DE102016114283A1 - exhaust aftertreatment arrangement - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasnachbehandlungsanordnung (1) an einer Verbrennungskraftmaschine, aufweisend zwei in Abgasströmungsrichtung aufeinander folgend angeordnete Abgasnachbehandlungskomponenten, wobei die Längsachsen beider Abgasnachbehandlungskomponenten in einem Winkel von 30 bis 150 Grad zueinander angeordnet verlaufen, wobei zwischen einer Außenmantelfläche der ersten Abgasnachbehandlungskomponente und einem Gehäuse der Abgasnachbehandlungsanordnung ein Strömungskanal ausgebildet ist und das Abgas nach Durchströmen der ersten Abgasnachbehandlungskomponente umgelenkt wird, wobei zumindest teilweise das Abgas durch den Strömungskanal geführt wird, bevor es in die zweite Abgasnachbehandlungskomponente einströmt, welche sich dadurch auszeichnet, dass im Bereich des Strömungskanals ein Injektor zum Eindüsen eines Reduktionsmittels in den Strömungskanal vorgesehen ist, wobei die zweite Abgasnachbehandlungskomponente ein SCR Katalysator ist.The present invention relates to an exhaust aftertreatment device (1) on an internal combustion engine, comprising two arranged in the exhaust gas flow direction sequentially exhaust aftertreatment components, wherein the longitudinal axes of the exhaust aftertreatment components arranged at an angle of 30 to 150 degrees to each other, wherein between an outer circumferential surface of the first exhaust aftertreatment component and a housing of Exhaust after-treatment arrangement, a flow channel is formed and the exhaust gas is deflected after flowing through the first exhaust aftertreatment component, wherein at least partially the exhaust gas is passed through the flow channel before it flows into the second exhaust aftertreatment component, which is characterized in that in the region of the flow channel, an injector for injecting a Reductant is provided in the flow channel, wherein the second exhaust aftertreatment component is an SCR catalyst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasnachbehandlungsanordnung an einer Verbrennungskraftmaschine gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Patentanspruch 1.The present invention relates to an exhaust aftertreatment arrangement on an internal combustion engine according to the features in the preamble of claim 1.

In Kraftfahrzeugen werden Verbrennungskraftmaschinen eingesetzt, um die im Kraftstoff enthaltene chemische Energie durch den Verbrennungsprozess in mechanische Energie zum Antrieb des Kraftfahrzeuges zu wandeln. Dabei werden bedingt durch den ideellen Carnot-Prozess ca. 40 % der im Kraftstoff enthaltenen Energie in Bewegungsenergie umgewandelt, die restliche im Kraftstoff enthaltene Energie wird in Wärme umgewandelt und es entstehen beim Verbrennungsprozess Abgase. In motor vehicles, internal combustion engines are used to convert the chemical energy contained in the fuel through the combustion process into mechanical energy for driving the motor vehicle. Due to the ideal Carnot process, about 40% of the energy contained in the fuel is converted into kinetic energy, the remaining energy contained in the fuel is converted into heat and exhaust gases are produced during the combustion process.

Diese Abgase weisen unter anderem Stickoxide auf (NO, NO2). Aus dem Stand der Technik hat sich in den letzten Jahren insbesondere auch im Automobilbau die Selektive Katalytische Reduktion (SCR) etabliert, bei welcher ein Reduktionsmittel dem Abgas zugemischt wird und dabei selektiv Stickoxide reduziert werden und unerwünschte Nebenreaktionen wie Oxidation von Schwefeldioxid zu Schwefeltrioxid unterdrückt werden.Among other things, these exhaust gases contain nitrogen oxides (NO, NO2). Selective catalytic reduction (SCR) has been established in recent years, especially in the automotive industry, in which a reducing agent is added to the exhaust gas and thereby selectively reduced nitrogen oxides and undesirable side reactions such as oxidation of sulfur dioxide to sulfur trioxide are suppressed.

Als Reduktionsmittel wird Ammoniak verwendet. Im Kraftfahrzeugbau wird dies als wässrige Harnstofflösung bereitgestellt und ist unter anderem unter der eingetragenen Marke AdBlue bekannt. Insbesondere ist es Ziel, durch die Selektive Katalytische Reduktion, welche auch als Harnstoffeinspritzung bekannt ist, bei Dieselmotoren die Stickoxidemission zu senken.The reducing agent used is ammonia. In the automotive industry, this is provided as an aqueous urea solution and is known, inter alia, under the registered trademark AdBlue. In particular, it is the goal of reducing the nitrogen oxide emission in diesel engines by means of selective catalytic reduction, which is also known as urea injection.

Das dem Abgasstrom beigemischte Reduktionsmittel muss mit den Abgasen durchmischt werden. Das Reduktionsmittel selbst wird oftmals mit einem Injektor in den Abgasstrom eingespritzt bzw. eingedüst. Nach der Durchmischung des Abgasstroms mit dem Reduktionsmittel tritt dieser dann in einen in Strömungsrichtung nachfolgenden SCR-Katalysator ein. The reducing agent added to the exhaust gas flow must be mixed with the exhaust gases. The reducing agent itself is often injected with an injector into the exhaust stream or injected. After the mixing of the exhaust gas flow with the reducing agent, this then enters a downstream in the flow direction SCR catalyst.

Der Stelle der Injektion des Abgasstromes mit dem Reduktionsmittel ist zumeist noch ein Oxidationskatalysator vorgeschaltet.The point of injection of the exhaust gas stream with the reducing agent is usually preceded by an oxidation catalyst.

Um zukünftige NOx Abgasgesetzgebungen zu erfüllen, wird eine möglichst hohe Effektivität bzgl. der NOx Konvertierung angestrebt. Aufgrund der in Motornähe meist sehr beengten Bauraumverhältnisse sind möglichst kompakte Konstruktionen der Abgasnachbehandlungsstrecke erforderlich. In order to meet future NOx emissions legislation, the highest possible effectiveness with respect to NOx conversion is sought. Due to the close to the engine usually very tight space conditions as compact as possible constructions of the exhaust aftertreatment route are required.

So ist beispielsweise aus der DE 10 2015 107 083 A1 eine Abgasnachbehandlungsanordnung bekannt, bei der zwei Abgasnachbehandlungskomponenten in kompakter Weise unter Berücksichtigung des Bauraums zueinander angeordnet sind.For example, from the DE 10 2015 107 083 A1 an exhaust aftertreatment arrangement is known in which two exhaust aftertreatment components are arranged in a compact manner taking into account the space to each other.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Abgasnachbehandlungsanordnung bereitzustellen, die kompakte Bauraumabmessungen, zugleich jedoch die Möglichkeit der selektiven katalytischen Reduktion mit optimalem Wirkungsgrad bietet.The object of the present invention is to provide an exhaust aftertreatment arrangement which offers compact space dimensions, but at the same time the possibility of selective catalytic reduction with optimum efficiency.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen im Patentanspruch 1 gelöst.The object is achieved with the features in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.Advantageous embodiments of the present invention are described in the dependent claims.

Die Abgasnachbehandlungsanordnung ist für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeuges vorgesehen und weist mindestens zwei in Abgasströmungsrichtung aufeinander folgend angeordnete Abgasnachbehandlungskomponenten auf. Die Längsachsen dieser zwei Abgasnachbehandlungskomponenten sind in einem Winkel von 30° bis 150°, bevorzugt 70° bis 110° zueinander verlaufend angeordnet. Vorteilhafterweise ist die zweite Abgasnachbehandlungskomponente bereichsweise von der ersten Abgasnachbehandlungskomponente überdeckt bzw. übergriffen. Bevorzugt sind mindestens 35%, insbesondere mehr als 50% der Querschnittsfläche der zweiten Abgasnachbehandlungskomponente von einer Projektion entlang der Längsrichtung der zweiten Abgasnachbehandlungskomponente von der ersten Abgasnachbehandlungskomponente überdeckt. Hierdurch wird eine besonders kompakte Anordnung der zwei Abgasnachbehandlungskomponenten zueinander ermöglicht. The exhaust aftertreatment arrangement is provided for an internal combustion engine of a motor vehicle and has at least two exhaust gas aftertreatment components sequentially arranged in the exhaust gas flow direction. The longitudinal axes of these two exhaust aftertreatment components are arranged at an angle of 30 ° to 150 °, preferably 70 ° to 110 ° to each other. Advantageously, the second exhaust aftertreatment component is partially covered or overlapped by the first exhaust aftertreatment component. Preferably, at least 35%, in particular more than 50% of the cross-sectional area of the second exhaust aftertreatment component is covered by a projection along the longitudinal direction of the second exhaust aftertreatment component of the first exhaust aftertreatment component. This allows a particularly compact arrangement of the two exhaust aftertreatment components to each other.

Ferner ist vorgesehen, dass zwischen einer Außenmantelfläche der ersten Abgasnachbehandlungskomponente und einem Gehäuse der Abgasnachbehandlungsanordnung ein Strömungskanal ausgebildet ist und das Abgas nach Durchströmen der ersten Abgasnachbehandlungskomponente umgelenkt wird. Die Umlenkung erfolgt insbesondere um ca. 180°. Dabei wird zumindest teilweise das Abgas bevorzugt mehr als 80%, insbesondere mehr als 90% des Abgases durch den Strömungskanal geführt. Es umströmt somit die Außenmantelfläche der ersten Abgasnachbehandlungskomponente, bevor es in die zweite Abgasnachbehandlungskomponente einströmt. It is further provided that between a outer circumferential surface of the first exhaust aftertreatment component and a housing of the exhaust aftertreatment device, a flow channel is formed and the exhaust gas is deflected after flowing through the first exhaust aftertreatment component. The deflection takes place in particular by about 180 °. In this case, the exhaust gas is preferably at least partially performed more than 80%, in particular more than 90% of the exhaust gas through the flow channel. It thus flows around the outer circumferential surface of the first exhaust aftertreatment component before it flows into the second exhaust aftertreatment component.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass im Bereich des Strömungskanals, der zwischen Außenmantelfläche der ersten Abgasnachbehandlungskomponente und dem Gehäuse der Abgasnachbehandlungsanordnung ausgebildet ist, ein Injektor zum Eindüsen eines Reduktionsmittels in den Strömungskanal angeordnet ist. Die zweite Abgasnachbehandlungskomponente ist erfindungsgemäß ein SCR-Katalysator. Der SCR-Katalysator kann auch als SCR-Filter bezeichnet werden.According to the invention, an injector for injecting a reducing agent into the flow channel is arranged in the region of the flow channel formed between the outer circumferential surface of the first exhaust aftertreatment component and the housing of the exhaust gas aftertreatment device. The second Exhaust after-treatment component according to the invention is an SCR catalyst. The SCR catalyst may also be referred to as an SCR filter.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Abgasnachbehandlungskomponenten zueinander ist es somit möglich, eine kompakte Bauraumabmessung zu ermöglichen. Die gesamte Abgasnachbehandlungsanordnung kann somit möglichst motornah an der Verbrennungskraftmaschine angeordnet werden. Die Arbeitstemperaturen des SCR-Katalysators sind aufgrund der Abwärme der Verbrennungskraftmaschine schneller erreicht, wodurch dessen Wirkungsgrad gesteigert wird. The inventive arrangement of the exhaust aftertreatment components to each other, it is thus possible to allow a compact space dimension. The entire exhaust aftertreatment arrangement can thus be arranged as close to the engine as possible on the internal combustion engine. The operating temperatures of the SCR catalyst are reached faster due to the waste heat of the internal combustion engine, whereby its efficiency is increased.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Strömungskanals um die Außenmantelfläche der ersten Abgasnachbehandlungskomponente sowie die vorherige Umlenkung der Abgasströmung wird es trotz des kompakten Bauraumes weiterhin ermöglicht, eine homogene und gute Durchmischung von eingedüstem Reduktionsmittel und strömendem Abgas zu erreichen. Insbesondere wird eine hinreichend lange Mischstrecke durch den Strömungskanal bereitgestellt, ohne dass die Abgasnachbehandlungskomponenten örtlich weit entfernt auseinanderliegen. Dies wird dadurch realisiert, dass eine Mischstrecke bereits in dem Strömungskanal um die Außenmantelfläche der ersten Abgasnachbehandlungskomponente herum ausgebildet ist. The inventive design of the flow channel to the outer circumferential surface of the first exhaust aftertreatment component and the previous deflection of the exhaust gas flow, it is still possible despite the compact installation space to achieve a homogeneous and thorough mixing of injected reducing agent and flowing exhaust gas. In particular, a sufficiently long mixing section is provided through the flow channel, without the exhaust aftertreatment components being far apart from one another. This is realized in that a mixing section is already formed in the flow channel around the outer circumferential surface of the first exhaust aftertreatment component.

Die erste Abgasnachbehandlungskomponente ist als Oxidationsfilter ausgebildet. Insbesondere ist die Verbrennungskraftmaschine eine selbstzündende Verbrennungskraftmaschine, bevorzugt ein Dieselmotor. Der Oxidationsfilter ist in diesem Falle als Dieseloxidationsfilter ausgebildet, bevorzugt als Metall-Wickel-Katalysator. The first exhaust aftertreatment component is designed as an oxidation filter. In particular, the internal combustion engine is a self-igniting internal combustion engine, preferably a diesel engine. The oxidation filter is designed in this case as a diesel oxidation filter, preferably as a metal-wound catalyst.

Der Strömungskanal, der die Außenmantelfläche, insbesondere die zylindrische Außenmantelfläche der ersten Abgasnachbehandlungskomponente, zumindest teilweise umgreift, ist insbesondere diese flächig umgreifend ausgebildet. Ein Großteil, insbesondere mehr als 50%, der Außenmantelfläche der ersten Abgasnachbehandlungskompontente ist zu einer Innenmantelfläche des Gehäuses beabstandet, so dass dazwischen der flächige Strömungskanal ausgebildet ist. In Abgasströmungsrichtung folgend ist ein Teil der Außenmantelfläche der ersten Abgasnachbehandlungskomponente nicht unmittelbar beabstandet zu dem Gehäuse ausgebildet. Dieser Teil der Außenmantelfläche ist in Richtung zu der zweiten Abgasnachbehandlungskomponente orientiert angeordnet. Bevorzugt sind mehr als 60%, insbesondere mehr als 70%, der Außenmantelfläche der ersten Abgasnachbehandlungskomponente eine Seite des flächigen Strömungskanals ausbildend. The flow channel which at least partially surrounds the outer lateral surface, in particular the cylindrical outer lateral surface of the first exhaust gas aftertreatment component, is in particular designed to encompass this area. A large part, in particular more than 50%, of the outer lateral surface of the first exhaust gas after-treatment component is spaced apart from an inner lateral surface of the housing, so that the planar flow channel is formed therebetween. Following in the exhaust gas flow direction, a part of the outer circumferential surface of the first exhaust aftertreatment component is not formed directly spaced from the housing. This part of the outer circumferential surface is oriented in the direction of the second exhaust aftertreatment component. Preferably, more than 60%, in particular more than 70%, of the outer lateral surface of the first exhaust gas after-treatment component form one side of the planar flow channel.

Der Teilstrom des Abgases, der durch den Strömungskanal fließt, weist insbesondere aufgrund der zuvor erfolgten Umlenkung nach Passieren der ersten Abgasnachbehandlungskomponente eine turbulente Strömung auf. Diese Turbulenz der Strömung verbessert die Durchmischung mit dem eingedüsten Reduktionsmittel. Bevorzugt wird der gesamte Abgasstrom durch den Strömungskanal geführt.The partial flow of the exhaust gas flowing through the flow channel has a turbulent flow, in particular due to the previously performed deflection after passing through the first exhaust aftertreatment component. This turbulence of the flow improves the mixing with the injected reducing agent. Preferably, the entire exhaust gas flow is passed through the flow channel.

Der Injektor ist insbesondere auf der der zweiten Abgasnachbehandlungskomponente gegenüberliegende Seite an der ersten Abgasnachbehandlungskomponente angeordnet. Das eingedüste Injektionsmittel legt somit noch einen weitest möglichen Weg durch den Strömungskanal zurück. Die Mischstrecke von Abgas- und Reduktionsmittel wird somit maximal ausgenutzt. The injector is arranged in particular on the second exhaust gas aftertreatment component opposite side of the first exhaust aftertreatment component. The injected injection medium thus still lays the furthest possible way through the flow channel. The mixing section of exhaust and reducing agent is thus utilized to the maximum.

Weiterhin besonders bevorzugt ist in dem Strömungskanal ein Drallelement und/oder Prallelement angeordnet. Das Drallelement kann entweder derart ausgebildet sein, dass eine zusätzliche Drallbewegung bzw. Turbulenz in dem strömenden Abgas erzeugt wird. Das Drallelement kann auch derart ausgebildet sein, dass das eingedüste Reduktionsmittel mit einem Drall- bzw. einer Turbulenz versetzt wird. Es kann auch ein separates Prallelement angeordnet sein oder das Drallelement kann kombiniert werden mit dem Prallelement. Furthermore, particularly preferably, a swirl element and / or impact element is arranged in the flow channel. The swirl element can either be designed such that an additional swirling motion or turbulence is generated in the flowing exhaust gas. The swirl element can also be configured such that the injected reducing agent is mixed with swirl or turbulence. It can also be arranged a separate impact element or the swirl element can be combined with the baffle element.

Bei dem Prallelement prallt zunächst das eingedüste Reduktionsmittel auf. Es entstehen somit noch kleinere Tropfen und dadurch eine bessere Durchmischung mit dem strömenden Abgas. Es findet also an einem Prallelement ein Tropfenaufbruch statt.In the baffle element, the injected reducing agent initially bounces. This results in even smaller drops and thus better mixing with the flowing exhaust gas. Thus, there is a drop break on a baffle element.

Weiterhin besonders bevorzugt ist der Injektor in einem derartigen Winkel an dem Gehäuse der Abgasnachbehandlungsanordnung angeordnet, dass das eingedüste Injektionsmittel in einer tangentialen Richtung zu der Außenmantelfläche der ersten Abgasnachbehandlungskomponente in den Strömungskanal eingedüst wird. Das Injektionsmittel wird bevorzugt mit der Abgasströmungsrichtung in den Strömungskanal eingedüst.Furthermore, particularly preferably, the injector is arranged at such an angle on the housing of the exhaust gas aftertreatment arrangement, that the injected injection medium is injected into the flow channel in a tangential direction to the outer lateral surface of the first exhaust gas aftertreatment component. The injection medium is preferably injected into the flow channel with the exhaust gas flow direction.

Eine alternative Ausgestaltungsvariante sieht vor, dass das Injektionsmittel entgegen der Abgasströmungsrichtung eingedüst wird. Alternativ oder ergänzend kann das Injektionsmittel auch auf die Außenmantelfläche der ersten Abgasnachbehandlungskomponente aufgedüst werden, insbesondere im Wesentlichen rechtwinklig, so dass es hiervon abprallt und auch hier ein Tropfenaufbruch erfolgt. An alternative embodiment variant provides that the injection agent is injected counter to the exhaust gas flow direction. Alternatively or additionally, the injection agent can also be sprayed onto the outer lateral surface of the first exhaust gas aftertreatment component, in particular substantially at right angles, so that it rebounds therefrom and, in this case too, dripping occurs.

Wiederum alternativ oder ergänzend ist ein Umlenkelement in dem Strömungskanal vorgesehen. Das eingedüste Reduktionsmittel kann somit teilweise in eine entgegengesetzte tangentiale Richtung umgelenkt werden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die erste Abgasnachbehandlungskomponente beidseitig an ihrer Außenmantelfläche nicht nur von dem strömenden Abgas, sondern auch von dem eingedüsten Reduktionsmittel umströmt wird.Again alternatively or additionally, a deflection element is provided in the flow channel. The injected reducing agent can thus partially in an opposite tangential direction be redirected. This results in the advantage that the first exhaust aftertreatment component flows around both sides of its outer circumferential surface not only from the flowing exhaust gas, but also from the injected reducing agent.

Weiterhin erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Strömungskanal in einen Überführungskanal übergeht. Der Überführungskanal verbindet die erste Abgasnachbehandlungskomponente und die zweite Abgasnachbehandlungskomponente miteinander fluidleitend. Furthermore, according to the invention it is provided that the flow channel merges into a transfer channel. The transfer passage connects the first exhaust aftertreatment component and the second exhaust aftertreatment component to one another in a fluid-conducting manner.

In dem Überführungskanal ist ferner bevorzugt ein Drallelement und/oder ein Prallelement angeordnet. Auch hierdurch kann das bereits mit Reduktionsmittel vermischte, strömende Abgas nochmals in eine Drallbewegung zur besseren Durchmischung versetzt werden. Ferner kann ein zusätzliches Prallelement vorgesehen sein, so dass noch enthaltene größere Tröpfchen des im Abgas mitströmenden Reduktionsmittels nochmals einen Tropfenaufbruch erfahren und eine bessere Durchmischung mit dem Abgas gegeben ist. In the transfer channel, a swirl element and / or a baffle element is furthermore preferably arranged. As a result, the flowing exhaust gas, which has already been mixed with reducing agent, can again be mixed into a swirling motion for better mixing. Furthermore, an additional baffle element can be provided, so that even larger droplets of the reductant flowing in the exhaust gas undergo another droplet break-up and a better thorough mixing with the exhaust gas is provided.

Bevorzugt ist das Drallelement und/oder Prallelement in dem Überführungskanal mit der Außenmantelfläche der ersten Abgasnachbehandlungskomponente gekoppelt. In Bezug auf die Strömungsrichtung sowie den Überführungskanal ist es somit möglich, dass das Drallelement und/oder Prallelement, außer mit der Koppelseite zur ersten Abgasnachbehandlungskomponente, ansonsten frei im Überführungskanal hängend angeordnet ist.Preferably, the swirl element and / or impact element is coupled in the transfer passage with the outer circumferential surface of the first exhaust aftertreatment component. With regard to the flow direction and the transfer channel, it is thus possible that the swirl element and / or impact element, except for the coupling side to the first exhaust aftertreatment component, is otherwise freely suspended in the transfer channel.

Weiterhin besonders bevorzugt ist das Drallelement als Leitelement bzw. Drallschaufel ausgebildet. Das Leitelement, oder auch Leitschaufel, ist derart ausgebildet, dass die Strömungsstrecke von Abgas- und Reduktionsmittel vor Eintritt in den SCR-Katalysator nochmals verlängert wird. Ein längerer Zeitraum zur Durchmischung von strömendem Abgas und Reduktionsmittel ist somit gegeben, sowie ein zusätzlicher Drall, bzw. Rotation, wird erzeugt, weshalb auch die Durchmischung verbessert ist. Furthermore, particularly preferably, the swirl element is designed as a guide element or swirl blade. The guide element, or guide vane, is designed in such a way that the flow path of exhaust gas and reducing agent is further extended before it enters the SCR catalytic converter. A longer period for mixing of flowing exhaust gas and reducing agent is thus given, and an additional twist, or rotation, is generated, which is why the mixing is improved.

Weiterhin besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die beiden Längsachsen der Abgasnachbehandlungskomponenten in einem Winkel von 80° bis 100°, insbesondere von 85° bis 95° und bevorzugt im Wesentlichen senkrecht zueinander angeordnet sind. Weiterhin besonders bevorzugt ist eine Querschnittsfläche der zweiten Abgasbehandlungskomponenten von einer Projektion der ersten Abgasnachbehandlungskomponente auf diese Querschnittsfläche zu mehr als 60%, insbesondere mehr als 70% bevorzugt mehr als 80%, besonders bevorzugt mehr als 90% und ganz besonders bevorzugt vollständig überdeckt.It is further particularly preferred that the two longitudinal axes of the exhaust aftertreatment components are arranged at an angle of 80 ° to 100 °, in particular from 85 ° to 95 ° and preferably substantially perpendicular to each other. Furthermore, particularly preferably, a cross-sectional area of the second exhaust gas treatment components is more than 60%, in particular more than 70%, preferably more than 80%, particularly preferably more than 90% and very particularly preferably completely covered by a projection of the first exhaust aftertreatment component onto this cross-sectional area.

Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung. Bevorzugte Ausgestaltungsvarianten werden in den schematischen Figuren dargestellt. Diese dienen dem einfachen Verständnis der Erfindung. Es zeigen:Further advantages, features, characteristics and aspects of the present invention are the subject of the following description. Preferred embodiments are shown in the schematic figures. These are for easy understanding of the invention. Show it:

1 eine erfindungsgemäße Abgasnachbehandlungsanordnung, 1 an exhaust aftertreatment arrangement according to the invention,

2 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Abgasnachbehandlungsanordnung, 2 a longitudinal section through the exhaust gas aftertreatment device according to the invention,

3 einen Teilschnitt durch die Abgasnachbehandlungsanordnung, 3 a partial section through the exhaust aftertreatment device,

4 die Abgasnachbehandlungsanordnung gemäß 1 in anderer perspektivischer Ansicht, 4 the exhaust aftertreatment arrangement according to 1 in another perspective view,

5 und 6 Strömungsbilder durch die erfindungsgemäße Abgasnachbehandlungsanordnung, 5 and 6 Flow patterns through the exhaust aftertreatment arrangement according to the invention,

7 und 8 eine bevorzugte Ausgestaltungsvariante der erfindungsmäßen Abgasnachbehandlungsanordnung in Teilschnittansicht sowie Explosivdarstellung, 7 and 8th a preferred embodiment variant of the inventive exhaust gas after treatment arrangement in a partial sectional view and exploded view,

9 und 10 Schnittansichten gemäß der Schnittlinien von 4, 9 and 10 Sectional views according to the section lines of 4 .

11 verschiedene mögliche Lagen des Injektors in Bezug auf die Längsachse der ersten Abgasnachbehandlungskomponente und 11 various possible positions of the injector with respect to the longitudinal axis of the first exhaust aftertreatment component and

12 eine Schnittansicht gemäß Schnittlinie B-B aus 4. 12 a sectional view along section line BB 4 ,

In den Figuren werden für gleiche oder ähnliche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet, auch wenn eine wiederholte Beschreibung aus Vereinfachungsgründen entfällt.In the figures, the same reference numerals are used for the same or similar components, even if a repeated description is omitted for reasons of simplicity.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Abgasnachbehandlungsanordnung 1. Diese weist ein äußeres Gehäuse 2 auf. In dem Gehäuse 2 angeordnet ist eine erste Abgasnachbehandlungskomponente 3 und eine zweite Abgasnachbehandlungskomponente 4. Erfindungsgemäß ist ein Injektor 5 vorgesehen, wobei der Injektor 5 ein in 1 nicht näher dargestelltes Reduktionsmittel eindüst bzw. einspritzt, welches sich mit dem strömenden Abgas A vermischt. 1 shows an exhaust aftertreatment arrangement according to the invention 1 , This has an outer housing 2 on. In the case 2 arranged is a first exhaust aftertreatment component 3 and a second exhaust aftertreatment component 4 , According to the invention is an injector 5 provided, the injector 5 a in 1 not further illustrated reducing agent injected or injected, which mixes with the flowing exhaust gas A.

2 zeigt die Abgasnachbehandlungsanordnung 1 in einer Längsschnittansicht und 3 in einer perspektivischen Schnittansicht. Das Abgas A strömt über einen Eintrittsbereich 6 in die erste Abgasnachbehandlungskomponente 3 ein. Der Eintrittsbereich 6 weitet sich trichterförmig auf. Die erste Abgasnachbehandlungskomponente 3 ist beispielsweise ein Oxidationsfilter. Die erste Abgasnachbehandlungskomponente 3 weist ein diese ummantelndes Gehäuse 7 auf. Das Gehäuse 7 besitzt eine Außenmantelfläche 8. Das Abgas durchströmt die erste Abgasnachbehandlungskomponente 3. An der dem Eintrittsbereich 6 gegenüberliegenden Seite S der ersten Abgasnachbehandlungskomponente 3 ist ein Umlenkblech 9 angeordnet. Das Umlenkblech 9 erzeugt eine im Wesentlichen 180° Umlenkung des strömenden Abgases A. Insbesondere ein auf die Bildebene dargestellter nach oben strömender Teil des Abgases A sowie nicht näher dargestellte seitliche strömende Abgase überströmen die Außenmantelfläche 8 der ersten Abgasnachbehandlungskomponente 3. 2 shows the exhaust aftertreatment arrangement 1 in a longitudinal sectional view and 3 in a perspective sectional view. The exhaust gas A flows over an inlet region 6 in the first exhaust aftertreatment component 3 one. The entrance area 6 widens in a funnel shape. The first exhaust aftertreatment component 3 is for example, an oxidation filter. The first exhaust aftertreatment component 3 has a this enclosing housing 7 on. The housing 7 has an outer circumferential surface 8th , The exhaust gas flows through the first exhaust aftertreatment component 3 , At the entrance area 6 opposite side S of the first exhaust aftertreatment component 3 is a baffle 9 arranged. The baffle 9 produces a substantially 180 ° deflection of the flowing exhaust gas A. In particular, an upwardly directed portion of the exhaust gas A, which is shown on the image plane, as well as lateral, flowing exhaust gases, do not overflow the outer circumferential surface 8th the first exhaust aftertreatment component 3 ,

Zwischen dem äußeren Gehäuse 2 der Abgasnachbehandlungsanordnung 1 und der Außenmantelfläche 8 der ersten Abgasnachbehandlungskomponente 3 ist hierzu ein Strömungskanal 10 ausgebildet. Der nach oben bzw. an den Seiten umgelenkte Teilstrom des Abgases A durchströmt diesen Strömungskanal 10. Ferner ist der Injektor 5 derart angeordnet, dass ein in 3 angedeutetes eingedüstes Reduktionsmittel 11 ebenfalls in den Strömungskanal 10 strömt und sich dabei mit dem im Strömungskanal 10 strömenden Teilstrom des Abgases A vermischt. Between the outer housing 2 the exhaust aftertreatment device 1 and the outer circumferential surface 8th the first exhaust aftertreatment component 3 this is a flow channel 10 educated. The deflected upwards or at the sides partial flow of the exhaust gas A flows through this flow channel 10 , Further, the injector 5 arranged such that a in 3 indicated injected reducing agent 11 also in the flow channel 10 flows and thereby with the flow channel 10 flowing partial flow of the exhaust gas A mixed.

Bevorzugt ist weiterhin gemäß 4 dargestellt das Gehäuse 2 der Abgasnachbehandlungsanordnung 1 im Bereich der ersten Abgasnachbehandlungskomponente 3 zweischalig mithin als Schalenbauteil ausgebildet. Ein Einspritzkanal 12 ist nach außen gewölbt und steht gegenüber dem Gehäuse 2 optional mit einem Überstand 19 (vgl. 10) über. Der eingedüste Strom des Reduktionsmittels 11 wird dann durch den Einspritzkanal 12, insbesondere mit einem Drall, geführt. Der Einspritzkanal 12 ist bevorzugt direkt fluidleitend bzw. offen mit dem Strömungskanal 10 verbunden. Preference is furthermore given according to 4 represented the housing 2 the exhaust aftertreatment device 1 in the area of the first exhaust aftertreatment component 3 bivalve thus formed as a shell component. An injection channel 12 is arched outwards and faces the housing 2 optional with a supernatant 19 (see. 10 ) above. The injected stream of reducing agent 11 is then through the injection channel 12 , in particular with a twist, out. The injection channel 12 is preferably directly fluid-conducting or open with the flow channel 10 connected.

Ferner dargestellt ist die Anordnung, wonach die Längsachse L3 in einem Winkel α angeordnet ist zur Längsachse L4 der zweiten Abgasnachbehandlungskomponente 4. Bevorzugt ist der Winkel α zwischen 30° und 150° ausgebildet, ganz besonders bevorzugt beträgt dieser im Wesentlichen 90°. Eine Querschnittsfläche Q der zweiten Abgasnachbehandlungskomponente 4 ist somit besonders bevorzugt zu mindestens 50% von einer Projektion P der ersten Abgasnachbehandlungskomponente 3 überdeckt. Bevorzugt sind mehr als 60%, insbesondere mehr als 70%, besonders bevorzugt mehr als 80% der Querschnittsfläche Q der zweiten Abgasnachbehandlungskomponente 4 von der Projektion P der ersten Abgasnachbehandlungskomponente 3 überdeckt. Die Projektion P erfolgt in Richtung der Längsachse L4.Also shown is the arrangement according to which the longitudinal axis L3 is arranged at an angle α to the longitudinal axis L4 of the second exhaust gas aftertreatment component 4 , Preferably, the angle α between 30 ° and 150 ° is formed, very particularly preferably this is substantially 90 °. A cross-sectional area Q of the second exhaust aftertreatment component 4 is thus particularly preferably at least 50% of a projection P of the first exhaust aftertreatment component 3 covered. More than 60%, in particular more than 70%, particularly preferably more than 80%, of the cross-sectional area Q of the second exhaust-gas aftertreatment component are preferred 4 from the projection P of the first exhaust aftertreatment component 3 covered. The projection P takes place in the direction of the longitudinal axis L4.

Der Strömungskanal 10 geht dann in einen Überführungskanal 13 über, welcher zugleich den Eintritt in die zweite Abgasnachbehandlungskomponente 4 bildet. Der Überführungskanal 13 kann auch als Mischkanal bezeichnet werden. Hier findet nochmals eine Durchmischung von eingedüstem Reduktionsmittel 11 sowie strömenden Abgas A statt. Die zweite Abgasnachbehandlungskomponente 4 ist bevorzugt ein SCR-Katalysator. Nach Durchströmen der zweiten Abgasnachbehandlungskomponente 4 wird dann das Abgas A über ein Rohrstück 14 in einen weiteren nicht näher dargestellten Abgasstrang überführt. Beispielsweise können noch ein Dieselpartikelfilter oder weitere andere Abgasnachbehandlungskomponenten folgen. The flow channel 10 then goes into a transfer channel 13 about, which at the same time the entry into the second exhaust aftertreatment component 4 forms. The transfer channel 13 can also be referred to as a mixing channel. Here again finds a thorough mixing of injected reducing agent 11 and flowing exhaust gas A instead. The second exhaust aftertreatment component 4 is preferably an SCR catalyst. After flowing through the second exhaust aftertreatment component 4 then the exhaust gas A via a piece of pipe 14 transferred to another exhaust line, not shown. For example, a diesel particulate filter or other other exhaust aftertreatment components may follow.

5 und 6 zeigen ein Strömungsbild des strömenden Abgases A sowie des eingespritzten Reduktionsmittels 11. Gut zu erkennen ist, dass das Abgas A bezogen auf die Bildebene auf der linken Seite von 5 an einem angedeuteten Umlenkblech um ca. 180° allseitig umgelenkt wird, so dass es zumindest mit einem Teilstrom über die Außenmantelfläche 8 der ersten Abgasnachbehandlungskomponente 3 geführt wird. Ferner wird das Reduktionsmittel 11 eingedüst. Im Bereich des Überführungskanals 13 tritt dann eine Durchmischung von Reduktionsmittel 11 und strömendem Abgas A ein. Im Strömungskanal 10 erfolgt bereits eine Durchmischung. Dieses kann dann in die zweite Abgasnachbehandlungskomponente 4 in einer annähernd homogen durchmischten Strömung eintreten. Durch die Ausführung des Strömungskanals 10 bildet sich ein Abgaswirbel, der sich positiv auf die Durchmischung mit dem Reduktionsmittel auswirkt. 5 and 6 show a flow pattern of the flowing exhaust gas A and the injected reducing agent 11 , Good to see is that the exhaust gas A relative to the image plane on the left side of 5 is deflected on all sides at an indicated deflecting plate by about 180 °, so that it at least with a partial flow over the outer circumferential surface 8th the first exhaust aftertreatment component 3 to be led. Further, the reducing agent becomes 11 injected. In the area of the transfer channel 13 then occurs a mixing of reducing agent 11 and flowing exhaust gas A. In the flow channel 10 already done a thorough mixing. This can then in the second exhaust aftertreatment component 4 enter in an approximately homogeneously mixed flow. By the execution of the flow channel 10 an exhaust vortex forms, which has a positive effect on the mixing with the reducing agent.

7 und 8 zeigen eine bevorzugte Ausgestaltungsvariante der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsanordnung 1 in Teilschnitt- bzw. Explosivdarstellung. Hier ist dem Injektor 5 in Strömungsrichtung des eingedüsten Reduktionsmittels 11 nachgeschaltet ein Prallelement 15 angeordnet. Gegen dieses Prallelement 15 prallt das eingedüste Reduktionsmittel 11 und es erfolgt ein Tropfenaufbruch, so dass eine noch bessere Durchmischung mit dem nicht näher dargestellten strömenden Abgas erfolgt. Das Prallelement 15 kann auch als kombiniertes Drallelement ausgebildet sein, so dass eine zusätzliche Rotation der Strömung des eingedüsten Reduktionsmittels 11 erzeugt wird. Auch kann hier eine Strömungsumlenkung des eingedüsten Reduktionsmittels 11 derart erfolgen, dass ein erster Teilstrom auf die Bildebene von 7 bezogen rechtseitig über die Außenmantelfläche 8 der ersten Abgasnachbehandlungskomponente 3 strömt und ein zweiter Teilstrom des eingedüsten Reduktionsmittels 11 linksseitig über die Außenmantelfläche 8 strömt. 7 and 8th show a preferred embodiment variant of the exhaust aftertreatment arrangement according to the invention 1 in partial section or exploded view. Here is the injector 5 in the flow direction of the injected reducing agent 11 downstream of a baffle element 15 arranged. Against this baffle element 15 bounces the injected reducing agent 11 and there is a drop break, so that an even better mixing with the not shown flowing exhaust gas takes place. The impact element 15 can also be designed as a combined swirl element, so that an additional rotation of the flow of the injected reducing agent 11 is produced. Also here can be a flow deflection of the injected reducing agent 11 be made such that a first partial flow to the image plane of 7 based on the right side over the outer circumferential surface 8th the first exhaust aftertreatment component 3 flows and a second partial stream of the injected reducing agent 11 on the left side over the outer lateral surface 8th flows.

Ferner dargestellt ist stromabwärts in Abgasströmungsrichtung ein Drallelement in Form eines Leitelements 18 ausgebildet. Das Leitelement 18 versetzt den das Leitelement 18 passierenden, mit Reduktionsmittel 11 angereicherten Abgasstrom in eine Drallbewegung und verlängert somit nochmals die Mischstrecke, so dass vor Eintritt in die zweite Abgasnachbehandlungskomponente 4 eine homogenere Durchmischung von Abgas A und Reduktionsmittel 11 erfolgt. Dieses Leitelement 18 ist an der Außenmantelfläche 8 der ersten Abgasnachbehandlungskomponente 3 gekoppelt. Sie liegt bzw. hängt somit im Überführungskanal 13. Das Leitelement 18 kann alternativ oder ergänzend auch in dem Gehäuse 2 oder an der zweiten Abgasnachbehandlungskomponente (4) gekoppelt sein. Further shown downstream in the exhaust gas flow direction is a swirl element in the form of a guide element 18 educated. The guiding element 18 puts the guide element 18 passing, with reducing agent 11 enriched exhaust gas flow in a swirling motion and thus once again extends the mixing section, so that before entering the second exhaust aftertreatment component 4 a more homogeneous mixing of exhaust gas A and reducing agent 11 he follows. This guiding element 18 is on the outer circumferential surface 8th the first exhaust aftertreatment component 3 coupled. It lies or hangs in the transfer channel 13 , The guiding element 18 may alternatively or additionally also in the housing 2 or at the second exhaust aftertreatment component ( 4 ).

9 zeigt eine schematische Schnittansicht gemäß C-C durch die erfindungsgemäße Abgasnachbehandlungsanordnung 1. Gut zu erkennen ist, dass mehr als 50% der Außenmantelfläche 8 der ersten Abgasnachbehandlungskomponente 3 von dem Abgas A überströmt werden, mithin mehr als 50% der Außenmantelfläche 8 den Strömungskanal 10 zwischen Außenmantelfläche 8 und Gehäuse 2 ausbilden. Ein auf die Bildebene bezogener unterer Teil der Außenmantelfläche 8 liegt nicht direkt beabstandet zum Gehäuse 7. Der Injektor 5 ist dabei derart angeordnet, dass das eingedüste Reduktionsmittel 11 in Tangentialrichtung der Außenmantelfläche 8 in den Strömungskanal 10 eingedüst wird. Das Abgas A umströmt die Außenmantelfläche 8 beidseitig. Optional kann ein Umlenkelement 21 vorgesehen sein, welches das Reduktionsmittel 11 zumindest teilweise umlenkt, so dass die Außenmantelfläche 8 von beiden Seiten auch von dem Reduktionsmittel 11 umströmt wird. 9 shows a schematic sectional view according to CC through the exhaust aftertreatment device according to the invention 1 , Good to see is that more than 50% of the outer surface area 8th the first exhaust aftertreatment component 3 be overflowed by the exhaust gas A, thus more than 50% of the outer circumferential surface 8th the flow channel 10 between outer lateral surface 8th and housing 2 form. A lower part of the outer surface area related to the image plane 8th is not directly spaced from the housing 7 , The injector 5 is arranged such that the injected reducing agent 11 in the tangential direction of the outer circumferential surface 8th in the flow channel 10 is injected. The exhaust gas A flows around the outer circumferential surface 8th both sides. Optionally, a deflecting element 21 be provided, which is the reducing agent 11 at least partially deflected, so that the outer circumferential surface 8th from both sides also of the reducing agent 11 is flowed around.

10 zeigt eine Querschnittsansicht gemäß Schnittlinie B-B aus 4. Demnach ist der Strömungskanal 10 zwischen einer Außenmantelfläche 8 der ersten Abgasnachbehandlungskomponente 3 und dem Gehäuse 2 bzw. einer Innenmantelfläche 16 des Gehäuses 2 ausgebildet. Ferner ist der Überstand 19 durch eine nach außen liegende Wulst bzw. Wölbung 17 ausgebildet. Durch diese Wölbung 17 ist ein Einspritzkanal 12 ausgebildet, in welchen das Reduktionsmittel eingedüst wird. Der Einspritzkanal 12 ist direkt und offen mit dem Strömungskanal 10 verbunden. 10 shows a cross-sectional view along section line BB 4 , Accordingly, the flow channel 10 between an outer circumferential surface 8th the first exhaust aftertreatment component 3 and the housing 2 or an inner circumferential surface 16 of the housing 2 educated. Further, the supernatant 19 through an outward bulge or curvature 17 educated. Through this vault 17 is an injection channel 12 formed, in which the reducing agent is injected. The injection channel 12 is direct and open with the flow channel 10 connected.

Gemäß 9 und 10 ist nochmal ersichtlich, dass der Strömungskanal 10 flächig zwischen der Außenmantelfläche 8 der ersten Abgasnachbehandlungskomponente 3 und der Innenmantelfläche 16 des Gehäuses 2 einen Großteil der ersten Abgasnachbehandlungskomponente 3 umgreifend ausgebildet ist.According to 9 and 10 is again evident that the flow channel 10 flat between the outer circumferential surface 8th the first exhaust aftertreatment component 3 and the inner circumferential surface 16 of the housing 2 a large part of the first exhaust aftertreatment component 3 is formed encompassing.

11 zeigt weiterhin eine schematische Draufsicht der Relativposition von Injektor 5 und erster Abgasnachbehandlungskomponente 3 zueinander. Das Abgas A durchströmt dabei die erste Abgasnachbehandlungskomponente 3 und wird am Ende 20 durch das Umlenkblech 9 umgelenkt und in den Strömungskanal 10 überführt. Hierzu düst dann der Injektor 5 das Reduktionsmittel 11 in den Strömungskanal 10 ein. Der Injektor 5 düst dies, wie in 9 dargestellt, tangential zu der Außenmantelfläche 8 der ersten Abgasnachbehandlungskomponente 3 ein. Die Lage des Injektors 5 relativ zur Längsachse L3 der ersten Abgasnachbehandlungskomponente 3 kann in einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante mittig dargestellt so angeordnet sein, dass das Reduktionsmittel 11 orthogonal zur Längsachse L3 eingedüst wird. Es können jedoch auch, auf die Bildebene bezogen links und rechts dargestellt, jeweils Positionen für den Injektor 5 gewählt werden, so dass mit einem Winkel β von bis zu 30° eingedüst wird. Auf die Bildebene bezogen links dargestellt wird das Reduktionsmittel 11 in einem Winkel β bevorzugt von 30° bis 90°, insbesondere bei 30°, derart eingedüst, dass es im Wesentlichen mit der Strömungsrichtung des Abgases A strömend eingedüst wird. Bei dem Injektor 5, auf die Bildebene bezogen auf der rechten Seite, wird das Reduktionsmittel ebenfalls mit einem Winkel β zwischen 30° und 90°, bevorzugt bei 30° zu der Längsachse L3, derart eingedüst, dass es im Wesentlichen entgegen der Strömungsrichtung des Abgases A bzw. die Strömung des Abgases A schneidend eingedüst wird. Bevorzugt ist jedoch eine Winkellage des Injektors von 80° bis 100° zu der Längsachse L3 vorgesehen. Allen Winkellagen, dargestellt in der 11, gemein ist jedoch eine tangentiale Eindüsung, wie sie in 9 dargestellt ist bezogen auf die Außenmantelfläche 8. Bevorzugt ist der Injektor 5 in einem Winkel von 30° bis 50° zu der Längsachse L3 angeordnet. 11 further shows a schematic plan view of the relative position of the injector 5 and first exhaust aftertreatment component 3 to each other. The exhaust gas A flows through the first exhaust aftertreatment component 3 and will end 20 through the baffle 9 deflected and into the flow channel 10 transferred. To do this, then spray the injector 5 the reducing agent 11 in the flow channel 10 one. The injector 5 do this, as in 9 shown, tangential to the outer circumferential surface 8th the first exhaust aftertreatment component 3 one. The location of the injector 5 relative to the longitudinal axis L3 of the first exhaust aftertreatment component 3 can be shown centrally in a preferred embodiment variant arranged so that the reducing agent 11 is injected orthogonal to the longitudinal axis L3. However, it is also possible to refer to the image plane on the left and right, respectively, positions for the injector 5 be selected so that is injected at an angle β of up to 30 °. The reductant is shown on the left on the image plane 11 at an angle β preferably from 30 ° to 90 °, in particular at 30 °, injected in such a way that it is injected with the flow direction of the exhaust gas A substantially. At the injector 5 , On the image plane with respect to the right side, the reducing agent is also injected at an angle β between 30 ° and 90 °, preferably at 30 ° to the longitudinal axis L3, such that it is substantially opposite to the flow direction of the exhaust gas A and Flow of the exhaust gas A is injected intersecting. However, an angular position of the injector of 80 ° to 100 ° to the longitudinal axis L3 is preferably provided. Allen angular positions, represented in the 11 However, common is a tangential injection, as in 9 is shown based on the outer circumferential surface 8th , The injector is preferred 5 arranged at an angle of 30 ° to 50 ° to the longitudinal axis L3.

12 zeigt eine Schnittansicht gemäß Schnittlinie B-B aus 4. Zu erkennen ist das Abgas A, welches aus der ersten Abgasnachbehandlungskomponente 3 austritt und umgelenkt wird, so dass es in den Strömungskanal 10 zwischen Außenmantelfläche 8 der Abgasnachbehandlungskomponente 3 und dem Gehäuse 2 eintritt. Der Strömungskanal 10 weitet sich dabei radial in Radialrichtung 23 auf. Das Abgas A bildet aufgrund der radialen Aufweitung einen ersten Abgaswirbel 24 aus sowie einen zweiten Abgaswirbel 25. Nicht näher dargestellt wird nunmehr im Bereich dieser Abgaswirbel, maßgeblich des ersten Abgaswirbels 24, ein Reduktionsmittel 11 in den Strömungskanal 10 eingedüst. Aufgrund der Abgaswirbel 24, 25 kommt zu einer besseren Durchmischung des Abgases A mit dem Reduktionsmittel 11. 12 shows a sectional view along section line BB 4 , Evident is the exhaust gas A, which from the first exhaust aftertreatment component 3 exits and is deflected, leaving it in the flow channel 10 between outer lateral surface 8th the exhaust aftertreatment component 3 and the housing 2 entry. The flow channel 10 expands radially in the radial direction 23 on. The exhaust gas A forms a first exhaust vortex due to the radial expansion 24 out as well as a second exhaust vortex 25 , Not shown in detail is now in the field of this exhaust vortex, significantly the first exhaust vortex 24 , a reducing agent 11 in the flow channel 10 injected. Due to the exhaust vortex 24 . 25 comes to a better mixing of the exhaust gas A with the reducing agent 11 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Abgasnachbehandlungsanordnungexhaust aftertreatment arrangement
2 2
Gehäusecasing
3 3
erste Abgasnachbehandlungskomponentefirst exhaust aftertreatment component
44
zweite Abgasnachbehandlungskomponentesecond exhaust aftertreatment component
5 5
Injektorinjector
66
Eintrittsbereichentry area
77
Gehäuse zu 3 Housing too 3
88th
Außenmantelfläche zu 7 Outer jacket surface too 7
99
Umlenkblechbaffle
1010
Strömungskanal flow channel
1111
Reduktionsmittel reducing agent
1212
Einspritzkanal Injection channel
1313
Überführungskanal Transfer channel
1414
Rohrstück pipe section
1515
Prallelement baffle
1616
Innenmantelfläche zu 2 Inner jacket surface too 2
1717
Wölbung bulge
1818
Leitelement vane
1919
Überstand Got over
2020
Ende zu 3 End to 3
2121
Umlenkelement deflecting
2222
Axialrichtung axially
2323
Radialrichtung radial direction
2424
erster Abgaswirbel first exhaust vortex
2525
zweiter Abgaswirbel second exhaust vortex
AA
Abgasexhaust
L3L3
Längsachse zu 3 Longitudinal axis too 3
L4L4
Längsachse zu 4 Longitudinal axis too 4
PP
Projektionprojection
SS
Seitepage
QQ
QuerschnittsflächeCross sectional area
αα
Winkel angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102015107083 A1 [0008] DE 102015107083 A1 [0008]

Claims (13)

Abgasnachbehandlungsanordnung (1) an einer Verbrennungskraftmaschine, aufweisend zwei in Abgasströmungsrichtung aufeinander folgend angeordnete Abgasnachbehandlungskomponenten (3, 4), wobei die Längsachsen (L3, L4) beider Abgasnachbehandlungskomponenten (3, 4) in einem Winkel (α) von 30 bis 150 Grad zueinander angeordnet verlaufen, wobei zwischen einer Außenmantelfläche (8) der ersten Abgasnachbehandlungskomponente (3) und einem Gehäuse (2) der Abgasnachbehandlungsanordnung (1) ein Strömungskanal (10) ausgebildet ist und das Abgas (A) nach Durchströmen der ersten Abgasnachbehandlungskomponente (3) umgelenkt wird, wobei zumindest teilweise das Abgas (A) durch den Strömungskanal (10) geführt wird, bevor es in die zweite Abgasnachbehandlungskomponente (4) einströmt, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Strömungskanals (10) ein Injektor (5) zum Eindüsen eines Reduktionsmittels (11) in den Strömungskanal (10) vorgesehen ist, wobei die zweite Abgasnachbehandlungskomponente (4) ein SCR Katalysator ist.Exhaust after-treatment arrangement ( 1 ) on an internal combustion engine, having two exhaust gas aftertreatment components sequentially arranged in the exhaust gas flow direction ( 3 . 4 ), wherein the longitudinal axes (L3, L4) of both exhaust aftertreatment components ( 3 . 4 ) at an angle (α) of 30 to 150 degrees to each other, wherein between an outer circumferential surface ( 8th ) of the first exhaust aftertreatment component ( 3 ) and a housing ( 2 ) of the exhaust aftertreatment arrangement ( 1 ) a flow channel ( 10 ) and the exhaust gas (A) after flowing through the first exhaust aftertreatment component (A) 3 ) is deflected, wherein at least partially the exhaust gas (A) through the flow channel ( 10 ) before it enters the second exhaust aftertreatment component ( 4 ) flows in, characterized in that in the region of the flow channel ( 10 ) an injector ( 5 ) for injecting a reducing agent ( 11 ) in the flow channel ( 10 ), wherein the second exhaust aftertreatment component ( 4 ) is an SCR catalyst. Abgasnachbehandlungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abgasnachbehandlungskomponente (3) ein Oxidationsfilter, insbesondere Dieseloxidationsfilter, ist und/oder dass das umgelenkte Abgas (A) mindestens zu mehr als 80%, bevorzugt mehr als 90% und insbesondere vollständig durch den Strömungskanal (10) geführt ist.Exhaust after-treatment arrangement according to claim 1, characterized in that the first exhaust aftertreatment component ( 3 ) is an oxidation filter, in particular diesel oxidation filter, and / or that the deflected exhaust gas (A) at least more than 80%, preferably more than 90% and in particular completely through the flow channel ( 10 ) is guided. Abgasnachbehandlungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (10) die Außenmantelfläche (8) der ersten Abgasnachbehandlungskomponente (3) flächig umgreifend ausgebildet ist, bevorzugt weist das Gehäuse (2) im Bereich des Strömungskanals (10) eine nach außen gerichtete Wölbung (17) auf, so dass ein Einspritzkanal ausgebildet ist. Exhaust after-treatment arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the flow channel ( 10 ) the outer circumferential surface ( 8th ) of the first exhaust aftertreatment component ( 3 ) is formed encompassing area, preferably, the housing ( 2 ) in the region of the flow channel ( 10 ) an outward curvature ( 17 ), so that an injection channel is formed. Abgasnachbehandlungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor (5) auf der der zweiten Abgasnachbehandlungskopmonente (4) gegenüberliegenden Seite der ersten Abgasnachbehandlungskomponente (3) angeordnet ist.Exhaust gas after-treatment arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the injector ( 5 ) on the second exhaust aftertreatment Kopmonente ( 4 ) opposite side of the first exhaust aftertreatment component ( 3 ) is arranged. Abgasnachbehandlungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Strömungskanal (10) ein Drallelement und/oder ein Prallelement (15) angeordnet ist.Exhaust after-treatment arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the flow channel ( 10 ) a swirl element and / or a baffle element ( 15 ) is arranged. Abgasnachbehandlungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor (5) in einem derartigen Winkel an dem Gehäuse (2) angeordnet ist, dass das eingedüste Reduktionsmittel (11) in einer tangentialen Richtung zu der Außenmantelfläche (8) der ersten Abgasnachbehandlungskomponente (3) in den Strömungskanal (10) und/oder Einspritzkanal (12) eingedüst wird und/oder dass der Injektor (5) in einem Winkel (β) von 30° bis 150° zu der Längsachse (L3) der ersten Abgasnachbehandlungskomponente (3) angeordnet ist.Exhaust after-treatment arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the injector ( 5 ) at such an angle to the housing ( 2 ) is arranged, that the injected reducing agent ( 11 ) in a tangential direction to the outer surface ( 8th ) of the first exhaust aftertreatment component ( 3 ) in the flow channel ( 10 ) and / or injection channel ( 12 ) is injected and / or that the injector ( 5 ) at an angle (β) of 30 ° to 150 ° to the longitudinal axis (L3) of the first exhaust aftertreatment component ( 3 ) is arranged. Abgasnachbehandlungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umlenkelement in dem Strömungskanal (10) vorgesehen ist, welches das eingedüste Reduktionsmittel (11) teilweise in eine entgegengesetzte tangentiale Richtung umlenkt, so dass die erste Abgasnachbehandlungskomponente (3) beidseitig auch von dem Reduktionsmittel (11) umströmt wird und/oder dass ein Umlenkblech (9) an einem Ende (20) der ersten Abgasnachbehandlungskomponente (3) angeordnet ist, so dass das Abgas (A) umgelenkt wird und zumindest teilweise durch den Strömungskanal (10) geführt wird.Exhaust after-treatment arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that a deflecting element in the flow channel ( 10 ), which contains the injected reducing agent ( 11 ) partially deflects in an opposite tangential direction, so that the first exhaust aftertreatment component ( 3 ) on both sides of the reducing agent ( 11 ) is flowed around and / or that a baffle ( 9 ) at one end ( 20 ) of the first exhaust aftertreatment component ( 3 ) is arranged, so that the exhaust gas (A) is deflected and at least partially through the flow channel ( 10 ) to be led. Abgasnachbehandlungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (10) in einen Überführungskanal (13) übergeht, wobei der Überführungskanal (13) die erste Abgasnachbehandlungskomponente (3) und die zweite Abgasnachbehandlungskomponente (4) miteinander fluidleitend verbindet. Exhaust after-treatment arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the flow channel ( 10 ) into a transfer channel ( 13 ), whereby the transfer channel ( 13 ) the first exhaust aftertreatment component ( 3 ) and the second exhaust aftertreatment component ( 4 ) fluidly connected together. Abgasnachbehandlungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Überführungskanal (13) ein Leitelement (18) angeordnet ist.Exhaust-gas aftertreatment arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that (in the transfer passage 13 ) a guiding element ( 18 ) is arranged. Abgasnachbehandlungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitelement (18) an der Außenmantelfläche (8) der ersten Abgasnachbehandlungskomponente (3), an dem Gehäuse (2) und/oder der zweiten Abgasnachbehandlungskomponente (4) gekoppelt ist.Exhaust after-treatment arrangement according to claim 9, characterized in that the guide element ( 18 ) on the outer circumferential surface ( 8th ) of the first exhaust aftertreatment component ( 3 ), on the housing ( 2 ) and / or the second exhaust aftertreatment component ( 4 ) is coupled. Abgasnachbehandlungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitelement (18) die Strömungsstrecke von Abgas (A) und Reduktionsmittel (11) vor Eintritt in die zweite Abgasnachbehandlungskomponente (4) verlängert.Exhaust after-treatment arrangement according to claim 10, characterized in that the guide element ( 18 ) the flow path of exhaust gas (A) and reducing agent ( 11 ) before entering the second exhaust aftertreatment component ( 4 ) extended. Abgasnachbehandlungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Längsachsen (L3, L4) in einem Winkel (α) von 30 bis 150 Grad, insbesondere von 70 bis 110 Grad, besonders bevorzugt 85 bis 95 Grad und bevorzugt im Wesentlichen senkrecht zueinander angeordnet sind.Exhaust after-treatment arrangement according to one of claims 1 to 11, characterized in that the two longitudinal axes (L3, L4) at an angle (α) of 30 to 150 degrees, in particular from 70 to 110 degrees, particularly preferably 85 to 95 degrees and preferably substantially are arranged perpendicular to each other. Abgasnachbehandlungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 35 %, bevorzugt mehr als 50 % der Querschnittsfläche (Q) der zweiten Abgasnachbehandlungskomponente (4) von der ersten Abgasnachbehandlungskomponente (3) überdeckt sind. Exhaust gas after-treatment arrangement according to one of claims 1 to 12, characterized in that at least 35%, preferably more than 50% the cross-sectional area (Q) of the second exhaust aftertreatment component (Q) 4 ) of the first exhaust aftertreatment component ( 3 ) are covered.
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