DE102015122009A1 - Abgasleitvorrichtung zum Leiten von Abgas eines Verbrennungsmotors und zum Durchmischen des Abgases mit einem Abgas-Additiv - Google Patents

Abgasleitvorrichtung zum Leiten von Abgas eines Verbrennungsmotors und zum Durchmischen des Abgases mit einem Abgas-Additiv Download PDF

Info

Publication number
DE102015122009A1
DE102015122009A1 DE102015122009.1A DE102015122009A DE102015122009A1 DE 102015122009 A1 DE102015122009 A1 DE 102015122009A1 DE 102015122009 A DE102015122009 A DE 102015122009A DE 102015122009 A1 DE102015122009 A1 DE 102015122009A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust gas
mixer
exhaust
aftertreatment element
guide device
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.)
Granted
Application number
DE102015122009.1A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102015122009B4 (de
Inventor
Evangelos Georgiadis
Olaf Erik Herrmann
Sumitaka Ikeda
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.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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 Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to DE102015122009.1A priority Critical patent/DE102015122009B4/de
Publication of DE102015122009A1 publication Critical patent/DE102015122009A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102015122009B4 publication Critical patent/DE102015122009B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/431—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor
    • B01F25/4315—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor the baffles being deformed flat pieces of material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust 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
    • F01N3/24—Exhaust 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 constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2892—Exhaust flow directors or the like, e.g. upstream of catalytic device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/21—Mixing gases with liquids by introducing liquids into gaseous media
    • B01F23/213—Mixing gases with liquids by introducing liquids into gaseous media by spraying or atomising of the liquids
    • B01F23/2132—Mixing gases with liquids by introducing liquids into gaseous media by spraying or atomising of the liquids using nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/313—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit
    • B01F25/3131—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit with additional mixing means other than injector mixers, e.g. screens, baffles or rotating elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/431—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor
    • B01F25/43197—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor characterised by the mounting of the baffles or obstructions
    • B01F25/431974—Support members, e.g. tubular collars, with projecting baffles fitted inside the mixing tube or adjacent to the inner wall
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust 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
    • F01N3/18—Exhaust 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
    • F01N3/20—Exhaust 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
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2470/00—Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
    • F01N2470/18—Structure or shape of gas passages, pipes or tubes the axis of inlet or outlet tubes being other than the longitudinal axis of apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Abgasleitvorrichtung (10) zum Leiten von Abgas eines Verbrennungsmotors. Die Abgasleitvorrichtung (10) weist ein Abgasnachbehandlungselement auf, insbesondere einen Oxidationskatalysator (11), in dem Abgas (12) des Verbrennungsmotors vom Eingang (111) des Abgasnachbehandlungselements (11) zum Ausgang (112) des Abgasnachbehandlungselements (11) fließt. Die Abgasleitvorrichtung (10) ist ausgestaltet, das gesamte Abgas (14a), das aus dem Ausgang (112) des Abgasnachbehandlungselements (11) hinausfließt, umzulenken (141, 142) und entlang einer Mantelfläche (113) des Abgasnachbehandlungselements (11) und zumindest teilweise in eine Richtung zu dem Eingang (111) des Abgasnachbehandlungselements (11) zu leiten. Bevorzugt nimmt das Abgas (14c) dabei Wärme (16) von dem Abgasnachbehandlungselement (11) auf, die über die Mantelfläche (113) abgegeben wird. Alternativ oder zusätzlich weist die Abgasleitvorrichtung (10) einen Mischer (31) und einen Abgas-Additiv-Injektor (41) auf. Der Mischer (31) ist im Strömungsverlauf (14a, 14b) des Abgases zwischen dem Ausgang (112) und einer Umlenkung (141, 142) des Abgases in Richtung zu der Mantelfläche (113) angeordnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Abgasleitvorrichtung zum Leiten von Abgas eines Verbrennungsmotors und insbesondere zum Durchmischen des Abgases mit einem Abgas-Additiv.
  • Das Verwenden von selektiver katalytischer Reduktion SCR (englisch: „Selective Catalytic Reduction“, im Nachfolgenden auch als SCR bezeichnet) im Bereich von Verbrennungsmotoren hat sich mittlerweile gut etabliert. Ein Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs erzeugt Abgase, die Stickoxide (NOx) enthalten. Um die Stickoxidemission zu senken, wird SCR in Form von SCR-Katalysatoren eingesetzt, welche die Stickoxide reduzieren. Dabei wird das Abgas, das zu dem SCR-Katalysator geleitet wird, mit einem chemischen Wirkstoff, der auch als Reduktionsmittel bezeichnet wird, vermischt. Dieses Reduktionsmittel umfasst beispielsweise eine Harnstofflösung, die Harnstoffwasser sein kann. Das mit dem Reduktionsmittel vermischte Abgas wird dem SCR-Katalysator zugeführt. Aus dem Reduktionsmittel, z.B. der Harnstofflösung oder dem Harnstoffwasser entstehen durch eine Hydrolyse-Reaktion Ammoniak (NH3) und Kohlenstoffdioxid (CO2). Das so erzeugte Ammoniak (NH3) reagiert in dem SCR-Katalysator bei entsprechender Temperatur mit den im Abgas enthaltenen Stickoxiden (NOx) und reduziert dadurch die Stickoxide (NOx) zu Stickstoff (N2).
  • Je besser die Mischung des Reduktionsmittels mit dem Abgas ist, desto besser ist die Leistung des SCR-Katalysators. D.h. der SCR-Katalysator kann mehr Stickoxide (NOx) reduzieren. Um eine gute Vermischung zu erhalten, werden oft Vorrichtungen eingesetzt, die als Mischer bezeichnet werden und die ausgestaltet sind, das Abgas mit dem Reduktionsmittel zu vermischen. Durch die SCR-Katalysatoren werden Stickoxide aus dem Abgas mit einem hohen Wirkungsgrad entfernt.
  • Das Einführen von neuen Regelungen zur Messung des Schadstoffausstoßes („Real Driving Emissions“ (RDE)) hat dazu geführt, dass die Hersteller versuchen, die SCR-Katalysatoren näher an die Motoren zu platzieren. Die Effektivität der Katalysatoren hängt von der Betriebstemperatur und damit maßgeblich von der Abgastemperatur ab. Bei zu niedrigen Betriebstemperaturen ist die Reaktionsrate, d.h. die Menge der pro Zeiteinheit reduzierten NOx Verbindungen, sehr gering, und in der Nähe des Motors sind die Betriebstemperaturen leichter anzuheben. Der Nachteil der Platzierung der SCR-Katalysatoren in der Nähe des Motors ist allerdings, dass nur wenig Raum bzw. Strömungslänge verbleibt, um das Reduktionsmittel mit dem Abgas zu vermischen.
  • Unabhängig davon, ob ein SCR-Katalysator in der Nähe des Motors platziert wird oder nicht, ist es wünschenswert, eine gleichmäßige Vermischung des Reduktionsmittels mit dem Abgas zu erreichen. Dadurch wird die Leistungsfähigkeit der SCR-Katalysatoren, d.h. die Reduktion der Stickoxide verbessert und/oder es kann durch eine homogene Vermischung zur Erreichung der vollen Reduktionswirkung das für die Menge an NOx erforderliche Minimum an Reduktionsmittel eingespritzt werden.
  • Darüber hinaus entsteht Gegendruck beim Abfluss des Abgases, wenn Mischer (als separate Vorrichtungselemente) eingesetzt werden, um eine gute Vermischung von Abgas und Reduktionsmittel zu erreichen. Dies kann zu einem erhöhten Treibstoffverbrauch führen. Daher ist es wünschenswert, einerseits das Vermischen von Abgas und Reduktionsmittel zu verbessern und andererseits den Gegendruck möglichst gering zu halten.
  • Des Weiteren kann sich das Reduktionsmittel beim Einsatz eines Mischers am Mischer oder in anderen Bereichen des Abgastrakts ablagern. Gerade wenn ein Reduktionsmittel auf Harnstoff basiert, ist die Gefahr der Entstehung von Ablagerungen erhöht. Wenn Harnstoff-Moleküle auf kalte Oberflächen treffen, kristallisieren diese und bilden Ablagerungen. Reduktionsmittel-Ablagerungen an unerwünschten Stellen im Abgastrakt erhöhen den Gegendruck und verändern darüber hinaus den Abfluss des Abgases.
  • Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, die NOx-Reduktion in einem Abgasnachbehandlungssystem zu verbessern und/oder das Vermischen eines Abgas-Additivs mit einem Abgas, das vom Verbrennungsmotor erzeugt wurde, und bevorzugt zugleich die Zufuhr des Gemischs von Abgas-Additiv und Abgas zu einem SCR-Katalysator zu verbessern.
  • Der Verbrennungsmotor kann für ein Fahrzeug vorgesehen sein. Es kann ein Diesel-Motor sein.
  • Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung finden sich unter anderem in den unabhängigen Ansprüchen.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird eine Abgasleitvorrichtung zum Leiten von Abgas eines Verbrennungsmotors bereitgestellt. Die Abgasleitvorrichtung wirkt mit einem bevorzugt exotherm arbeitenden Abgasnachbehandlungselement zusammen, insbesondere mit einem Oxidationskatalysator und/oder ist mit diesem verbunden. In dem Abgasnachbehandlungselement fließt Abgas des Verbrennungsmotors von einem Eingang des Abgasnachbehandlungselements zu einem Ausgang des Abgasnachbehandlungselements. Die Abgasleitvorrichtung ist ausgestaltet, das gesamte Abgas, das aus dem Ausgang des Abgasnachbehandlungselements hinausfließt, umzulenken und um die Mantelfläche des Abgasnachbehandlungselements und zumindest teilweise in die Richtung zu dem Eingang des Abgasnachbehandlungselements zu leiten. Durch das Umlenken wird eine gute Durchmischung des Abgases erreicht. Das Abgas wird bevorzugt derart entlang der Mantelfläche des Abgasbehandlungselements geleitet, dass das Abgas Wärme von dem Abgasnachbehandlungselement aufnimmt, die von dem Abgasnachbehandlungselement über die Mantelfläche abgegeben wird.
  • Das Abgas wird somit bevorzugt Wärme-aufnehmend über die Mantelfläche des Abgasnachbehandlungselements geleitet.
  • Das Abgasnachbehandlungselement hat bevorzugt eine sich zumindest in der Durchflussrichtung des Abgases länglich erstreckende Form, insbesondere eine Zylinder-Form, eine Rohr-Form oder eine Quader-Form. Die Mantelfläche des Abgasnachbehandlungselements ist die äußere Oberfläche bzw. Außenoberfläche des Abgasnachbehandlungselements, die sich bevorzugt tangential zur Durchflussrichtung des Abgases erstreckt. Die Mantelfläche kann bevorzugt eine Zylinder-Mantelfläche oder eine Rohrmantelfläche sein. Sie kann z.B. als die Wandung oder äußere Oberfläche der Wandung des Abgasnachbehandlungselements ausgestaltet sein. Die Mantelfläche des Abgasnachbehandlungselements ist gegebenenfalls durch eine separate Hüllstruktur gebildet und von der Struktur und Form der äußeren Oberfläche bzw. Außenfläche des Abgasnachbehandlungselements unabhängig und lässt verschiedene Ausgestaltungen, Ausformungen und/oder Strukturierungen zu. In einem solchen Fall ist die Hüllstruktur bevorzugt wärmeleitend mit dem reaktiven Bestandteil des Abgasnachbehandlungselements verbunden.
  • Nachfolgend wird repräsentativ davon ausgegangen, dass ein Abgasnachbehandlungselement exotherm arbeitet und insbesondere ein Oxidationskatalysator ist. Ferner wird davon ausgegangen, dass das Abgasnachbehandlungselement und die Abgasleitvorrichtung Bestandteil eines Systems zum Leiten von Abgas eines Verbrennungsmotors sind.
  • Alternativ zu dem Oxidationskatalysator kann es sich bei dem Abgasnachbehandlungselement um einen NOx-Speicherkatalysator (Lean NOx Trap – LNT) oder einen passiven NOx Absorber (passive NOx absorber) handeln. Die nachfolgende Beschreibung ist stets derart zu verstehen, dass anstelle des Oxidationskatalysators ein beliebiges anderes Abgasnachbehandlungselement vorgesehen sein kann, welches besonders bevorzugt exotherm arbeitet, d.h. bei dem während der Abgasnachbehandlung Energie frei wird. Da ein Oxidationskatalysator eine vergleichbar hohe Abwärme erzeugt, stellt er eine bevorzugte Ausführungsform dar, auf die nachfolgend im Detail eingegangen wird.
  • Durch die vorliegend offenbarte Führung des Abgases wird die im Oxidationskatalysator frei werdende Energie, die vom Oxidationskatalysator in Form von Wärme abgegeben wird, besser ausgenutzt. Die Erhöhung der Wärmeübertragung von dem Oxidationskatalysator auf das Abgas durch die Abgasleitvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung stellt einen eigenständigen Aspekt dar, der für sich allein oder in Kombination mit anderen nachfolgenden Aspekten vorgesehen sein kann.
  • Die von dem Oxidationskatalysator abgegebene Wärme wird auf das um die Mantelfläche fließende Abgas übertragen, und das gesamte aus dem Oxidationskatalysator hinausfließende Abgas wird erwärmt. Dadurch wird die Betriebstemperatur (Abgastemperatur) bereits zu einem Zeitpunkt bzw. bereits an einer Stelle im Abgastrakt erhöht, zu dem sich das Abgas am Oxidationskatalysator befindet. Die erhöhte Betriebstemperatur verbessert das Vermischen des Abgases mit dem Abgas-Additiv und kann zusätzlich zu einer Effizienzerhöhung an einem nachgeordneten SCR-Katalysator führen. Es wird insbesondere eine gleichmäßige Vermischung erreicht.
  • Nachfolgend wird davon ausgegangen, dass das Abgas-Additiv ein flüssiges Additiv ist, insbesondere ein Reduktionsmittel. Die nachfolgende Beschreibung ist stets derart zu verstehen, dass anstelle eines Reduktionsmittels ein beliebiges anderes Abgas-Additiv vorliegen kann.
  • Wenn ein auf den Oxidationskatalysator folgender SCR-Katalysator in der Nähe des Motors angeordnet wird, verlängert die vorliegend offenbarte Abgasführung durch das zusätzliche Leiten des Abgases um den Oxidationskatalysator den Weg zu dem SCR-Katalysator, sodass mehr Raum (insbesondere mehr Weglänge oder Strömungslänge) bereitgestellt wird, um das Reduktionsmittel mit dem Abgas zu vermischen. Ferner werden mehrere Umlenkungen des Abgasstromes erzeugt, die Turbulenzen hervorrufen, welche wiederum der Homogenisierung betragen. Es werden somit sowohl die Zufuhr der Mischung aus Reduktionsmittel und Abgas zu dem SCR-Katalysator als auch die Qualität der Mischung verbessert. Darüber hinaus wird durch das Erwärmen des Abgases das Entstehen von Ablagerungen aus Reduktionsmittel an unerwünschten Stellen im Abgastrakt vermieden. Dies hat wiederum den Effekt, dass kein zusätzlicher Gegendruck beim Abfluss des Abgases entsteht. Das Abgas kann so unverändert und wie vorgesehen abfließen.
  • Gemäß einem weiteren eigenständigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist die Abgasleitvorrichtung einen Mischer auf, wobei der Mischer ausgestaltet ist, ein Reduktionsmittel mit dem aus dem Ausgang des Abgasnachbehandlungselementes hinausfließenden Abgas zu vermischen. Dabei kann das Abgasnachbehandlungselement ein exotherm oder ein nicht exotherm arbeitendes Abgasnachbehandlungselement sein. Wenn das Abgas durch das Abgasnachbehandlungselement aufgewärmt wird, verwirbelt der Mischer ein aufgewärmtes Abgas mit dem Reduktionsmittel unter noch weiter verbesserten Bedingungen. Darüber hinaus wird vermieden, dass das Reduktionsmittel Ablagerungen an unerwünschten Stellen bildet. Wird z.B. ein auf Harnstoff basiertes Reduktionsmittel (z.B. eine Harnstofflösung, Harnstoffwasser) verwendet, wird das Kristallisieren und Ablagern des Harnstoffs vermieden oder zumindest vermindert, insbesondere an den Wandungen des Systems zum Leiten von Abgas oder im weiteren Abgastrakt. Diese Vorteile werden noch verstärkt, wenn nach dem Mischen das mit dem Reduktionsmittel vermischte Abgas Wärmeaufnehmend über die Mantelfläche des Oxidationskatalysators geleitet wird. Die vorgenannten Wirkungen können bevorzugt in Kombination erreicht werden, um eine optimale Vermischung und Aufwärmung des Gemisches aus Abgas und Reduktionsmittel zu erreichen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist der Mischer während eines Passierens des Abgases durch den Mischer dazu ausgestaltet: Tröpfchen des Reduktionsmittels zu zerkleinern; die Tröpfchen des Reduktionsmittels mit dem (aus dem Ausgang des Oxidationskatalysators hinausfließenden) Abgas zu vermischen; eine Turbulenz zu erzeugen; und/oder die Richtung des Flusses des Abgases zu ändern, d.h. den Abgasstrom umzulenken. Durch das Zerkleinern (auch als Vernebeln oder Atomisieren bezeichnet) von Tröpfchen des Reduktionsmittels wird die Aufnahme des Reduktionsmittels durch das Abgas verbessert. Die durch den Mischvorgang erzeugten Turbulenzen und/oder Richtungsänderungen im Fluss des Abgases fördern besonders effektiv das Zerkleinern des Reduktionsmittels und seine Aufnahme im Abgas.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Mischer so ausgestaltet, dass er: in Flussrichtung hinter dem Ausgang des Oxidationskatalysators angeordnet ist; den Ausgang des Oxidationskatalysators zumindest teilweise überdeckt; oder an einem Ort angeordnet ist, an dem das aus dem Ausgang des Oxidationskatalysators hinausfließende Abgas um die Mantelfläche des Oxidationskatalysators und zumindest teilweise in die Richtung zu dem Eingang des Oxidationskatalysators geleitet wird. Dadurch wird nach dem Mischen des Abgases mit dem Reduktionsmittel ein Gemisch aus Abgas und Reduktionsmittel um die Mantelfläche des Oxidationskatalysators Wärme-aufnehmend geleitet. Das Erwärmen des Gemischs verbessert dessen Qualität und insbesondere Gleichmäßigkeit und vermeidet das Bilden von Ablagerungen durch das Reduktionsmittel.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist der Mischer an der Abgasleitvorrichtung bzw. im System zum Leiten von Abgas so angeordnet, dass das gesamte aus dem Ausgang des Abgasnachbehandlungselementes, insbesondere aus dem Ausgang des Oxidationskatalysators hinausfließende Abgas durch den Mischer geleitet wird. Somit wird eine homogene Vermischung des gesamten Abgases mit dem Reduktionsmittel sichergestellt.
  • Ferner ist das System gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ausgestaltet, unmittelbar nach dem Mischen des Abgases mit dem Reduktionsmittel, d.h. insbesondere unmittelbar nach dem Mischer den Fluss des Abgases umzulenken. Das Umlenken direkt nach dem Mischvorgang führt zu einer weiter verbesserten Vermischung des Abgases mit dem Reduktionsmittel, da die durch den Mischer verwirbelte Strömung des Abgases und die Umlenkung (z.B. um 90° oder um etwa 90°) zu zusätzlichen Turbulenzen und/oder Richtungsänderungen führt. Diese tragen dazu bei, dass das Reduktionsmittel (z.B. Tröpfchen des Reduktionsmittels) weiter zerkleinert wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist das System ausgestaltet, (z.B. nach dem Mischen des Abgases mit dem Reduktionsmittel) das Gemisch aus Abgas und Reduktionsmittel (nach dem Mischer bzw. stromabwärts zu dem Mischer) um die Mantelfläche eines exothermen Abgasnachbehandlungselementes, insbesondere des Oxidationskatalysators zu leiten. Dadurch wird die Wärme des Abgasnachbehandlungselementes auf das Gemisch aus dem Reduktionsmittel und dem Abgas übertragen. Zugleich werden der Weg zum Vermischen und die Dauer des Vermischens des Reduktionsmittels und des Abgases verlängert bzw. erhöht. Die Summe dieser Faktoren verbessert die Qualität der Mischung deutlich. Darüber hinaus vermeidet die von der Mantelfläche des exothermen Abgasnachbehandlungselementes abgegebene Wärme das Entstehen von Ablagerungen aus Reduktionsmittel. Dies bewirkt, dass kein Gegendruck beim Abfluss des Abgases entsteht und das Abgas unverändert, d.h. wie gewünscht abfließen kann.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist der Mischer ein Flügel-Mischer. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist der Mischer als Flügel-Mischer eine oder mehrere Reihen an Flügeln auf. Damit wird eine an die Bedürfnisse des Systems angepasste Ausgestaltung des Mischers ermöglicht. Gemäß einer Ausführungsform sind die Flügel des Mischers ausgestaltet, Wärme an das Reduktionsmittel abzugeben. Auf diese Weise wird vermieden, dass Ablagerungen durch das Reduktionsmittel entstehen. Das erwärmte Reduktionsmittel trägt zu einer besseren und gleichmäßigeren Durchmischung des Reduktionsmittels mit dem Abgas bei. Die Wärme kann gemäß einer Ausführungsform von dem exothermen Abgasnachbehandlungselement auf die Flügel des Mischers übertragen werden. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der Mischer derart an einem Oxidationskatalysator angeordnet ist, dass die vom Oxidationskatalysator abgegebene Wärme vom Mischer und/oder von den Flügeln des Mischers aufgenommen wird. Alternativ oder zusätzlich kann an oder in dem Mischer ein Heizelement, insbesondere ein elektrisches Heizelement angeordnet sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Mischer derart betrieben, dass das Reduktionsmittel während des Mischens über die Flügel fließt und die Flügel (insbesondere an den bevorzugt scharfen Kanten der Flügel) in Form von zerkleinerten Tröpfchen verlässt. Die Tröpfchen-Bildung durch den Mischer bzw. an den scharfen Flügelkanten verbessert das Vermischen des Reduktionsmittels mit dem Abgas.
  • Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist das System ausgestaltet, das Reduktionsmittel dem Mischer so zuzuführen, dass sich das Reduktionsmittel auf den Flügel des Flügelmischers absetzt und/oder dass ein Film aus dem Reduktionsmittel auf den Flügeln des Flügelmischers entsteht. Dadurch wird das Bilden von zerkleinerten Tröpfchen bei deren Abstreifen von den Flügeln des Mischers gefördert. Der Mischer bzw. die Mischerflügel können insbesondere in der Strahlrichtung eines Reduktionsmittelinjektors angeordnet sein, sodass noch nicht vom Abgas aufgenommene Anteile des Reduktionsmittels gezielt auf dem Mischer bzw. auf den Mischerflügeln auftreten und sich dort in definierter Weise absetzen bzw. einen Film bilden. Dadurch wird das Vermischen des Reduktionsmittels mit dem Abgas verbessert. Eine unerwünschte Ablagerungsbildung durch die noch nicht aufgenommenen Teile des Reduktionsmittels an anderen Bereichen der Abgasleitvorrichtung oder sonst in dem Abgastrakt kann vermieden werden. Somit wird eine effiziente Ausnutzung der gesamten Reduktionsmittelmenge bei gleichmäßiger Durchmischung erreicht.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sind die Abgasleitvorrichtung bzw. das System zum Leiten von Abgas derart ausgestaltet, dass das Reduktionsmittel zum Mischer mittels eines Reduktionsmittelinjektors (nachfolgend auch nur als Injektor bezeichnet) zugeführt wird. Der Injektor ist ein effizientes Mittel zum gezielten Zuführen eines Reduktionsmittels. Es wird somit ein optimiertes Zuführen des Reduktionsmittels zu dem Mischer erreicht, wobei das Reduktionsmittel optimal und z.B. an gewünschten Stellen am Mischer zugeführt werden kann. Die Abgasleitvorrichtung umfasst bevorzugt eine Aufnahme für einen Reduktionsmittelinjektor, wobei durch die Anordnung und Ausrichtung der Aufnahme eine Strahlausbreitung des injizierten Reduktionsmittels vorgegeben sein kann. Gegebenenfalls kann die Aufnahme ein oder mehrere Stellelemente zur Feinjustierung bzw. Ausrichtung des Injektors aufweisen. Die Injektor-Aufnahme bzw. der Injektor sind bevorzugt derart angeordnet, dass ein Reduktionsmittel-Einspritzstrahl auf den Mischer gerichtet wird. Der Einspritzstrahl kann beispielsweise im Wesentlichen parallel zur Austrittsoberfläche am Ausgang des Abgasnachbehandlungselements sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das System zum Leiten von Abgas den Injektor auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die Abgasleitvorrichtung oder das System zum Leiten von Abgas derart ausgestaltet, dass das Reduktionsmittel dem Mischer in einem Bereich zugeführt wird, in dem sich die Flussrichtung des Abgases um 90° oder im Wesentlichen um 90° ändert. Das Reduktionsmittel wird so einem Bereich des Mischers zugeführt, in dem (bereits) Turbulenzen und/oder Richtungsänderungen vorliegen. Dies erleichtert das Zerkleinern des Reduktionsmittels und vergrößert die Menge des zerkleinerten Reduktionsmittels, die vom Abgas direkt aufgenommen wird, insbesondere direkt aus dem Einspritzstrahl aufgenommen wird. Auf diese Weise wird die Vermischung des Reduktionsmittels mit dem Abgas direkt nach bzw. beim Einspritzen verbessert und unterstützt. Insbesondere wird ein zeitlich gleichmäßigeres Vermischen ermöglicht. Anzumerken ist, dass auch Abweichungen von den vorgenannten 90° möglich sind. Solche Abweichungen sind z.B. möglich, solange durch die jeweiligen Umlenkungen das Entstehen von Turbulenzen und/oder Richtungsänderungen unterstützt wird.
  • Nach einer Ausführungsform weist das System einen oder mehrere Wege auf, über die das Abgas um die Mantelfläche des Oxidationskatalysators geleitet wird. Mit anderen Worten kann der Abgasstrom an der Abgasleitvorrichtung zumindest bereichsweise in mehreren Teilströmen geführt werden, die bevorzugt wieder zu einem Gesamtstrom zusammengeführt werden. Die Bildung von Teilströmen kann beispielsweise genutzt werden, um durch eine Verteilung des Massenstroms stärker und schwächer Wärme abgebende Bereiche des Abgasnachbehandlungselements, insbesondere an der Mantelfläche, möglichst effizient zu nutzen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das System zumindest zwei Wege auf. Durch die Bildung von Teilwegen kann das System auch an die Anordnung anderer, das System umgebender Komponenten angepasst werden. Es ist also eine flexible Anpassung des Systems hinsichtlich der Umgebung möglich, in die das System integriert werden wird (Einbausituation).
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verläuft ein Teil der Wege oberhalb (auf einer ersten Seite) des Oxidationskatalysators und ein Teil der Wege verläuft unterhalb (auf einer anderen, insbesondere der gegenüberliegenden Seite) des Oxidationskatalysators. Hierbei werden die Eigenschaften der tendenziellen Wärmeleitung (Konvektion) von unten nach oben ausgenutzt. Die Wege zum Leiten des Abgases werden bevorzugt an den Orten bzw. Bereichen der Mantelfläche des Oxidationskatalysators geführt, an denen die meiste Wärme-Abgabe von dem Oxidationskatalysator zu erwarten ist. Einerseits verbessert dies das Aufnehmen der Wärme durch das Abgas. Andererseits wird eine schlanke Ausgestaltung des Systems ermöglicht, die beim Einbau des Systems in die gewünschte Umgebung vorteilhaft ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist die Abgasleitvorrichtung bzw. das System zum Leiten von Abgas einen Ausgang auf, durch den bevorzugt das gesamte Abgas ausgeleitet wird, nachdem das Abgas über die Mantelfläche des Oxidationskatalysators geführt wurde. Der Ausgang dient als Zusammenführung für die Teilströme des über der Mantelfläche aufgewärmten Abgases. Durch die Zusammenführung werden die über die verschiedenen Leitungswege geführten Teilströme, die je nach Verlauf des Weges im verschiedenen Maße Wärme aufgenommen haben kann, vermischt, sodass sich die Wärme homogen in dem Abgasstrom verteilt, der aus dem Ausgang des Oxidationskatalysators hinausfließt. Die bei der Zusammenführung entstehende Verwirbelung kann ein homogenes Vermischen des Reduktionsmittels mit dem Abgas weiter begünstigen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der gemeinsame Ausgang dazu vorgesehen, das Abgas einem weiteren Katalysator bereitzustellen, der bevorzugt zumindest dazu ausgestaltet ist, die selektive katalytische Reduktion (SCR) auszuführen. Durch diese Ausgestaltung wird das gesamte aus dem Oxidationskatalysator hinausfließende Abgas aufgewärmt und dem SCR-Katalysator zur Verfügung gestellt. Wird das Abgas mit einem Reduktionsmittel vermischt, trägt die Wärme einer besseren Vermischung des Reduktionsmittels mit dem Abgas bei und steigert etwaig die Effizienz der selektiven katalytischen Reduktion. Diese Ausgestaltung erlaubt auch ein näheres Anordnen eines SCR-Katalysators am Motor, da das Leiten des Abgases um die Mantelfläche des exothermen Abgasnachbehandlungselements den Weg zum SCR-Katalysator verlängert. Auf diese Weise kann das Aufwärmen des Abgases und/oder das Vermischen des Abgases mit dem Reduktionsmittel vorgenommen und verbessert werden. An den SCR-Katalysator gelangt eine gute Mischung des Abgases mit dem Reduktionsmittel, die die Leistung des SCR-Katalysators, d.h. die Reduktion der im Abgas enthaltenen Stickoxide (NOx) verbessert.
  • Der SCR-Katalysator kann gemäß einer weiteren Ausführungsform Bestandteil des Systems zum Leiten von Abgas oder der Abgasleitvorrichtung sein.
  • Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:
  • 1A–1B: jeweils eine Ausführungsform einer Abgasleitvorrichtung bzw. eines Systems zum Leiten von Abgas eines Verbrennungsmotors;
  • 2A–2E: jeweils eine Ausführungsform des Ausgangs eines Abgasbehandlungselements und der weiteren Wege des Abgasflusses;
  • 3A–3B: jeweils eine Ausführungsform zum Anordnen eines Mischers an der Abgasleitvorrichtung bzw. in dem System zum Leiten von Abgas;
  • 4: Eine bevorzugte Ausrichtung für das Zuführen eines Reduktionsmittels zu einem Mischer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
  • 5A, 5B: Eine Abgasleitvorrichtung bzw. ein System zum Leiten von Abgas eines Verbrennungsmotors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
  • 6: Eine Abgasleitvorrichtung bzw. ein System zum Leiten von Abgas eines Verbrennungsmotors gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
  • 7A, 7B: jeweils eine Ausführungsform eines Mischers, der als Flügelmischer mit Einzel- oder Doppelflügeln ausgestaltet ist; und
  • 8: Bewegungen des Reduktionsmittels in einem Flügelmischer während des Mischvorgangs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • Nachfolgend sind gleiche oder ähnliche Objekte und Strukturen mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • 1A und 1B zeigen jeweils eine Ausführungsform der Abgasleitvorrichtung 10 bzw. eines Systems zum Leiten von Abgas eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Offenbarung. In beiden Figuren wird Abgas eines Verbrennungsmotors (nicht dargestellt) durch einen Oxidationskatalysator 11 geführt. Das Abgas tritt als Zufluss von Abgas 12 durch einen Eingang 111 des Oxidationskatalysators 11 in den Oxidationskatalysator 11 ein und fließt als Durchfluss 13 durch den Oxidationskatalysator 11 und zum Ausgang 112 des Oxidationskatalysators 11. Nach dem Passieren des Ausgangs 112 des Oxidationskatalysators 11 verlässt das Abgas den Oxidationskatalysator 11 als Abfluss 14 und wird an bzw. in der Abgasleitvorrichtung 10 um den Oxidationskatalysator 11 geleitet. Das gesamte Abgas 14, 14a, das aus dem Oxidationskatalysator 11 austritt, wird im Außenbereich 15 des Oxidationskatalysators 11 um die Mantelfläche 113 des Oxidationskatalysators 11 geleitet, was durch die Pfeile 14b, 14c dargestellt ist. Das Leiten um die Mantelfläche 113 wird zumindest teilweise in die Richtung zu dem Eingang 111 des Oxidationskatalysators 11 ausgeführt.
  • Die Führung des Abgases erfolgt durch eine für Gas undurchlässige Begrenzung. Die Begrenzung ist bevorzugt als ein- oder mehrteiliger Leitkörper 17 gebildet, der einen Hauptbestandteil der Abgasleitvorrichtung 10 ist. Zwischen dem Leitkörper 17 und dem Oxidationskatalysator 11 wird zumindest eine Leitpassage 15a, 15b und/oder ein Leitraum 15c gebildet. In dem Beispiel von 1A und 1B umfasst die Abgrenzung 17 eine erste und eine zweite Seitenwand 17b, 17c, sowie eine Stirnwand 17a. Die Seitenwände 17b, 17c sind im Wesentlichen parallel zur Ausflussrichtung 14a des Abgases aus dem Oxidationskatalysator bzw. zur Durchflussrichtung 13 des Abgases durch den Oxidationskatalysator 11 ausgerichtet. Die Stirnwand 17a ist im Wesentlichen senkrecht zur Ausflussrichtung 14a des Abgases aus dem Oxidationskatalysator bzw. zur Durchflussrichtung 13 des Abgases durch den Oxidationskatalysator 11 ausgerichtet. Die Stirnwand 17a ist zu dem Ausgang 113 des Oxidationskatalysators beabstandet, wobei zwischen Stirnwand 17a und dem Ausgang 113 ein Leitraum 15c gebildet ist.
  • Gemäß den Ausführungsformen der 1A und 1B wird das aus dem Ausgang 112 hinausfließende Abgas insgesamt um etwa 180° Winkelgrad umgelenkt. In dem gezeigten Beispiel wird das Abgas beim Auftreffen auf die Stirnwand 14a sowie beim Auftreffen auf die Seitenwand 14b bzw. Seitenwände 14b, 14c zweimal umgelenkt 141, 142, um anschließend um die Mantelfläche 113 geführt zu werden. Das erste Umlenken 141 geschieht direkt nach dem Austritt des Abgases aus dem Ausgang 112 des Oxidationskatalysators 11, sodass zwischen Ausflussrichtung 14a und der Flussrichtung des Abgases 14b entlang des Ausgangs 111 ein erster Umlenkwinkel besteht. Das Abgas wird mit anderen Worten an der ersten Umlenkstelle 141 so umgelenkt, dass das Abgas 14b entlang des Ausgangs 112 geführt wird. Der Winkel des ersten Umlenkens 141 hängt im Wesentlichen von der Form des Ausgangs 112 und der Abgasleitvorrichtung 10 bzw. dem Leitkörper 17 ab. Gemäß der Ausführungsformen der 1A und 1B beträgt der Winkel 90° oder im Wesentlichen 90°. D.h. Abweichungen von den 90° sind möglich. Sie können durch die Form des Ausgangs 112 bedingt sein.
  • In den Beispielen der 1A und 1B wird das Abgas, nachdem es den Fluss 14b entlang des Ausgangs 112 beendet hat, d.h. am Ausgang 112 vorbeigeflossen ist, an einer weiteren Umlenkstelle 142 erneut umgelenkt. Das zweite Umlenken 142 erfolgt im Wesentlichen durch das Auftreffen des Abgasstromes 14b auf die erste Seitenwand 17b, bzw. auf die erste sowie die zweite Seitenwand 17b, 17c. Das Abgas wird so umgelenkt 142, dass der weitere Abgasfluss 14c entlang der Mantelfläche 113 des Oxidationskatalysators 11 gerichtet ist. Der Winkel des zweiten Umlenkens 142 hängt im Wesentlichen von der Form des Oxidationskatalysators 11 bzw. der Form seines Ausgangs 112 und der Abgasleitvorrichtung 10 bzw. des Leitkörpers 17 ab. Gemäß der Ausführungsformen der 1A und 1B beträgt der Winkel der zweiten Umlenkung 142 ebenfalls 90° oder im Wesentlichen 90°. D.h. Abweichungen von den 90° sind möglich. Gemäß einiger Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können die Form des Ausgangs 112 und/oder des Oxidationskatalysators 11 und/oder des Leitkörpers 17 derart gewählt sein, dass es keines zweiten Umlenkens 142 bedarf.
  • Nach dem zweiten Umlenken 142 und/oder nach dem Vorbeifließen 14b am Ausgang 112 fließt das Abgas 14c um die Mantelfläche 113 des Oxidationskatalysators 11 und dabei zumindest teilweise in die Richtung zum Eingang 111 des Oxidationskatalysators 11. Mit anderen Worten ist die Flussrichtung des Abgases 14c entlang der Mantelfläche 113 des Oxidationskatalysators 11 im Wesentlichen in entgegengesetzter Orientierung zu der Durchflussrichtung 13 des Abgases durch den Oxidationskatalysator 11 bzw. zu der Ausflussrichtung 14a aus dem Oxidationskatalysator 11. D.h. das gesamte Abgas fließt in dem Flussabschnitt 14c entlang der Mantelfläche 113 infolge der o.g. Führung von einem Ausgang-seitigen Ende der Mantelfläche 113 des Oxidationskatalysators 11 in Richtung zu dem Eingangseitigen Ende der Mantelfläche 113. Ggfs. kann das Abgas zusätzlich einen weiteren tangentialen Bewegungsanteil haben und beispielsweise die Mantelfläche 113 in der Form einer Spiralströmung umfließen (nicht dargestellt).
  • Die Ausführungsformen der 1A und 1B unterscheiden sich von einander darin, dass in 1A das gesamte aus dem Oxidationskatalysator 11 ausfließende Abgas 14a in einer in der Zeichnung nach oben gerichteten Hauptrichtung um einen Teil des Ausgangs 112 Oxidationskatalysators 11 (2) geleitet wird. Um diese Form der Abgasführung zu erreichen, ist die erste Seitenwand 17b nach außen hin gegenüber der Mantelfläche 113 beabstandet, sodass zwischen der ersten Seitenwand 17b und der Mantelfläche 113 eine einzige Leitpassage 15a gebildet ist. Die zweite Seitenwand 17c schließt hingegen (gasdicht, d.h. für Abgas undurchlässig) an die in der 1A untere Kante des Ausgangs 112 (körperliche Begrenzung der Ausgangsfläche) an, sodass dort keine Leitpassage gebildet ist. In dem Beispiel von 1B ist auch die zweite Seitenwand 17c nach außen hin gegenüber der Mantelfläche 113 beabstandet, sodass eine zweite Leitpassage 15b zwischen der zweiten Seitenwand 17c und der Mantelfläche 113 gebildet wird. Dadurch wird in dem Beispiel von 1B das gesamte aus dem Ausgang 112 austretende Abgas 14a in zwei Teile 14b aufgespalten, von denen je einer zu den gegenüberliegenden Kanten des Ausgangs 112 geführt wird.
  • Der Fachmann wird erkennen, dass eine Kombination der Abgasführungen von 1A mit 1A, 1A mit 1B oder 1B mit 1B in verschiedenen Schnittebenen möglich ist. 5B, auf die weiter unten im Detail eingegangen wird, verdeutlicht eine Abgasführung gemäß 1A in der Vertikalebene mit einer Abgasführung gemäß 1B in der Horizontalebene.
  • Im Oxidationskatalysator 11 werden Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe aus dem Abgas entfernt. Dies geschieht durch Oxidation mit Restsauerstoff im Abgas. D.h. Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe reagieren mit dem restlichen Sauerstoff im Abgas und werden dabei zu für Menschen ungiftigem Kohlendioxid und Wasserdampf. Während der Oxidation werden energiereiche Substanzen (Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoff) in energieärmere Substanzen (Kohlendioxid und Wasserdampf) umgewandelt, wodurch im Oxidationskatalysator 11 Wärme freigesetzt wird. Der Oxidationskatalysator 11 ist somit ein exotherm arbeitendes Abgasnachbehandlungselement. Alternativ zu dem Oxidationskatalysator 11 kann ein beliebiges anderes Abgasnachbehandlungselement, das bevorzugt exotherm arbeitet, oder beispielsweise eine Kombination von zwei oder mehr hintereinander angeordneten Abgasnachbehandlungselementen vorgesehen sein, von denen bevorzugt zumindest eines exotherm arbeitet.
  • Die im Oxidationskatalysator 11 freigesetzte Wärme wird einerseits intern auf den Durchfluss 13 von Abgas übertragen. Allerdings wird ein Teil der Abwärme auch über die Mantelfläche 113 an den Außenraum 15 des Oxidationskatalysators 11 abgegeben. Im Bereich der einen oder der mehreren Leitpassagen 15a, 15b entlang der Mantelfläche 113 wird gemäß der vorliegenden Offenbarung das gesamte aus dem Ausgang 112 des Oxidationskatalysators strömende Abgas geführt. Das Abgas nimmt so die Wärme auf, die von dem Oxidationskatalysator 11 über seine Mantelfläche 113 abgegeben wird. Die Abgabe der Wärme wird in 1A und 1B mittels der Pfeile 16 verdeutlicht. Die Mantelfläche 113 des Oxidationskatalysators 11 kann je nach Ausbildung des Leitkörpers 17 teilweise oder vollständig von einer oder mehreren Leitpassagen 15a, 15b bedeckt sein. Falls nur eine teilweise Bedeckung vorgesehen ist, kann es vorteilhaft sein, die nicht bedeckten Anteile der Mantelfläche 113 mit einer thermischen Isolierung 18 (vgl. 1) zu versehen, damit die Abwärme des Oxidationskatalysators 11 möglichst vollständig für die Erwärmung des Abgases 13, 14c genutzt werden kann.
  • Der Außenraum 15 des Oxidationskatalysators 11, durch das aus dem Oxidationskatalysator 11 hinausfließende Abgas geleitet wird, wird durch den Leitkörper 17 begrenzt, um das Leiten des hinausfließenden Abgases 14a entlang des Ausgangs 112, 14b und entlang der Mantelfläche 113, 14c des Abgasnachbehandlungselements und die Wärmeübertragung 16 auf das Abgas zu steuern. Diese Begrenzung 17 ist in 1A und 1B beispielhaft gezeigt. Sie kann ein- oder mehrteilig und beispielsweise als eine Wandung oder als ein Mantel ausgestaltet sein. Dadurch wird der begrenzte Außenraum 15 des Oxidationskatalysators 11, durch den das gesamte aus dem Oxidationskatalysator 11 hinausfließende Abgas geleitet wird, als mindestens eine Leitpassage 15a, 15b und/oder als ein Leitraum 15c ausgestaltet.
  • 2A bis 2E zeigen verschiedene Ausführungsformen für die Bildung einer oder mehrerer Leitpassagen 15a, 15b entlang der Mantelfläche 113 des Oxidationskatalysators 11 jeweils in einer Schnittansicht auf den Ausgang 112. Die vorliegende Offenbarung erlaubt eine Vielzahl an Möglichkeiten, das Abgas nach dem Austritt 14a aus dem Ausgang 112 des Oxidationskatalysators 11 um die Mantelfläche 113 des Oxidationskatalysators 11 zu leiten. Die Ausführungsformen der 2A bis 2E ergeben sich beispielsweise aus eine Kombination der Abgasführungen gemäß den Längsschnittdarstellungen aus 1A und 1B in verschiedenen Ebenen.
  • Gemäß der Ausführungsform der 2A bis 2E wird das Abgas 14a, nachdem es aus dem Ausgang 112 des Oxidationskatalysators 11 hinausgeleitet wurde, zunächst im Bereich des Leitraums 15c in einen Fluss 14b entlang des Ausgangs 112 umgelenkt 141. Nach dem Überströmen der Kante des Ausgangs 112 wird das Abgas 14b erneut umgelenkt 142, sodass es in die Leitpassage 15a einströmt und Wärme-aufnehmend um die Mantelfläche 113 fließt und dabei zumindest teilweise in die Richtung zu dem Eingang 111 des Oxidationskatalysators 11 fließt.
  • Gemäß den Ausführungsformen der 2A und 2D wird das gesamte aus dem Oxidationskatalysator 11 austretende Abgas in einer sich im Wesentlichen kreisförmig bzw. flächig ausbreitenden Strömung 14b entlang des Ausgangs 112 des Oxidationskatalysators 11 geführt. Anschließend wird das Abgas 14c in einer oder mehreren Leitpassagen 15a, 15b Wärme-aufnehmend entlang der Mantelfläche 113 des Oxidationskatalysators 11 geleitet, wobei die gesamte Mantelfläche 113 von dem einen oder den mehreren Leitpassagen 15a, 15b bedeckt ist.
  • Die Leitpassage 15a hat in der Fließrichtung 14c entlang der Mantelfläche 113 einen im Wesentlichen ringförmigen Querschnitt. Sie ist innenseitig durch die Mantelfläche 113 des Oxidationskatalysators 11 und außenseitig durch eine im Wesentlichen rohrförmige Wandung (erste Seitenwand 17b) des Leitkörpers 17 begrenzt.
  • In dem Beispiel von 2D sind sechs im Wesentlichen gleichförmige Leitpassagen 15a, 15b vorgesehen, die gleichmäßig über den Umfang der Mantelfläche 113 verteilt sind. Es können alternativ mehr oder weniger Leitpassagen 15a, 15b vorgesehen sein, die jeweils eine einheitliche Querschnittsform oder unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen können. Jede der Leitpassagen 15a, 15b ist einerseits durch eine Seitenwand 17b, 17c des Leitkörpers 17 und andererseits durch die Mantelfläche 113 begrenzt. In der Ausführungsform gemäß 2B ist eine einzige Leitpassage 15a vorgesehen, die einen Großteil der Mantelfläche 113 überdeckt. An dem nicht von einer Leitpassage überdeckten Bereich der Mantelfläche 113 ist eine Wärmeisolierung 18 angeordnet. Die Leitpassage 15a weist entlang der Mantelfläche 113 einen sichelförmigen Querschnitt auf und ist einerseits durch eine erste Seitenwand 17b der Abgasleitvorrichtung und andererseits durch die Mantelfläche 113 begrenzt.
  • Die Ausführungsform gemäß 2C ähnelt der Ausführungsform gemäß 2D, wobei hier genau zwei Leitpassagen 15a, 15b vorgesehen sind, die jeweils durch eine Seitenwand 17a, 17b und die Mantelfläche 113 begrenzt sind. Das Aufteilen des aus dem Ausgang 112 austretenden Abgases 14a in zwei Teilströme wird vorliegend durch eine Mittelwandung 17d (als gestrichelte Linie dargestellt) unterstützt bzw. mengenmäßig gesteuert, die beispielsweise von der Stirnwand 17a der Leitvorrichtung in Richtung zu dem Ausgang 112 hin in den Leitraum 15c hineinragt. Die Mittelwandung 17d bildet somit einen Strömungsteiler zur Aufteilung des aus dem Ausgang austretenden Abgases 14a in zwei oder mehr Teilströme 14b, 14b‘ mit unterschiedlicher Flussrichtung entlang des Ausgangs 112, insbesondere mit einer Flussrichtung zu verschiedenen Leitpassagen 15a, 15b. Ein Strömungsteiler 17d kann alternativ eine beliebige andere Ausbildung haben. Er kann dazu ausgebildet sein, jeder einzelnen oder einer Gruppe von Leitpassagen 15a, 15b eine vorgegebene Teilmenge des aus dem Ausgang 112 ausfließenden Abgases 14a zuzuleiten.
  • Die Ausführungsform gemäß 2E entspricht einer Kombination der Merkmale der Beispiele von 2B und 2D.
  • Die Anzahl der Wege bzw. Teilströme, über die das Leiten des Abgases über die Mantelfläche 113 des Oxidationskanals Wärme-aufnehmend erfolgt, ist nicht durch die Beispiele der vorliegenden Offenbarung beschränkt. Die Merkmale, die oben zu den Ausführungsbeispielen 2A bis 2E gezeigt oder beschrieben wurden, können beliebig miteinander kombiniert oder vertauscht werden. Ferner kann eine entsprechende Abgasführung an einem beliebigen anderen Abgasnachbehandlungselement vorgesehen sein, insbesondere an einem exothermen Abgasnachbehandlungselement. Die eine oder die mehreren Leitpassagen 15a, 15b können eine im Wesentlichen lineare Flussrichtung 14c entlang der Mantelfläche 113 vorgeben, d.h. als langgestreckter Kanal ausgebildet sein, der sich bevorzugt in der Gegenrichtung zum Durchfluss 13 des Abgases durch das Abgasnachbehandlungselement erstreckt. Alternativ kann eine nicht-lineare Flussrichtung 14c vorgesehen sein, insbesondere eine Spiralform oder eine Mäanderform. Mit anderen Worten können innerhalb eines oder mehrerer Leitpassagen 15a, 15b Umlenkungen für den Abgasstrom 14c vorgesehen sein. Eine Leitpassage 15a, 15b ist dabei bevorzugt tangential zu der Mantelfläche 113 des Abgasnachbehandlungselements ausgerichtet, sodass auch bei einer nicht-linearen Flussrichtung 14c des Abgases innerhalb der Leitpassage 15a, 15b bevorzugt die Überdeckung der Mantelfläche 113 maximiert wird.
  • Alternativ zu den Darstellungen von 2C bis 2E können einzelne oder alle Leitpassagen 15a, 15b unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen und einen jeweils größeren oder kleineren Anteil der Mantelfläche 113 überdecken. Die Querschnittsform und der Grad der Überdeckung der Mantelfläche 113 können an eine lokal höhere oder niedrigere Wärmeabgabedichte des Oxidationskatalysators 11 auf der Mantelfläche 113 angepasst sein.
  • 3A und 3B zeigen jeweils eine Ausführungsform zum Anordnen eines Mischers an der Abgasleitvorrichtung 10 bzw. im erfindungsgemäßen System zum Leiten von Abgas. Der Mischer 31 ist bevorzugt im Leitraum 15c angeordnet. Die Ausführungsformen der 3A und 3B können mit jeder der hier offenbaren Ausgestaltungen einer Leitvorrichtung bzw. eines Systems zum Leiten von Abgas kombiniert werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen weisen die Abgasleitvorrichtung oder das System zum Leiten von Abgas auch einen Mischer 31 als integrierten Bestandteil auf. Der Mischer 31 ist ausgestaltet, ein Reduktionsmittel mit dem Abgas zu vermischen. Gemäß den Ausführungsformen der 3A und 3B ist der Mischer 31 ausgestaltet, das Reduktionsmittel durch im Abgasfluss 14, 14b, 14c erzeugte Mischbewegungen so zu zerkleinern (vernebeln, atomisieren), dass das Reduktionsmittel durch das Abgas (vollständig) aufgenommen wird. Während des Mischvorgangs können insbesondere Tröpfchen des Reduktionsmittels zerkleinert werden. Die zerkleinerten Tröpfchen können besonders gut von dem Abgas aufgenommen werden, und es entsteht ein homogenes Gemisch aus Abgas und Reduktionsmittel. Ferner können durch den Mischvorgang Turbulenzen im Fluss des Abgases und/oder Richtungsänderungen im Fluss des Abgases stattfinden. Diese fördern ebenfalls die Zerkleinerung des Reduktionsmittels und seine Aufnahme im Abgas.
  • Der Mischer 31 kann allgemein am Ausgang 112 eines Oxidationskatalysators 11 und/oder in der Nähe des Ausgangs 112 angeordnet sein. Gemäß der Ausführungsformen der 3A und 3B ist der Mischer 31 so angeordnet, dass das gesamte Abgas 14a, das aus dem Ausgang 112 des Oxidationskatalysators 11 fließt, durch den Mischer 31 geleitet wird. Dies ist in beiden Figuren mittels der Pfeile 32, 14b gezeigt, die den Fluss des gesamten aus dem Ausgang 112 hinausfließenden Abgases zum Mischer 31 repräsentieren. Nach dem Mischen des Abgases mit dem Reduktionsmittel am Mischer 31 kann das mit dem Reduktionsmittel vermischte Abgas gemäß den obigen Ausführungen um die Mantelfläche 113 des Oxidationskatalysators 11 geleitet werden. Mit anderen Worten ist der Mischer 31 bevorzugt in einem Strömungsbereich des Abgases zwischen dem Fluss 14b entlang dem Ausgang 112 und dem Fluss 14c durch eine oder mehrere Leitpassagen 15a, 15b angeordnet. D.h. der Mischer ist bevorzugt an einem Übergangsbereich zwischen einer Stirnwand 17a und einer Seitenwand 17b, 17c des Leitkörpers 17 angeordnet. Dabei kann der Mischer bevorzugt mit einer ersten Seite, die quer zur Durchtrittsströmung 14b, 14c des Abgases ausgerichtet ist, an den Leitkörper 17, insbesondere an die Stirnwand 17a oder eine Seitenwand 17b angrenzen und mit einer zweiten gegenüberliegenden Seite an dem Oxidationskatalysator 11 angrenzen. Die zweite Seite des Mischers 31 kann insbesondere an einer Kante des Ausgangs 112 des Oxidationskatalysators 11 angrenzen und bevorzugt an diese gasdicht anschließen.
  • Gemäß den Ausführungsformen der 3A und 3B wird die Flussrichtung des mit dem Reduktionsmittel vermischten Abgases zumindest nach dem Mischen durch die Führung des Abgases an dem Leitkörper 17 umgelenkt, was mit den gebogenen Pfeilen 33 dargestellt wird. Das Umlenken kann beispielsweise um einen Winkel von 90° oder von annähernd 90° geschehen. Das Umlenken kann in verschiedene Richtungen, wie in der 3A dargestellt, oder nur in eine bestimmte Richtung erfolgen, wie in der 3B dargestellt. Das Umlenken direkt nach dem Mischvorgang führt zu einer noch besseren Vermischung des Abgases mit dem Reduktionsmittel, da die durch den Mischer 31 verwirbelte Strömung des Abgases und die Umlenkung um 90° zu weiteren Turbulenzen führen. Diese weiteren Turbulenzen tragen dazu bei, dass Tröpfchen des Reduktionsmittels weiter zerkleinert bzw. atomisiert oder zerstäubt werden und sich noch mehr und besser mit dem Abgas vermischen.
  • Werden die Ausführungsformen der 3A, 3B mit den oben beschriebenen Ausführungsformen kombiniert, so kann der Mischer 31 beispielsweise vor der ersten Umlenkung 141 im Leitraum 15c oder nach der ersten Umlenkung 141 und vor der zweiten Umlenkung 142 angeordnet sein. Die Umlenkungen 141 oder 142 können, wie oben dargestellt, beispielsweise einen Winkel von 90° oder von annähernd 90° haben und sich insbesondere zu etwa 180° ergänzen. Es würden sich allerdings auch andere Winkel eignen, soweit durch sie weitere Turbulenzen und/oder Flussrichtungen im Abgas entstehen.
  • 4 zeigt beispielhaft das Zuführen des Reduktionsmittels zu dem Mischer 31 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das Reduktionsmittel 42 wird im Wesentlichen aus derselben Richtung wie das noch nicht vermischte Abgas 14b, 14c aus dem Oxidationskatalysator 11 zugeführt. Mit anderen Worten ist ein Einspritzstrahl bzw. eine Beigabe-Bewegung des Reduktionsmittels 42 bevorzugt im Wesentlichen parallel und gleichsinnig orientiert zu der Zuströmung 32 des Abgases zu dem Mischer 31. Dabei kann das Reduktionsmittel 42 bei seiner Zufuhr von dem Strom des auf den Mischer 31 zufließenden Abgases mitgetragen werden. Eine Ablenkung des Einspritzstrahls in einer von der Richtung zu dem Mischer weg weisenden Richtung wird vorteilhafter Weise vermieden. Insbesondere wird vermieden, dass durch eine Ablenkung des Einspritzstrahls ein Teil des Reduktionsmittels in Richtung einer Wandung des Abgastrakts, insbesondere in Richtung der Stirnwand 17a oder ein Seitenwand 17b, 17c abgelenkt wird und dort eine unerwünschte Ablagerung bildet.
  • Gemäß der in 4 gezeigten Ausführungsform wird das Reduktionsmittel 42 dem Mischer 31 in einem zusammenhängenden Bereich oder in mehreren Bereichen des Mischers 31 zugeführt, in dem oder in denen sich die Richtung des Flusses des Abgases ändert. Das Reduktionsmittel 42 gelangt somit in einen Bereich des Mischers 31, in dem starke Turbulenzen und/oder Richtungsänderungen vorliegen, was die Vermischung des Reduktionsmittels 42 mit dem Abgas verbessert.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein Reduktionsmittel-Injektor 41 verwendet, um das Reduktionsmittel 42 dem Mischer 31 zuzuführen. Der Injektor 41 kann ein Bestandteil der Abgasleitvorrichtung 10 bzw. des Systems zum Leiten von Abgas gemäß der vorliegenden Offenbarung sein. Alternativ kann der Injektor 41 separat vorliegen. Dies ermöglicht eine Variabilität hinsichtlich der Ausgestaltung des Systems. Im letzteren Fall wird eine bessere Austauschbarkeit des Injektors ermöglicht.
  • 5A und 5B zeigen ein System zum Leiten von Abgas eines Verbrennungsmotors gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 5A zeigt einen zwei-dimensionalen Längsschnitt, während 5B eine perspektivische Sicht auf das System gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Im nachfolgenden werden beide zusammenfassend als 5 bezeichnet. In 5B sind aus Gründen der Übersichtlichkeit der Injektor 41 und der Mischer 31 nicht dargestellt. Dafür sind die Führung des Abgasstroms mit den jeweiligen Strömungsanteilen 12, 13, 14 in, durch und um den Oxidationskatalysator 11 hervorgehoben.
  • Die Ausgestaltung des Systems gemäß der vorliegenden Ausführungsform baut auf der Ausführungsform der 1A und 1B auf. Aus diesem Grund wird hier auf die Erläuterung der Merkmale und Ausgestaltungen, die in 1A, 1B und 5 gleich sind, verzichtet und auf die obige Beschreibung verwiesen. Insgesamt kann die Ausführungsform der 5 mit den oben erläuterten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in beliebiger Weise kombiniert werden und entsprechend durch alternative Ausgestaltungen abgewandelt werden.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Mischer 31, dessen Ausführungsformen oben bereits erläutert wurden, am Übergang des Leitraumes 15c zu einer Leitpassage 15a angeordnet und grenzt dabei insbesondere an eine Kante des Ausgangs 112 des Oxidationskatalysators 11 an. Wie in 5A gezeigt, ist der Mischer 31 derart angeordnet, dass das Abgas beim Hindurchtreten durch den Mischer 31 um eine Kante des Ausgangs 112 und zu der Mantelfläche 113 des Oxidationskatalysators 11 hin umgelenkt wird. D.h. der Mischer 31 befindet sich im Wesentlichen an der zweiten Umlenkung 142 des aus dem Ausgang 112 fließenden Abgases 14b.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Mischer 31 an oder in dem Leitraum 15c zwischen dem Ausgang 112 des Oxidationskatalysators 11 und der Abgasleitvorrichtung 17 derart angeordnet, dass das gesamte aus dem Ausgang 112 des Oxidationskatalysators 11 hinausströmende Abgas 14a durch den Mischer 31 geleitet wird. Alternativ kann nur ein Teil des aus dem Ausgang 112 ausfließenden Abgases 14a durch den Mischer 31 geführt sein. Ferner können mehrere Mischer 31 vorgesehen sein, wobei jeweils ein Strömungsanteil des aus dem Ausgang 112 ausfließenden Abgases 14a durch einen dieser Mischer 31 geführt wird.
  • Nach der Ausführungsform der 5 wird ein Reduktionsmittel-Injektor 41 eingesetzt, um das Reduktionsmittel 42 zu dem Mischer 31 zu führen. Das Zuführen wird allgemein wie bereits zur 4 erläutert vorgenommen. Der von dem Injektor 41 abgegebene Einspritzstahl des Reduktionsmittels 42 wird auch gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit dem Strom des Abgases 14a, 14b, der aus dem Ausgang 112 des Oxidationskatalysators 11 hinausgeleitet wird und zum Mischer 31 umgelenkt 141 wird, zum Mischer 31 geführt. Dabei wird das Reduktionsmittel 42 z.B. dem Bereich oder den Bereichen des Mischers 31 zugeführt, in denen Turbulenzen und/oder Richtungswechsel im Strom des Abgases während des Betreibens des Mischers 31 entstehen. Der Bereich oder die Bereiche des Mischers 31 können beispielsweise Bereiche sein, in denen sich die Flussrichtung des Abgases etwa um 90° ändert.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Injektor 41 in dem Raum 50 zwischen dem Ausgang 112 des Oxidationskatalysators 11 und dem Mischer 31 angeordnet.
  • Dieser Raum 50 kann mit dem Leitraum 15c identisch sein oder überlappen.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann der Injektor 41 ein Bestandteil der Abgasleitvorrichtung 10 bzw. des Systems zum Leiten von Abgas gemäß der vorliegenden Offenbarung sein. Der Injektor 41 kann insbesondere in den Leitkörper 17 integriert oder mit diesem fest verbunden sein. Der Injektor 41 kann alternativ ein zu ergänzendes und ggfs. austauschbares Bauelement sein.
  • Der Leitkörper 17 weist bevorzugt eine Aufnahme 41a für den Injektor 41 auf. Die Aufnahme 41a kann beliebig ausgebildet sein. In dem Beispiel von 5A ist die Aufnahme 41a in der Form einer Durchführung durch eine Seitenwand 17b des Leitkörpers 17 ausgebildet. An der Aufnahme 41a können Stellmittel oder Justage-Mittel zum Ausrichtung des Injektors 41 bzw. eines oder mehrerer Einspritzstrahlen auf die oben bezeichneten Bereiche des Mischers 31 vorgesehen sein.
  • Das Abgas 14c bzw. das Gemisch von Abgas und Reduktionsmittel, das entlang der Mantelfläche 113 des Abgasnachbehandlungselements geführt wird, kann über die gesamte Längenerstreckung von dem Ausgang 113 bis zu dem Eingang 111 geleitet werden. Mit anderen Worten können sich die ein oder mehreren Leitpassagen 15a, 15b von dem Ausgang 112 bis zum dem Eingang 111 des Abgasnachbehandlungselements erstrecken. Alternativ kann das Abgas oder das Gemisch von Abgas und Reduktionsmittel nur über einen Teil der Erstreckung zwischen dem Ausgang 112 und dem Eingang 111 entlang der Mantelfläche 113 geführt sein. Dieser Teil der Erstreckung ist bevorzugt so groß gewählt, dass eine ausreichende Homogenisierung des Gemisches und/oder eine ausreichende Wärmeübertragung 16 erreicht werden. Der besagte Teil der Erstreckung kann insbesondere mindestens 50% der Gesamterstreckung zwischen dem Ausgang 112 und dem Eingang 111 sein.
  • In dem Beispiel von 5A und 5B wird das Gemisch bis kurz vor dem Eingang 111 geleitet, und dann mittels einer weiteren Umlenkung 143 hin zu einem gemeinsamen Ausgang 51 geführt, der an einer Seite des Oxidationskatalysators 11 angeordnet ist. Durch die weitere Umlenkung 143 wird der Abgasstrom 14c, der entlang der Mantelfläche 113 im Wesentlichen von dem Ausgang 112 zu dem Eingang 111 gerichtet ist und der bevorzugt im Flussquerschnitt geweitet ist, um eine großflächige Wärme-leitende Überdeckung der Mantelfläche 113 zu erzielen, wieder zusammengeführt. An dem gemeinsamen Ausgang 51 fließt bevorzugt das gesamte um die Mantelfläche 113 geleitete Abgas zusammen, insbesondere aus den ein, zwei oder mehr Leitpassagen (15a, 15b).
  • Der gemeinsame Ausgang 51, zu dem das gesamte um die Mantelfläche 113 des Oxidationskatalysators 11 geleitete Abgas geleitet wird, kann eine Zusammenführung oder Sammelleitung für zwei oder mehr und insbesondere für alle separaten Leitpassagen 15a, 15b sein. Durch das Zusammenfließen der ggfs. mehreren Teilströme des Abgases 14b entlang der Mantelfläche 113 wird eine zusätzliche Vermischung oder Homogenisierung erreicht. Das gleichmäßig durchmischte und/oder gleichmäßig erwärmte Abgas wird im weiteren Verlauf bevorzugt einem SCR-Katalysator 53 zugeführt. Dies kann beispielsweise mittels einer entsprechend ausgestalteten Leitung 52 erfolgen. Je nach Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung können die Leitung 52 und/oder der SCR-Katalysator 53 zu dem erfindungsgemäßen System bzw. der Abgasleitvorrichtung 10 gehören oder nicht.
  • 6 zeigt eine alternative Ausführungsform der Abgasleitvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung bzw. des Systems zum Leiten von Abgas, das Gemeinsamkeiten mit den oben beschriebenen Ausführungsformen aufweist. Daher wird auf die entsprechende Beschreibung zu den vorhergehenden Ausführungsformen verwiesen. Die Ausführungsform der 6 kann mit den oben erläuterten Ausführungsformen in beliebiger Weise kombiniert werden und entsprechend durch alternative Ausgestaltungen abgewandelt werden.
  • Nach der Ausführungsform der 6 weist das System eine Abgasleitvorrichtung 10 mit einem Leitkörper 17 und einen Oxidationskatalysator 11 auf. Abgas 12 fließt durch den Eingang 111 in den Oxidationskatalysator 11 hinein, durch diesen hindurch 13 und wird durch den Ausgang 112 als Abgasstrom 14a ausgeleitet.
  • Auch das in 6 gezeigte System weist einen Mischer 31 auf. Der Mischer 31 ist am Ausgang 112 des Oxidationskatalysators 11 angeordnet. Gemäß der Ausführungsform der 6 ist der Mischer 31 in der Austrittsrichtung 14a des Abgases hinter dem Ausgang 112 des Oxidationskatalysators 11 und vor dem ersten Umlenken 141, d.h. im Wesentlichen vor einer Stirnwand 17a des Leitkörpers 17 angeordnet. Der Mischer 31 kann dabei den Ausgang 112 teilweise oder vollständig überdecken. Auch gemäß der Ausführungsform der 6 ist der Mischer 31 zwischen dem Ausgang 112 des Oxidationskatalysators 11 und dem Leitkörper 17 so angeordnet, dass das gesamte aus dem Ausgang 112 des Oxidationskatalysators 11 hinausströmende Abgas 14a durch den Mischer 31 geleitet wird.
  • Zwischen dem Ausgang 112 und dem Mischer 31 ist ein Raum 60 gebildet, der bevorzugt ein Teil des Leitraums 15a ist. Der Raum 60 ist bevorzugt an den Seiten quer zur Austrittsrichtung des Abgases 14a aus dem Ausgang 112 gasdicht verschlossen, beispielsweise durch eine Zwischenwandung 17e und eine zweite Seitenwand 15c des Leitkörpers 17.
  • Auch in der Ausführungsform der 6 wird ein Reduktionsmittel 42 durch einen Injektor 41 zu dem Mischer 31 geführt. Der Injektor 41 ist derart angeordnet bzw. ausgerichtet, dass das Reduktionsmittel dem Mischer 31 in Bereichen zugeführt wird, in denen sich die Richtung des Flusses des Abgases 14a ändert. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Injektor 61 zumindest teilweise im Raum 60 angeordnet.
  • Nach dem Passieren des Abgases 14a durch den Mischer 31, wird das Abgas gemäß der vorliegenden Ausführungsform umgelenkt 141 und als umgelenkte Strömung 14b zumindest teilweise entlang des Ausgangs 112 bzw. des Mischers 31 geleitet. Der Fluss des Abgases 14b kann in Abhängigkeit von der Form des Ausgangs 112 und/oder des Mischers 31 sowie des Leitkörpers 17 erneut umgelenkt 142 werden, um entlang der Mantelfläche 113 geführt zu werden. Dabei wird das Abgas zumindest teilweise in Richtung zu dem Eingang 111 geleitet. Das Leiten des Abgases erfolgt, wie bereits hinsichtlich der 5 erläutert.
  • Im Nachfolgenden wird eine mögliche Ausgestaltung des Mischers 31 vorgestellt, die gemäß der vorliegenden Offenbarung im Rahmen des Systems zum Leiten von Abgas verwendet werden kann. Ein solcher Mischer 31 kann einmalig oder mehrmalig an bzw. in der Abgasleitvorrichtung 10 vorgesehen sein. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann der Mischer 31 ein Flügel-Mischer sein. Dieser ist beispielhaft in den 7A und 7B dargestellt. Der Mischer 31, wie im Nachfolgenden beschrieben, kann mit jeder der vorerwähnten Ausführungsformen kombiniert werden.
  • Gemäß den Ausführungsformen der 7A und 7B weist der Mischer 31 als Flügelmischer eine oder mehrere Reihen 71 an Flügeln 72 auf. Gemäß der Ausführungsform der 7A weist der Flügelmischer 31 eine einzelne Reihe 71 an (quer zu der Durchströmungsrichtung 32) hintereinander angeordneten Flügeln 72 auf, die abwechselnd zu der Abgasströmung hin oder von der Abgasströmung weg geneigt sind. Ein oder mehrere Flügel 72 können jeweils eine oder mehrere Öffnungen 73 aufweisen, durch die eine Durchmischung des Abgases und/oder ein Zerstäuben des Reduktionsmittels verbessert werden. Ferner kann durch das Vorsehen von einer oder mehreren Öffnungen 73 auf einem Flügel 72 der durch den Mischer erzeugte Gegendruck reduziert werden. Die Öffnungen 73 wurden aus Gründen der vereinfachten Darstellung in den 7B und 8 weggelassen, können dort allerdings ebenfalls vorgesehen sein.
  • 7B zeigt eine beispielhafte Ausgestaltung des Flügelmischers 31 mit zwei quer zur Durchströmungsrichtung 32 des Abgases angeordneten Reihen 711, 712 mit hintereinander angedeuteten Flügeln 72 auf.
  • Gemäß den Ausführungsformen der 7A und 7B wird das Reduktionsmittel auf die Flügel 72 des Mischers 31 aufgebracht. Das Reduktionsmittel wird beispielsweise derart auf die Flügel 72 aufgebracht, dass das Reduktionsmittel einen Film auf den Flügeln 72 bildet oder bilden kann. Die Flügel 72 sind gemäß den Ausführungsformen der 7A und 7B bevorzugt Wärmeabgebend ausgestaltet. Sie geben Wärme an das auf der Oberseite der Flügel 72 befindliche Reduktionsmittel und/oder an das hindurchströmende Abgas ab. Die Wärmeabgabe an ein auf den Flügeln 72 befindliches Reduktionsmittel bewirkt, dass die Temperatur des Reduktionsmittels bereits zu einem Zeitpunkt erhöht wird, zu dem es sich noch auf dem Mischer 31 befindet. Setzt sich das Reduktionsmittel in Form eines Films auf den Flügeln 72 ab, führt dies zu einer besseren Wärmeübertragung auf das Reduktionsmittel. Die Flügel 72 können die Wärme über den Oxidationskatalysator 11 aufnehmen. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der Flügelmischer 31 in der Nähe des Oxidationskatalysators 11 angeordnet und insbesondere an den Ausgang 112 bzw. eine Kante des Ausgangs 112 anschließt, wie beispielhaft in 5 und 6 dargestellt. Die aus dem Oxidationskatalysator 11 abgeleitete Wärme geht auf den Mischer 31 über, der die Wärme an die Flügel 72 weiterleiten kann, und/oder auf die Flügel 72 direkt über.
  • Fließt Abgas durch den Mischer, nimmt dieser das auf den Flügeln 72 befindliche Reduktionsmittel mit. Dies ist in der 8 beispielhaft gezeigt.
  • Nach der Ausführungsform der 8 setzt sich das Reduktionsmittel 42 nach der Zuführung auf zumindest einem Flügel 72 ab. Die Flügel 72 bilden bevorzugt den oben genannten Bereich des Mischers 31, auf den der Einspritzstrahl 42 des Reduktionsmittel-Injektors 41 gerichtet wird. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform bildet das Reduktionsmittel 42 auf dem Flügel 72 z.B. einen Film aus. Fließt das Abgas über den Flügel 72 z.B. in der mit dem Pfeil 81 angezeigten Richtung, bewegt sich das Reduktionsmittel 42 in der Flussrichtung 81 des Abgases mit. Diese Bewegung findet bevorzugt in Richtung zu einer Kante 83 des Flügels 72 statt. Erreicht das Reduktionsmittel 42 die Kante 83 des Flügels 72, verlässt es den Flügel 72 gemäß der Ausführungsform der 8 in Form von Tröpfchen 82. Diese Tröpfchen 82 gelangen in die Turbulenzen und/oder Flussrichtungsänderungen, die vom Mischer 31 und oder durch die Lage des Mischers 31 in der Abgasleitvorrichtung 10 bzw. im System erzeugt werden. Durch die Turbulenzen und/oder Flussrichtungsänderungen vermischen sich die Tröpfchen 82 mit dem durch den Mischer 31 fließenden Abgas.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird das Reduktionsmittel 42 nur den Seiten der Flügel 72 des Flügelmischers 31 zugeführt, auf die das durch den Mischer 31 fließende Abgas zufließt. Dadurch wird das Bilden von Tröpfchen 82 des Reduktionsmittels 42 sichergestellt. Darüber hinaus wird das Bilden von Ablagerungen des Reduktionsmittels auf der anderen Seite eines Flügels 72 vermieden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das Reduktionsmittel 42 ausschließlich oder überwiegend den in Vertikalrichtung oberen Flügeln 72 eines Flügelmischers 31 zugeführt. Dadurch werden die oberen Flügel 72 eines Flügelmischers 31 zur Tröpfchen-Bildung verwendet, während die unteren Flügel 72 das von den oberen Flügeln 72 heruntertropfende oder herunterfließende Reduktionsmittel 42 auffangen und sicherstellen, dass auch dieses in Form von Tröpfchen 82 zerkleinert wird. Auf diese Weise entsteht ein Wasserfall-Effekt, mit dem sichergestellt wird, dass das gesamte dem Mischer 31 zugeführte Reduktionsmittel 42 ohne Bildung von unerwünschten Ablagerungen zerkleinert und von dem Abgas aufgenommen wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen ein oder mehrere Flügel 72 des Mischers 31 zumindest eine Loch oder zumindest eine Öffnung 73 auf. Damit wird sichergestellt, dass im Mischer 31 kein Druckabfall entsteht. Dieser kann z.B. dann entstehen, wenn die Flügel 72 des Mischers 31 den Fluss des Abgases zu sehr einschränken. Auch an den Öffnungen 73 kann es zu einem zerkleinern bzw. Ablösen der Tröpfchen 82 des Reduktionsmittels kommen.
  • Darüber hinaus wird der Mischer 31 gemäß weiterer Ausführungsformen so betrieben, dass ständig oder zumindest immer wieder Turbulenzen und/oder Flussrichtungsänderungen in dem durch den Mischer 31 fließenden Abgas erzeugt werden. Auf diese Weise wird das Vermischen des Reduktionsmittels 42 mit dem Abgas verbessert.
  • Es ist anzumerken, dass die hierin beschriebenen Ausführungsformen nicht für sich stehen, sondern derart ausgestaltet sind, dass sie mit einander kombiniert werden können. Insbesondere können die zu den jeweiligen Ausführungsbeispielen gezeigten, beschriebenen oder in sonstiger Weise offenbarten Merkmale in beliebiger Weise miteinander kombiniert, gegeneinander ersetzt, ergänzt oder weggelassen werden.
  • Bei den in 2C, 2D und 2E dargestellten Führungen des Abgases 14a, 14b in zwei oder mehr Teilströmen, die einzeln oder in Gruppen durch jeweils eine oder mehrere Leitungspassagen 15a, 15b geführt werden, kann für bzw. in jedem dieser Teilströme ein separater Mischer 31 vorgesehen sein. Beispielsweise kann in dem Beispiel von 2C ein erster Mischer 31 in dem Abgasstrom 14b und ein zweiter Mischer 31 in dem Abgasstrom 14b‘ angeordnet sein.
  • Ein Injektor 41 kann dazu ausgebildet sein, einen einzigen Einspritzstrahl 42 abzugeben. Alternativ kann ein Injektor 41 dazu ausgebildet sein, zwei oder mehr Einspritzstrahlen in unterschiedlichen Richtungen abzugeben (vgl. 6). Die zwei oder mehr Einspritzstrahlen können gleiche oder unterschiedliche Einspritzraten haben und auf einen einzigen oder auf verschiedene Mischer 31 gerichtet sein. Weiterhin können zwei oder mehr Injektoren 41, insbesondere jeweils ein Injektor 41 für das Zuführen von Reduktionsmittel zu genau einem Mischer 31 vorgesehen sein. BEZUGSZEICHENLISTE
    10 Abgasleitvorrichtung Exhaust gas guiding device
    11 Abgasnachbehandlungselement/Oxidationskatalysator Exhaust gas after treatment element/ oxidation catalyst
    111 Eingang des Oxidationskatalysators/Eingangsfläche/vordere Stirnseite Input of the oxidation catalyst/entry surface/front side
    112 Ausgang des Oxidationskatalysators/Austrittsfläche/hintere Stirnseite Outlet of the oxidation catalyst/exit surface/back side
    113 Mantelfläche des Oxidationskatalysators Lateral surface of the oxidation catalyst
    12 Fluss des Abgases/Zufluss zu Nachbehandlungselement Flow of the exhaust gas/Influx to after treatment element
    13 Fluss des Abgases/Durchfluss durch Nachbehandlungselement Flow of the exhaust gas/Flow through after treatment element
    14 Fluss des Abgases/Abfluss aus Nachbehandlungselement und Führung an/in der Abgasleitvorrichtung Flow of the exhaust gas/Outflow from after treatment element and guidance at/in exhaust gas guiding element
    14a Abfluss aus Nachbehandlungselement Outflow of exhaust gas from after treatment element
    14b Fluss des Abgases im Wesentlichen entlang des Ausgangs geführt Flow of exhaust gas essentially guided along the outlet
    14c Fluss des Abgases im Wesentlichen entlang der Mantelfläche geführt Flow of exhaust gas essentially guided along lateral surface
    141 Erstes Umlenken First redirecting
    142 Zweites Umlenken Second redirecting
    143 Weiteres Umlenken Further redirecting
    15 Außenbereich des Oxidationskatalysators/Strömungspassage an/in Abgasleitvorrichtung Outer space of the oxidation catalyst/flow passage at/in exhaust gas guidance device
    15a Erste Leitpassage First guiding passage
    15b Zweite Leitpassage Second guiding passage
    16 Vom Oxidationskatalysator abgegebene Wärme Heat given off from the oxidation catalyst
    17 Begrenzung/Leitkörper Boundary/Guiding body
    17a Begrenzung/Stirnwand Boundary/front wall
    17b Begrenzung/erste Seitenwand Boundary/first side wall
    17c Begrenzung/zweite Seitenwand Boundary/second side wall
    17d Mittelwandung/Strömungsteiler Middle wall/Flow separator
    17e Zwischenwand Intermediate wall
    18 Wärmeisolierung/thermische Isolierung Heat insulation
    31 Mischer Mixer
    32 Fluss des Abgases/Zufluss zu Mischer Flow of the exhaust gas/Flow towards mixer
    33 Fluss des Abgases/umgelenkter Fluss nach Mischer Flow of the exhaust gas/redirected flow after mixer
    41 Injektor/Reduktionsmittelinjektor Injector/reductant injector
    41a Aufnahme für Injektor Reception for Injector
    42 Abgas-Additiv/Reduktionsmittel/Einspritzstrahl Exhaustgas additive/reducing agent (reductant)/Injection spray
    50 Raum zwischen dem Mischer und dem Oxidationskatalysator Room between the mixer and the oxidation catalyst
    51 Gemeinsamer Ausgang Common output
    52 Leitung Duct
    53 SCR-Katalysator SCR catalyst
    60 Raum zwischen dem Mischer und dem Oxidationskatalysator Room between the mixer and the oxidation catalyst
    71 Reihe mit Flügeln Row with blades
    711 Reihe mit Flügeln Row with blades
    712 Reihe mit Flügeln Row with blades
    72 Flügel Blade(s)
    73 Öffnung/Loch Opening/hole
    81 Fluss des Abgases Flow of the exhaust gas
    82 Tröpfchen des Reduktionsmittels Droplets of the reducing agent
    83 Kante eines Flügels Edge of a blade

Claims (18)

  1. Abgasleitvorrichtung zum Leiten von Abgas (14), eines Verbrennungsmotors, wobei die Abgasleitvorrichtung (10) mit einem Abgasnachbehandlungselement (11) zusammenwirkt oder verbunden ist, in dem Abgas (12) des Verbrennungsmotors vom Eingang (111) des Abgasnachbehandlungselements (11) zum Ausgang (112) des Abgasnachbehandlungselements (11) fließt, dadurch gekenn zeichnet, dass die Abgasleitvorrichtung (10) ausgestaltet ist, das gesamte Abgas (14a), das aus dem Ausgang (112) des Abgasnachbehandlungselements (11) hinausfließt, um die Mantelfläche (113) des Abgasnachbehandlungselements (11) und zumindest teilweise in eine Richtung zu dem Eingang (111) des Abgasnachbehandlungselements (11) zu leiten.
  2. Abgasleitvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennze ic hnet, dass das Abgasnachbehandlungselement (11) ein exotherm arbeitendes Abgasnachbehandlungselement, insbesondere ein Oxidationskatalysator ist, und dass das Abgas (14b, 14c) derart geleitet ist, dass es Wärme (16) von dem Abgasnachbehandlungselement (11) aufnimmt, die von dem Abgasnachbehandlungselement über die Mantelfläche (113) abgegeben wird.
  3. Abgasleitvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die Abgasleitvorrichtung (10) einen Mischer (31) aufweist, der ausgestaltet ist, ein Abgas-Additiv, insbesondere ein Abgas-Additiv (42), mit dem aus dem Ausgang des Abgasnachbehandlungselements (11) hinausfließenden Abgas (14, 14b) zu vermischen.
  4. Abgasleitvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Mischer (31) ausgestaltet ist: während eines Passierens des Abgases (14a, 14b) durch den Mischer (31): – Tröpfchen (82) des Abgas-Additivs zu bilden oder zu zerkleinern, und/oder – die Tröpfchen (82) des Abgas-Additivs mit dem Abgas (14a, 14b) zu vermischen, und/oder – eine Turbulenz zu erzeugen, und/oder – die Richtung des Flusses (14a, 14b) des Abgases zu ändern.
  5. Abgasleitvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Mischer (31): – im Strömungsverlauf (14a, 14b) des Abgases hinter dem Ausgang (112) des Abgasnachbehandlungselements (11) angeordnet ist, insbesondere direkt hinter dem Ausgang (112); – den Ausgang (112) des Abgasnachbehandlungselements (11) zumindest teilweise überdeckt; und/oder – an einem Ort (142) angeordnet ist, an dem das aus dem Ausgang (112) des Abgasnachbehandlungselements hinausfließende Abgas (14a, 14b) zu der Mantelfläche (113) des Abgasnachbehandlungselements (11) und zumindest teilweise in die Richtung zu dem Eingang (111) des Abgasnachbehandlungselements (11) geleitet wird.
  6. Abgasleitvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Mischer (31) so angeordnet ist, dass das gesamte aus dem Ausgang (112) des Abgasnachbehandlungselements (11) hinausfließende Abgas (14a) durch den Mischer (31) geleitet wird.
  7. Abgasleitvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abgasleitvorrichtung (10) ausgestaltet ist, den Fluss (14b) des Abgases unmittelbar nach dem Mischen des Abgases mit dem Abgas-Additiv (42) umzulenken (141, 142).
  8. Abgasleitvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abgasleitvorrichtung (10) ausgestaltet ist, das Gemisch von Abgas und Abgas-Additiv entlang der Mantelfläche (113) des Abgasnachbehandlungselements (11) zu leiten.
  9. Abgasleitvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Mischer (31) ein Flügel-Mischer ist.
  10. Abgasleitvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei: – der Flügel-Mischer eine oder mehrere Reihen (711, 712) an Flügeln aufweist; und/oder – Flügel (72) des Mischers (31) dazu ausgestaltet sind, Wärme an das Abgas-Additiv (42) abzugeben; und/oder – die Flügel so angeordnet sind, dass das Abgas-Additiv (42) während des Mischens über die Flügel (72) fließt und die Flügel (72) in Form von zerkleinerten Tröpfchen (82) verlässt.
  11. Abgasleitvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abgasleitvorrichtung (10) ausgestaltet ist, das Abgas-Additiv (42) dem Mischer (31) so zuzuführen, dass sich das Abgas-Additiv (42) auf einem oder mehreren vorgesehenen Bereichen, insbesondere einem oder mehreren Flügeln (72) des Flügelmischers, absetzt und/oder dass ein Film aus dem Abgas-Additiv (42) auf den Flügeln (72) des Flügelmischers entsteht.
  12. Abgasleitvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das System derart ausgestaltet ist, dass das Abgas-Additiv (42) dem Mischer mittels eines Injektors zugeführt wird, insbesondere dass die Abgasleitvorrichtung eine Aufnahme (31) für einen Abgas-Additiv-Injektor (41) aufweist.
  13. Abgasleitvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abgasleitvorrichtung (10) und insbesondere eine Aufnahme (41a) für einen Abgas-Additiv-Injektor (41) derart ausgestaltet sind, dass das Abgas-Additiv (42) dem Mischer (31) in einem Bereich zugeführt wird, in dem sich die Flussrichtung des Abgases um 90° oder im Wesentlichen um 90° ändert, insbesondere an oder vor einer Umlenkung (141, 142) des Abgasstromes (14a, 14b) zu der Mantelfläche (113) des Abgasnachbehandlungselements (11).
  14. Abgasleitvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Abgasleitvorrichtung (10) zumindest zwei oder mehr Teilströme (14b, 14b‘) bildet und insbesondere zwei oder mehr Leitpassagen (15a, 15b) aufweist, durch die das Abgas (14c) entlang der Mantelfläche (113) des Abgasnachbehandlungselements (11) geleitet wird.
  15. Abgasleitvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Teilstrom (14b) auf einer ersten Seite, insbesondere oberhalb des Abgasnachbehandlungselements (11) verläuft und ein zweiter Teilstrom (14b‘) auf einer anderen, insbesondere der gegenüberliegenden Seite des Abgasnachbehandlungselements (11) verläuft.
  16. Abgasleitvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Abgasleitvorrichtung (11) einen gemeinsamen Ausgang (51) aufweist, in dem das Abgas und insbesondere die Teilströme (14b, 14b‘) nach dem Passieren der Mantelfläche (113) zusammengeführt werden.
  17. System zum Leiten von Abgas eines Verbrennungsmotors umfassend eine Abgasleitvorrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche und ein Abgasnachbehandlungselement (11).
  18. System zum Leiten von Abgas nach dem vorhergehenden Anspruch, umfassend einen Abgas-Additiv-Injektor (41) und/oder einen Mischer (31).
DE102015122009.1A 2015-12-16 2015-12-16 Abgasleitvorrichtung zum Leiten von Abgas eines Verbrennungsmotors und zum Durchmischen des Abgases mit einem Abgas-Additiv Active DE102015122009B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015122009.1A DE102015122009B4 (de) 2015-12-16 2015-12-16 Abgasleitvorrichtung zum Leiten von Abgas eines Verbrennungsmotors und zum Durchmischen des Abgases mit einem Abgas-Additiv

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015122009.1A DE102015122009B4 (de) 2015-12-16 2015-12-16 Abgasleitvorrichtung zum Leiten von Abgas eines Verbrennungsmotors und zum Durchmischen des Abgases mit einem Abgas-Additiv

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102015122009A1 true DE102015122009A1 (de) 2017-06-22
DE102015122009B4 DE102015122009B4 (de) 2021-07-29

Family

ID=58994728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015122009.1A Active DE102015122009B4 (de) 2015-12-16 2015-12-16 Abgasleitvorrichtung zum Leiten von Abgas eines Verbrennungsmotors und zum Durchmischen des Abgases mit einem Abgas-Additiv

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102015122009B4 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017124032A1 (de) * 2017-10-16 2019-04-18 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Abgas/Reaktionsmittel-Mischbaugruppe
US10724412B2 (en) 2017-12-20 2020-07-28 Cnh Industrial America Llc Exhaust system for a work vehicle
DE102019126578A1 (de) * 2019-10-02 2021-04-08 Denso Corporation Technik zur Homogenisierung von Abgasgemischen

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19955013A1 (de) * 1999-11-16 2001-05-17 Volkswagen Ag Abgasanlage einer Verbrennungskraftmaschine
DE102010034705A1 (de) * 2010-08-18 2012-02-23 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Kompakte Abgasbehandlungseinheit mit Reaktionsmittelzugabe

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19955013A1 (de) * 1999-11-16 2001-05-17 Volkswagen Ag Abgasanlage einer Verbrennungskraftmaschine
DE102010034705A1 (de) * 2010-08-18 2012-02-23 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Kompakte Abgasbehandlungseinheit mit Reaktionsmittelzugabe

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017124032A1 (de) * 2017-10-16 2019-04-18 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Abgas/Reaktionsmittel-Mischbaugruppe
US11015507B2 (en) 2017-10-16 2021-05-25 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Exhaust gas/reactant mixing assembly unit
US10724412B2 (en) 2017-12-20 2020-07-28 Cnh Industrial America Llc Exhaust system for a work vehicle
DE102019126578A1 (de) * 2019-10-02 2021-04-08 Denso Corporation Technik zur Homogenisierung von Abgasgemischen

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015122009B4 (de) 2021-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3216992B1 (de) Mischer
DE112014003949B4 (de) Abgasreinigungsvorrichtung für Verbrennungsmotor
EP1969213B1 (de) Einbauteil zur montage in einem abgasstrang einer verbrennungskraftmaschine
EP2252779B1 (de) Dosiervorrichtung zur schadstoffverminderung in abgasen
DE112012006960B4 (de) Abgasanlage-Mischeinrichtung mit Impaktor
DE112016007361T5 (de) Reduktionsmittelmischer
EP2700442B1 (de) Abgasanlage mit Misch- und/oder Verdampfungseinrichtung
DE102010014037A1 (de) Reduktionsmittelzersetzungssystem
DE102011108237A1 (de) Anordnung zum Einbringen eines Zusatzstoffes in einen Gasstrom
DE102016122624A1 (de) Reduktionsmittel-mischsystem für eine vorrichtung zur abgasnachbehandlung
DE112013000014T5 (de) Mischvorrichtung für eine wässrige Reduktionsmittellösung und Abgasnachbehandlungsvorrichtung, die mit derselben versehen ist
DE112013000012T5 (de) Mischvorrichtung für eine wässrige Reduktionsmittellösung und Abgasnachbehandlungsvorrichtung, die mit derselben versehen ist
DE102009053950A1 (de) Vorrichtung zur Nachbehandlung von Abgasen von Brennkraftmaschinen
DE102009007355A1 (de) Spiralförmiger Auslasskanal
DE102008048796A1 (de) Abgasreinigungssystem für Dieselmotoren
DE102019210877A1 (de) Mischer und Abgasnachbehandlungssystem
DE102006019052A1 (de) Einbauteil zur Montage in einem Abgasstrang
DE102016222743A1 (de) Integriertes Abgasnachbehandlungssystem
DE10324482A1 (de) Vorrichtung zur Dosierung eines Reduktionsmittels zum Abgas eines Verbrennungsmotors
DE102020124106A1 (de) Kraftfahrzeugabgasnachbehandlungssystem
DE102015122009B4 (de) Abgasleitvorrichtung zum Leiten von Abgas eines Verbrennungsmotors und zum Durchmischen des Abgases mit einem Abgas-Additiv
DE102008017395A1 (de) Misch- und/oder Verdampfungseinrichtung und zugehöriges Herstellungsverfahren
EP2148053A2 (de) Katalysatoranordnung zur Reinigung eines Abgasstroms
DE102020121659A1 (de) Abgasnachbehandlungsanlage mit Mischmerkmalen
EP2570178B1 (de) Mischeinrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final