DE102012207827A1 - ABGASNACHBEHANDLUNGSSYSTEM AND METHOD FOR TREATMENT OF EXHAUST GAS - Google Patents

ABGASNACHBEHANDLUNGSSYSTEM AND METHOD FOR TREATMENT OF EXHAUST GAS Download PDF

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Abstract

Bei einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Abgasnachbehandlungssystem vorgesehen, das ein Einlassgehäuse, einen Einlass in dem Einlassgehäuse, der derart konfiguriert ist, eine Abgasströmung von einem Verbrennungsmotor aufzunehmen, und einen Auslass in dem Einlassgehäuse aufweist, der derart konfiguriert ist, die Abgasströmung an eine Schadstoffreduzierungsvorrichtung zu leiten. Das System weist auch eine Lenkeinrichtung auf, die mit einer Innenfläche des Einlassgehäuses gekoppelt ist, wobei die Lenkeinrichtung derart konfiguriert ist, die Abgasströmung von dem Einlass aufzunehmen und die Abgasströmung gleichförmig durch den Auslass und an die Schadstoffreduzierungsvorrichtung zu leiten.In an exemplary embodiment of the invention, an exhaust aftertreatment system is provided that includes an inlet housing, an inlet in the inlet housing configured to receive an exhaust gas flow from an internal combustion engine, and an outlet in the inlet housing configured to direct the exhaust gas flow to a To conduct pollution reduction device. The system also includes a steering device coupled to an interior surface of the inlet housing, the steering device configured to receive the flow of exhaust gas from the inlet and direct the flow of exhaust gas uniformly through the outlet and to the pollution control device.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung betreffen Verbrennungsmotoren und insbesondere Abgasnachbehandlungssysteme für Verbrennungsmotoren.Exemplary embodiments of the invention relate to internal combustion engines and more particularly to exhaust aftertreatment systems for internal combustion engines.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Hersteller von Verbrennungsmotoren, insbesondere Dieselmotoren, sehen sich der herausfordernden Aufgabe gegenüber, gegenwärtige und zukünftige Emissionsstandards für die Freisetzung von Stickoxiden, insbesondere Stickstoffmonoxid, wie auch nicht verbrannten und teilweise oxidierten Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid, Partikelmaterial und anderen Schadstoffen einzuhalten. Um die Schadstoffemissionen eines Verbrennungsmotors zu reduzieren, wird ein Abgasnachbehandlungssystem verwendet, um Schadstoffe in dem von dem Motor strömenden Abgas zu reduzieren.Manufacturers of internal combustion engines, particularly diesel engines, face the challenging task of meeting current and future emission standards for the release of nitrogen oxides, particularly nitrogen monoxide, as well as unburned and partially oxidized hydrocarbons, carbon monoxide, particulate matter and other pollutants. In order to reduce the pollutant emissions of an internal combustion engine, an exhaust aftertreatment system is used to reduce pollutants in the exhaust gas flowing from the engine.

Abgasnachbehandlungssysteme weisen typischerweise eine oder mehrere Nachbehandlungsvorrichtungen auf, wie Oxidationskatalysatoren, katalytische Wandler, Mischerelemente und Harnstoffinjektoren. Variationen der Abgasströmung, wie ein Mangel an gleichförmiger Strömung, können die Leistungsfähigkeit des Nachbehandlungssystems beeinträchtigen, wodurch eine Freisetzung ungewollter Schadstoffe von dem System bewirkt wird. Da Emissionsstandards zunehmend strenger werden, ist die Verbesserung der Gleichförmigkeit und Verteilung der Abgasströmung, wenn sie in das Nachbehandlungssystem eintritt und durch dieses strömt, bei der Erfüllung dieser Standards erstrebenswert.Exhaust aftertreatment systems typically include one or more aftertreatment devices, such as oxidation catalysts, catalytic converters, mixer elements, and urea injectors. Variations in exhaust gas flow, such as a lack of uniform flow, may affect the performance of the aftertreatment system, thereby causing release of unwanted pollutants from the system. As emission standards become increasingly stringent, improving the uniformity and distribution of the exhaust flow as it enters and flows through the aftertreatment system is desirable in meeting these standards.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Bei einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Abgasnachbehandlungssystem vorgesehen, das ein Einlassgehäuse, einen Einlass in dem Einlassgehäuse, der derart konfiguriert ist, eine Abgasströmung von einem Verbrennungsmotor aufzunehmen, und einen Auslass in dem Einlassgehäuse aufweist, der derart konfiguriert ist, die Abgasströmung an eine Schadstoffreduzierungsvorrichtung zu leiten. Das System weist auch eine Lenkeinrichtung auf, die mit einer Innenfläche des Einlassgehäuses gekoppelt ist, wobei die Lenkeinrichtung derart konfiguriert ist, die Abgasströmung von dem Einlass aufzunehmen und die Abgasströmung gleichförmig durch den Auslass und zu der Schadstoffreduzierungsvorrichtung zu leiten.In an exemplary embodiment of the invention, an exhaust aftertreatment system is provided that includes an inlet housing, an inlet in the inlet housing configured to receive exhaust flow from an internal combustion engine, and an outlet in the inlet housing configured to direct exhaust flow to one Conduct pollutant reduction device. The system also includes a steering device coupled to an inner surface of the inlet housing, wherein the steering device is configured to receive the exhaust flow from the inlet and to uniformly direct the exhaust flow through the outlet and to the pollutant reduction device.

Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Behandeln von Abgas von einem Verbrennungsmotor vorgesehen, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Aufnehmen einer Abgasströmung von dem Verbrennungsmotor über einen Einlass in einem Gehäuse und Leiten der Abgasströmung zur Bildung einer gleichförmigen Abgasströmung zu einem Auslass des Gehäuses. Das Verfahren umfasst ferner das Leiten der gleichförmigen Abgasströmung an eine Schadstoffreduzierungsvorrichtung.In another exemplary embodiment of the invention, there is provided a method of treating exhaust gas from an internal combustion engine, the method comprising the steps of: receiving an exhaust gas flow from the internal combustion engine via an inlet in a housing and directing the exhaust gas flow to form a uniform exhaust gas flow to an outlet of the housing. The method further includes directing the uniform exhaust gas flow to a pollutant reduction device.

Die obigen Merkmale und Vorteile wie auch weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden leicht aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen offensichtlich.The above features and advantages as well as other features and advantages of the invention will be readily apparent from the following detailed description of the invention when considered in conjunction with the accompanying drawings.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Andere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten sind nur beispielhaft in der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen vorgesehen, wobei die detaillierte Beschreibung Bezug auf die Zeichnungen nimmt, in welchen:Other features, advantages and details are provided by way of example only in the following detailed description of embodiments, the detailed description of which refers to the drawings, in which:

1 ein schematisches Schaubild einer Ausführungsform eines Motorsystems ist; 1 Figure 3 is a schematic diagram of one embodiment of an engine system;

2 eine detaillierte Schnittansicht einer Ausführungsform eines Abgasnachbehandlungssystems ist; 2 Fig. 11 is a detailed sectional view of one embodiment of an exhaust aftertreatment system;

3 eine detaillierte Schnitt-Stirnansicht eines beispielhaften Einlassgehäuses ist; und 3 Fig. 12 is a detailed sectional end view of an exemplary inlet housing; and

4 eine Schnitt-Seitenansicht des in 3 gezeigten Einlassgehäuses ist. 4 a sectional side view of the in 3 shown inlet housing is.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und nicht dazu bestimmt, die vorliegende Offenbarung, ihre Anwendung oder Gebräuche zu beschränken. Es sei zu verstehen, dass in den Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale angeben.The following description is merely exemplary in nature and is not intended to limit the present disclosure, its application, or uses. It should be understood that in the drawings, like reference numerals indicate like or corresponding parts and features.

1 ist ein schematisches Schaubild einer Ausführungsform eines Motorsystems 100. Das Motorsystem 100 weist einen Verbrennungsmotor 102, ein Abgassystem 104 und einen Motorcontroller 106 auf. Das Abgassystem 104 weist einen Abgaskrümmer 108, eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung 110 und eine Abgasleitung 112 auf. Zylinder 116 sind in dem Verbrennungsmotor 102 platziert, wobei die Zylinder eine Kombination aus Verbrennungsluft und Kraftstoff aufnehmen. Das Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Gemisch wird verbrannt, was in einer Hubbewegung von Kolben (nicht gezeigt) resultiert, die in den Zylindern 116 platziert sind. Die Hubbewegung der Kolben rotiert eine Kurbelwelle (nicht gezeigt), um Antriebsleistung an einen Fahrzeugantriebsstrang (nicht gezeigt) oder einen Generator oder einen anderen stationären Empfänger derartiger Leistung (nicht gezeigt) in dem Fall einer stationären Anwendung des Verbrennungsmotors 102 zu liefern. Die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches bewirkt eine Strömung von Abgas 118 durch den Abgaskrümmer 108 und in die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 110, wobei die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 110 ein Einlassgehäuse 119, eine erste Katalysatorbehandlungsvorrichtung, wie einen Oxidationskatalysator 120, ein Mischerelement 122 und eine zweite katalytische Behandlungsvorrichtung 124 aufweist. Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 110 reduziert, oxidiert, fängt oder behandelt anderweitig verschiedene regulierte Bestandteile des Abgases 118 vor seiner Freisetzung an die Atmosphäre, wie durch eine Strömung mit reduzierten Schadstoffen des Abgases 126 gezeigt ist. 1 FIG. 12 is a schematic diagram of one embodiment of an engine system. FIG 100 , The engine system 100 has an internal combustion engine 102 , an exhaust system 104 and a motor controller 106 on. The exhaust system 104 has an exhaust manifold 108 , an exhaust aftertreatment device 110 and an exhaust pipe 112 on. cylinder 116 are in the internal combustion engine 102 placed, the cylinders take a combination of combustion air and fuel. The combustion air / fuel mixture is burned, resulting in a reciprocating motion of pistons (not shown) in the cylinders 116 are placed. The reciprocating motion of the pistons rotates a crankshaft (not shown) to drive power to a vehicle driveline (not shown) or a generator or other stationary receiver of such power (not shown) in the case of stationary application of the internal combustion engine 102 to deliver. The combustion of the air / fuel mixture causes a flow of exhaust gas 118 through the exhaust manifold 108 and in the exhaust aftertreatment device 110 wherein the exhaust aftertreatment device 110 an inlet housing 119 , a first catalyst treatment device such as an oxidation catalyst 120 , a mixer element 122 and a second catalytic treatment device 124 having. The exhaust aftertreatment device 110 reduces, oxidizes, catches or otherwise treats various regulated constituents of the exhaust gas 118 before its release to the atmosphere, as by a flow of reduced pollutants of the exhaust gas 126 is shown.

Zusätzlich sind die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 110 und eine Fluidversorgung 125 funktionell mit einem Motorcontroller 106 gekoppelt und werden durch diesen gesteuert. Der Motorcontroller 106 sammelt Information bezüglich des Betriebs des Verbrennungsmotors 102 von den Sensoren 128a128n, wie Temperatur (Ansaugsystem, Abgassystem, Motorkühlmittel, Umgebung, etc.), Druck, Abgasdurchflüsse, NOx-Konzentrationen, und kann infolgedessen die Menge eines Fluides, wie Harnstoff, einstellen, die in das Mischerelement 122 injiziert wird.In addition, the exhaust aftertreatment device 110 and a fluid supply 125 Functional with a motor controller 106 coupled and are controlled by this. The motor controller 106 collects information regarding the operation of the internal combustion engine 102 from the sensors 128a - 128n such as temperature (intake system, exhaust system, engine coolant, ambient, etc.), pressure, exhaust gas flow rates, NOx concentrations, and as a result can adjust the amount of a fluid, such as urea, entering the mixer element 122 is injected.

Der hier verwendete Begriff ”Controller” betrifft eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführt, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen. Bei einer beispielhaften Ausführungsform nimmt das Einlassgehäuse 119 die Dieselabgasströmung 118 auf und leitet diese in den Oxidationskatalysator 120, um Schadstoffe zu entfernen und Emissionsregulierungen einzuhalten. Das Einlassgehäuse 119 verbessert die Gleichförmigkeit und Verteilung der Abgasströmung 118, wenn diese in den Oxidationskatalysator strömt, um die Leistungsfähigkeit des Nachbehandlungssystems 110 zu steigern.The term "controller" as used herein refers to an application specific integrated circuit (ASIC), an electronic circuit, a processor (shared, dedicated or group) and memory that executes one or more software or firmware programs, a combinatorial logic circuit and / or others suitable components that provide the described functionality. In an exemplary embodiment, the inlet housing decreases 119 the diesel exhaust flow 118 and leads them into the oxidation catalyst 120 to remove pollutants and comply with emission regulations. The inlet housing 119 improves the uniformity and distribution of the exhaust gas flow 118 when it flows into the oxidation catalyst to improve the performance of the aftertreatment system 110 to increase.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt 2 eine detaillierte Schnittansicht des Abgasnachbehandlungssystems 110. Das Nachbehandlungssystem 110 weist das Einlassgehäuse 119 und einen starren Kanister 204 auf. Das Nachbehandlungssystem 110 nimmt das Abgas 118 von dem Verbrennungsmotor 102 auf, der bei einigen Ausführungsformen ein System mit Zwangseinführung (z. B. Turbolader) aufweisen kann. Eine Abgasströmung 126 zeigt eine Strömung von dem starren Kanister 204, nachdem die Schadstoffe entfernt worden sind. Das Einlassgehäuse 119 weist einen Einlass 210, Lenkeinrichtungen 212 und einen Auslass 214 auf. Das Einlassgehäuse erzeugt eine gleichförmige Strömung von Abgas 118 zur Strömung in den starren Kanister 204.According to an exemplary embodiment of the invention shows 2 a detailed sectional view of the exhaust aftertreatment system 110 , The aftertreatment system 110 has the inlet housing 119 and a rigid canister 204 on. The aftertreatment system 110 takes the exhaust 118 from the internal combustion engine 102 which, in some embodiments, may include a forced entry system (eg, turbocharger). An exhaust gas flow 126 shows a flow from the rigid canister 204 after the pollutants have been removed. The inlet housing 119 has an inlet 210 , Steering devices 212 and an outlet 214 on. The inlet housing generates a uniform flow of exhaust gas 118 to flow into the rigid canister 204 ,

Bei einer Ausführungsform weist das Abgasnachbehandlungssystem 110 den Oxidationskatalysator 120, das Mischerelement 122 und die zweite katalytische Behandlungsvorrichtung 124 auf, die in dem starren Kanister 204 geträgert ist. Die beispielhaften Komponenten sind derart konfiguriert, Schadstoffe von dem Abgas 118 zu entfernen. Die gleichförmige Strömung des Abgases 118 von dem Einlassgehäuse 119 verbessert die Leistungsfähigkeit der verschiedenen katalytischen Komponenten (122, 124) des Abgasnachbehandlungssystems 110. Beispielsweise bewirken die Lenkeinrichtungen 212 eine verbesserte Strömungsgleichförmigkeit des Abgases, wenn es von dem Auslass 214 an eine Einlassseite 218 des Oxidationskatalysators 120 strömt. Die gleichförmige Strömung von Abgas über die Seite 218 und durch den Oxidationskatalysator 120 sehen eine verbesserte Strömung durch die Komponente sowie einen effizienteren Gebrauch der Katalysatorverbindung(en) vor, die in der Schadstoffreduzierungsvorrichtung 110 angeordnet ist/sind. Ferner wird durch gleichmäßiges Verteilen der Abgasströmung über die Einlassseite 218 im Wesentlichen der gesamte Körper des Dieseloxidationskatalysators 120 verwendet, wodurch eine Schadstoffreduzierung und Strömung hindurch verbessert werden und ermöglicht wird, dass der Verbrennungsmotor 102 Emissionsregulierungen erfüllt.In one embodiment, the exhaust aftertreatment system 110 the oxidation catalyst 120 , the mixer element 122 and the second catalytic treatment device 124 up in the rigid canister 204 is supported. The exemplary components are configured to contain pollutants from the exhaust 118 to remove. The uniform flow of the exhaust gas 118 from the inlet housing 119 improves the performance of the various catalytic components ( 122 . 124 ) of the exhaust aftertreatment system 110 , For example, the steering devices cause 212 improved flow uniformity of the exhaust gas as it flows from the outlet 214 to an inlet side 218 of the oxidation catalyst 120 flows. The uniform flow of exhaust gas across the side 218 and by the oxidation catalyst 120 contemplate improved flow through the component as well as more efficient use of the catalyst compound (s) used in the pollution control device 110 is / are arranged. Further, by uniformly distributing the exhaust gas flow through the inlet side 218 essentially the entire body of the diesel oxidation catalyst 120 used, whereby a pollutant reduction and flow are improved through and allows the internal combustion engine 102 Emission regulations fulfilled.

3 ist eine detaillierte Schnitt-Stirnansicht des beispielhaften Einlassgehäuses 119. Das Einlassgehäuse 119 kann eine beliebige geeignete Konfiguration und Geometrie aufweisen, um eine Gleichförmigkeit der Abgasströmung zu verbessern, wie die gezeigte elliptische Form. Die Lenkeinrichtungen 212 sind gekrümmte Lenkeinrichtungen, die in Bezug auf den Einlass 210 und die ankommende Strömung des Abgases 118 orientiert sind. Wie gezeigt ist, erstrecken sich die Lenkeinrichtungen im Wesentlichen rechtwinklig von einer Innenfläche 299 der Wand 300 des Einlassgehäuses 119. Bei Ausführungsformen weist das Einlassgehäuse eine oder mehrere Lenkeinrichtungen 212 auf, die sich von der Wand 300 erstrecken. Zusätzlich erstreckt sich eine Seitenwand 302 genauso im Wesentlichen rechtwinklig von der Wand 300, wobei eine Außenwand des Einlassgehäuses 119 gebildet wird. Bei der gezeigten Ausführungsform erstreckt sich eine Lenkeinrichtung 304 von der Innenfläche 301 der Seitenwand 302, um eine Strömung in dem Einlassgehäuse 119 weiter zu steuern. Die Lenkeinrichtungen 212 und 304 können eine beliebige geeignete Form und Orientierung zur Strömungssteuerung aufweisen, wie gekrümmte oder geradlinige Elemente, die in Bezug auf den Zustrom des Abgases 118 und/oder die Strömung in den starren Kanister 204 und Oxidationskatalysator 120 ausgerichtet sind. Die Lenkeinrichtungen 212 und 304 können abhängig von den Strömungscharakteristiken auch ausgerichtet oder nicht ausgerichtet sein und/oder ähnlicher oder verschiedener Geometrien und/oder Größen sein. Das Einlassgehäuse 119 kann durch ein beliebiges geeignetes Verfahren geformt werden, wie Stanzen bzw. Prägen oder Gießen. Die Lenkeinrichtungen 212 und 304 werden durch ein geeignetes Verfahren geformt, wie durch Stanzen bzw. Prägen mit dem Einlassgehäuse 119 oder Schweißen/Hartlöten der Lenkeinrichtungen 212 und 304 an die Wand 300. das Einlassgehäuse 119 umfasst ein geeignetes beständiges Material, das in der Lage ist, hohe Temperaturen auszuhalten, wie eine Metalllegierung (z. B. Stahllegierungen oder rostfreien Stahl). 3 FIG. 12 is a detailed sectional end view of the exemplary inlet housing. FIG 119 , The inlet housing 119 may be of any suitable configuration and geometry to enhance uniformity of exhaust flow, such as the elliptical shape shown. The steering devices 212 are curved steering devices that are in relation to the inlet 210 and the incoming flow of exhaust gas 118 are oriented. As shown, the steering devices extend substantially perpendicularly from an inner surface 299 the Wall 300 of the inlet housing 119 , In embodiments, the inlet housing has one or more steering devices 212 up, extending from the wall 300 extend. In addition, a side wall extends 302 just as essentially perpendicular to the wall 300 wherein an outer wall of the inlet housing 119 is formed. In the embodiment shown, a steering device extends 304 from the inner surface 301 the side wall 302 to a flow in the inlet housing 119 continue to control. The steering devices 212 and 304 may be any suitable shape and orientation for flow control, such as curved or rectilinear elements related to the flow of exhaust gas 118 and / or the flow in the rigid canister 204 and oxidation catalyst 120 are aligned. The steering devices 212 and 304 may also be aligned or unoriented, and / or similar or different geometries and / or sizes, depending on the flow characteristics. The inlet housing 119 can be formed by any suitable method, such as stamping or casting. The steering devices 212 and 304 are formed by a suitable method, such as stamping with the inlet housing 119 or welding / brazing the steering devices 212 and 304 On Wall 300 , the inlet housing 119 includes a suitable durable material capable of withstanding high temperatures, such as a metal alloy (eg, steel alloys or stainless steel).

4 ist eine Schnitt-Seitenansicht des Einlassgehäuses 119. Wie gezeigt ist, strömt das Abgas 118 in den Einlass 210 und wird durch die Lenkeinrichtungen 212 gesteuert und umgeleitet. Die Lenkeinrichtungen 212 sind derart angeordnet, dass eine gleichförmige Abgasströmung 400 durch den Auslass 214 in das Substrat des Oxidationskatalysators 120 bewirkt wird, der in dem starren Kanister 204 geträgert ist. Bei einer Ausführungsform sind die Lenkeinrichtungen 212 mit der Oberfläche über Kopplungen 402 gekoppelt, die eine beliebige geeignete Kopplung sein können. Beispielsweise können die Kopplungen 402 eine Hartlötstelle, Schweißnaht oder eine andere Haftverbindung aufweisen, um die Lenkeinrichtungen 212 an der Wand 300 anzubringen. Wie in den 14 gezeigt ist, sehen beispielhafte Ausführungsformen des Einlassgehäuses 119 eine verbesserte Gleichförmigkeit der Abgasströmung 118 in das Abgasnachbehandlungssystem 110 vor. Die verbesserte Strömungsgleichförmigkeit verbessert die Leistungsfähigkeit des Nachbehandlungssystems 110. Bei einer Ausführungsform ist die verbesserte Gleichförmigkeit der Abgasströmung 400 an dem Auslass 214 des Einlassgehäuses 119 durch einen Strömungsgleichförmigkeitsindex (”Flow Uniformity Index”) von etwa 0,80 bis etwa 0,90 gekennzeichnet. Bei anderen Ausführungsformen ist der Strömungsgleichförmigkeitsindex größer als etwa 0,90. Der Strömungsgleichförmigkeitsindex wird in der Kraftfahrzeugindustrie breit verwendet, um den Grad an Strömungsverteilung an der Vorderseite eines Substrats zu interpretieren, und ist bei einer Ausführungsform wie folgt definiert:

Figure 00080001
4 is a sectional side view of the inlet housing 119 , As shown, the exhaust gas flows 118 in the inlet 210 and gets through the steering devices 212 controlled and redirected. The steering devices 212 are arranged such that a uniform exhaust gas flow 400 through the outlet 214 in the substrate of the oxidation catalyst 120 is effected in the rigid canister 204 is supported. In one embodiment, the steering devices 212 with the surface via couplings 402 coupled, which may be any suitable coupling. For example, the couplings 402 a Hartlötstelle, weld or other adhesive bond to the steering devices 212 on the wall 300 to install. As in the 1 - 4 3, exemplary embodiments of the inlet housing are shown 119 an improved uniformity of the exhaust gas flow 118 in the exhaust aftertreatment system 110 in front. The improved flow uniformity improves the performance of the aftertreatment system 110 , In one embodiment, the improved uniformity of the exhaust flow 400 at the outlet 214 of the inlet housing 119 characterized by a flow uniformity index of about 0.80 to about 0.90. In other embodiments, the flow uniformity index is greater than about 0.90. The flow uniformity index is widely used in the automotive industry to interpret the degree of flow distribution at the front of a substrate, and in one embodiment is defined as follows:
Figure 00080001

Andere Werte sind wie folgt: U = augenblickliche Geschwindigkeit an der Seite eines lokalen Bereiches; Uavg = Durchschnittsgeschwindigkeit über die Seite, an der der Strömungsgleichförmigkeitsindex untersucht wird; Φ = absolute Differenz zwischen der augenblicklichen und der durchschnittlichen Geschwindigkeit (stets ein positiver Wert); und A0 = Gesamtfläche, über die der Strömungsgleichförmigkeitsindex untersucht wird. Gemäß der obigen Definition kann die Gleichförmigkeit so hoch wie 1,0 sein, was eine perfekt verteilte Strömung angibt. Höherer Gleichförmigkeitsindex (nahe 1,0 ist allgemein ein Hinweis auf eine besser gleichförmig verteilte Strömung).Other values are as follows: U = instantaneous speed at the side of a local area; U avg = average speed across the side where the flow uniformity index is studied; Φ = absolute difference between the current and the average speed (always a positive value); and A 0 = total area over which the flow uniformity index is examined. As defined above, the uniformity can be as high as 1.0, indicating a perfectly distributed flow. Higher uniformity index (near 1.0 is generally an indication of a better uniformly distributed flow).

Während die Erfindung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben worden ist, sei dem Fachmann zu verstehen, dass verschiedene Änderungen durchgeführt und Äquivalente gegen Elemente derselben ohne Abweichung von dem Schutzumfang der Erfindung ersetzt werden können. Zusätzlich können viele Modifikationen durchgeführt werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von dem wesentlichen Schutzumfang derselben abzuweichen. Daher ist es beabsichtigt, dass die Erfindung nicht auf die bestimmten Ausführungsformen beschränkt ist, die zur Ausführung dieser Erfindung offenbart sind, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsformen umschließt, die in den Schutzumfang der vorliegenden Anmeldung fallen.While the invention has been described with reference to exemplary embodiments, it will be understood by those skilled in the art that various changes may be made and equivalents may be substituted for elements thereof without departing from the scope of the invention. In addition, many modifications may be made to adapt a particular situation or material to the teachings of the invention without departing from the essential scope thereof. Therefore, it is intended that the invention not be limited to the particular embodiments disclosed for carrying out this invention, but that the invention encompass all embodiments falling within the scope of the present application.

Claims (10)

Abgasnachbehandlungssystem, umfassend: ein Einlassgehäuse; einen Einlass in dem Einlassgehäuse, der derart konfiguriert ist, eine Abgasströmung von einem Verbrennungsmotor aufzunehmen; einen Auslass in dem Einlassgehäuse, der derart konfiguriert ist, die Abgasströmung an eine Schadstoffreduzierungsvorrichtung zu leiten, die in dem Abgasnachbehandlungssystem angeordnet ist; und eine Lenkeinrichtung, die mit einer Innenfläche des Einlassgehäuses gekoppelt ist, wobei die Lenkeinrichtung derart konfiguriert ist, die Abgasströmung von dem Einlass aufzunehmen und die Abgasströmung gleichförmig durch den Einlass und an die Schadstoffreduzierungsvorrichtung zu leiten.Exhaust after-treatment system comprising: an inlet housing; an inlet in the inlet housing configured to receive an exhaust flow from an internal combustion engine; an outlet in the inlet housing configured to direct the exhaust gas flow to a pollutant reduction device disposed in the exhaust aftertreatment system; and a steering device coupled to an inner surface of the inlet housing, the steering device configured to receive the exhaust flow from the inlet and uniformly direct the exhaust flow through the inlet and to the pollutant reduction device. System nach Anspruch 1, mit einer Mehrzahl von Lenkeinrichtungen, die sich im Wesentlichen rechtwinklig von der Innenfläche erstrecken, wobei die Mehrzahl von Lenkeinrichtungen gekrümmte Elemente umfassen.The system of claim 1, comprising a plurality of steering devices extending substantially perpendicularly from the inner surface, wherein the plurality of steering devices comprise curved elements. System nach Anspruch 1, mit einer SeitenLenkeinrichtung, die sich von einer Seitenwand des elliptisch geformten Gehäuses erstreckt.The system of claim 1, including a side guide extending from a side wall of the elliptically shaped housing. System nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse ein Gehäuse mit elliptischer Form umfasst.The system of claim 1, wherein the housing comprises a housing of elliptical shape. System nach Anspruch 1, wobei eine erste Abgasströmungsrichtung durch den Einlass im Wesentlichen rechtwinklig zu einer zweiten Abgasströmungsrichtung durch den Auslass ist.The system of claim 1, wherein a first exhaust gas flow direction through the inlet is substantially perpendicular to a second exhaust gas flow direction through the outlet. System nach Anspruch 1, wobei die Lenkeinrichtung derart konfiguriert ist, die Abgasströmung gleichförmig durch den Auslass mit einem Gleichförmigkeitsindex von größer als etwa 0,85 zu leiten.The system of claim 1, wherein the steering device is configured to uniformly direct exhaust gas flow through the outlet with a uniformity index greater than about 0.85. Verfahren zum Behandeln von Abgas von einem Verbrennungsmotor, wobei das Verfahren umfasst: Aufnehmen einer Abgasströmung von dem Verbrennungsmotor über einen Einlass in einem Gehäuse; Leiten der Abgasströmung zur Bildung einer gleichförmigen Abgasströmung an einen Auslass des Gehäuses; und Leiten der gleichförmigen Abgasströmung an eine Schadstoffreduzierungsvorrichtung.A method of treating exhaust gas from an internal combustion engine, the method comprising: Receiving an exhaust gas flow from the internal combustion engine via an inlet in a housing; Directing the exhaust gas flow to form a uniform flow of exhaust gas to an outlet of the housing; and Passing the uniform exhaust gas flow to a pollutant reduction device. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Leiten der Abgasströmung das Lenken der Abgasströmung über eine Mehrzahl von Lenkeinrichtungen umfasst, die sich rechtwinklig von einer Innenfläche des Gehäuses erstrecken.The method of claim 7, wherein directing the flow of exhaust gas includes directing the flow of exhaust gas across a plurality of steering devices that extend at right angles from an interior surface of the housing. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Leiten der Abgasströmung das Lenken der Abgasströmung über eine SeitenLenkeinrichtung umfasst, die sich von einer Seitenwand des Gehäuses erstreckt.The method of claim 8, wherein directing the exhaust gas flow comprises directing the flow of exhaust gas across a side deflector extending from a side wall of the housing. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Leiten der Abgasströmung ein Lenken der Abgasströmung über die Mehrzahl von Lenkeinrichtungen umfasst, die eine Mehrzahl gekrümmter Elemente umfassen.The method of claim 8, wherein directing the exhaust gas flow comprises directing the exhaust gas flow over the plurality of steering devices comprising a plurality of curved elements.
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