Robert Bosch Gmbh Method and device for the after-treatment of an exhaust gas of an internal combustion engine
JP4673146B2 (en) * 2005-06-24 2011-04-20 株式会社サムソン Denitration device to prevent clogging of urea water injection nozzle
JP4332756B2 (en) * 2007-12-25 2009-09-16 三菱自動車工業株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
DE102008008564A1 (en) * 2008-02-08 2009-08-13 Robert Bosch Gmbh Dosing device for pollutant reduction in exhaust gases
US8776498B2 (en) * 2008-04-16 2014-07-15 Ford Global Technologies, Llc Air-injection system to improve effectiveness of selective catalytic reduction catalyst for gasoline engines
JP2011064069A (en) * 2009-09-15 2011-03-31 Toyota Industries Corp Exhaust gas treatment system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1316688A2 (en) 2001-12-03 2003-06-04 PUReM Abgassysteme GmbH & Co. KG Reduction agent dosing system

Also Published As

Publication number Publication date
RU2545267C1 (en) 2015-03-27
WO2012146267A1 (en) 2012-11-01
CN103502594A (en) 2014-01-08
CN103502594B (en) 2016-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112014003949B4 (en) Exhaust gas cleaning device for internal combustion engine
DE102010021438B4 (en) exhaust aftertreatment device
WO2013010700A1 (en) Arrangement for introducing an additive into a gas flow
EP3216992A1 (en) Mixer
EP3553290B1 (en) Gas/gas mixer for introducing gas into the waste gas flow of a combustion engine
WO2015018849A1 (en) Mixing chamber
DE102007052262A1 (en) Reducing agent i.e. nitrogen oxide, mixing and evaporating device for e.g. diesel operated internal-combustion engine, of motor vehicle, has lattice-like exhaust gas-permeable and reducing agent-subjectable structure arranged in channel
WO2009012859A1 (en) Assembly and method for introducing a reduction agent into the exhaust gas line of an exhaust gas system of an internal combustion engine
DE102016222743A1 (en) Integrated exhaust aftertreatment system
WO2012013562A1 (en) Device for treating exchaust gases near to an engine
EP2820260A1 (en) Device for exhaust purification
DE102012014334A1 (en) Mixing device for aftertreatment of exhaust gases
DE102014205158A1 (en) Mixer for an exhaust system
DE202021104734U1 (en) Mixer and exhaust system with such a mixer
DE102011116336A1 (en) Device for mixing compressed air and reducing agent
DE102007034316A1 (en) Reducing agent i.e. aqueous urea solution, inserting component for use in exhaust gas line, has device provided for producing gas flow that flows over wall of supply nozzle additional to reducing agent flow
DE102007002981A1 (en) Static mixer for exhaust system in internal-combustion engine operation of vehicle, is arranged in exhaust duct of exhaust branch of internal-combustion engine
EP1651335B1 (en) Mixing system
DE102014223382A1 (en) Method for operating a device for aftertreatment of the exhaust gases of an internal combustion engine and corresponding device
DE102013104579B4 (en) INTAKE CHAMBER FOR A CATALYST OF AN EXHAUST CLEANING PLANT
EP2347106B1 (en) Equipment for mixing and/or evaporating a reducing agent and equipment for applying a reducing agent to an exhaust gas flow
WO2016062516A1 (en) Exhaust-gas treatment device for an exhaust system of an internal combustion engine
EP3050615A1 (en) Flow unit, exhaust gas purifying device and method for an exhaust gas purifying device
DE102011105049B4 (en) Internal combustion engine
DE102011018770A1 (en) Exhaust system for a motor vehicle and method for operating an exhaust system

Legal Events

Date Code Title Description
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination