DE102017103372A1 - Mischer zum mischen von abgas - Google Patents

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Abstract

Es werden Systeme für einen Mischer bereitgestellt, der zur Verwendung entweder in einem Einlass- oder Auslasskanal konfiguriert ist. In einem Beispiel kann ein Mischer im Einlasskanal zum Mischen von AGR mit Einlassluft ausgeführt sein, und ein Mischer im Auslasskanal kann zum Mischen von Harnstoff mit Abgas ausgeführt sein.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft allgemein einen Mischer zum Mischen von Abgasrückführung (AGR) und/oder Harnstoff.
  • Hintergrund/Kurzdarstellung
  • Um strengen staatlichen Emissionsnormen nachzukommen, können Motorsysteme mit mehreren Technologien zum Verringern von Emissionen konfiguriert sein. Insbesondere kann erwünscht sein, Stickoxidemissionen (NOx-Emissionen) zu begegnen. Zwei beispielhafte Technologien zum Verringern von NOx können Abgasrückführung (AGR) und eine Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR – selective catalytic reduction) umfassen. Das Reduzieren von NOx über AGR umfasst Zurückführen eines steuerbaren Anteils der Abgase des Motors in einen Einlasskanal zurück zum Kombinieren mit Einlassluft. Das Hinzufügen von AGR kann nicht chemisch an der Verbrennung teilnehmen (zum Beispiel ist das Gas im Wesentlichen inert) und kann einen Betrag der Zylindervolumina, die für die Verbrennung zur Verfügung steht, reduzieren. Dies kann zu einer dementsprechend niedrigeren Spitzenzylindertemperatur und zu Wärmeabgabe führen. Dadurch können NOx-Emissionen verringert werden. Das Verringern von NOx über die SCR-Vorrichtung umfasst eine reduktive Reaktion zwischen NOx und Ammoniak (NH3), die durch die SCR-Vorrichtung ermöglicht wird und NOx in Stickstoff (N2) und Wasser (H2O) umwandelt. NH3 wird stromaufwärts eines SCR-Katalysators in ein Motorauslasssystem durch Einspritzen von Harnstoff in einen Abgaspfad eingeleitet oder wird in einem stromaufwärtigen Katalysator erzeugt. Der Harnstoff zerfällt unter Bedingungen hoher Temperatur entropisch in NH3.
  • Allerdings haben die vorliegenden Erfinder erkannt, dass beim Leiten von AGR in den Einlasskanal und/oder beim Einspritzen von Harnstoff in den Abgaspfad Probleme auftreten können. In einem Beispiel wird AGR in den Einlasskanal eingeleitet, bevor sich der Einlasskanal stromaufwärts eines Mehrzylindermotors teilt. Gewünschtes AGR-Mischen mit Einlassluft kann bei verschiedenen Motordrehzahlen/-lasten schwer zu erreichen sein, was zu einer ungleichmäßigen Verteilung des AGR-/Einlassluftgemisches führen kann. Zum Beispiel kann ein Zylinder zu viel AGR erhalten, was möglicherweise zu erhöhten Partikelemissionen führt, und ein anderer Zylinder kann zu wenig AGR erhalten, was möglicherweise zu erhöhten NOx-Emissionen führt. Als zweites Beispiel kann sich Harnstoff schlecht mit Abgas vermischen (zum Beispiel hat ein erster Bereich des Abgases eine höhere Konzentration an Harnstoff als ein zweiter Bereich des Abgases eines Auslasskanals), was zu schlechter Beschichtung der SCR und schlechter Reaktivität zwischen Emissionen (zum Beispiel NOx) und der SCR führen kann. Darüber hinaus kann ein übermäßiges Mischen und Rühren des Harnstoffs in dem Abgas gleichermaßen Probleme, wie zum Beispiel verstärkte Ablagerungen, verursachen. Somit kann sowohl das Einleiten von AGR in den Einlasskanal als auch das Einleiten von Harnstoff in den Auslasskanal einem schlechten Mischen unterliegen.
  • Versuche, ungenügendem Mischen zu begegnen, umfassen das Einführen einer Mischvorrichtung an einer Verbindungsstelle zwischen einem AGR-Auslass und einem Einlasskanal und/oder das Einführen einer Mischvorrichtung stromabwärts eines Harnstoffinjektors und stromaufwärts einer SCR-Vorrichtung, so dass eine Dispersion von AGR oder Harnstoff homogener sein kann. Weitere Versuche umfassen Einstellen einer Ventilfunktion zum Einleiten eines Gegendrucks in einen Einlass- und/oder Auslasskanal und/oder den Einbau von Injektoren mit Wirbelvorrichtungen und/oder anderen turbulenzerzeugenden Merkmalen.
  • Die Erfinder haben hier jedoch potenzielle Probleme bei solchen Systemen erkannt. Als Beispiel ist ein Mischpotenzial von Mischern begrenzt. Als anderes Beispiel können statische Mischer aufgrund einer Gasstromgeschwindigkeit aufgrund ihres mangelnden Unterdrucks oder anderer Mischungsunterstützungsmerkmale eingeschränkt sein. Somit kann die Größe der Mischer vergrößert werden, um eine Abhängigkeit von der Gasgeschwindigkeit zu überwinden. Das Vergrößern der Größe der Mischer kann jedoch zum Vergrößern einer Größe eines Gaskanals führen, was letztendlich erhebliche Modifikationen an einer Ausgestaltung des Gaskanals beansprucht. Dies kann Produktionskosten eines Fahrzeugs erhöhen.
  • In einem Beispiel kann den oben beschriebenen Problemen durch ein System begegnet werden, das einen hohlen tropfenförmigen Mischer umfasst, der einen Einlass an einem stromabwärtigen sphärisch abgerundeten Ende und mehrere Auslässe, die entlang einem Maximaldurchmesser des Mischers positioniert sind, umfasst, wobei der Mischer radial von einem Rohr beabstandet ist und ein Durchmesser des Mischers entlang einer mittleren Achse von dem Maximaldurchmesser zu stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden bezüglich einer Gasstromrichtung kontinuierlich abnimmt. Auf diese Weise kann der Mischer zum Mischen von AGR in einem Einlasskanal oder von Harnstoff in einem Auslasskanal ohne wesentliche Modifikationen an den Einlass- bzw. Auslasssystemen ausgeführt werden.
  • Als Beispiel ist der radiale Raum zwischen dem Mischer und dem Rohr umgekehrt proportional zu dem Durchmesser des Mischers, so dass der radiale Abstand mit abnehmendem Mischerdurchmesser zunimmt. Auf diese Weise kann der radiale Raum zwischen dem Mischer und dem Rohr ein um einen gesamten Umfang des Mischers herum positionierter Venturi-Kanal sein. Der Venturi-Kanal kann an einer Venturi-Kehle einen Unterdruck erzeugen, der durch die Auslässe einem Innenraum des Mischers zugeführt werden kann. Der Unterdruck kann zusammen mit Fördern eines Gasgemisches zum Strömen durch die Auslässe und in einen Durchgang des Rohrs ein Mischen innerhalb des Mischers fördern. Der Mischer kann zur Positionierung in einem Einlasskanal oder einem Auslasskanal, wo der Mischer AGR mit Einlassluft bzw. Harnstoff mit Abgas mischen kann, konfiguriert sein. Auf diese Weise kann ein leicht herzustellender, kompakter und kosteneffizienter Mischer zum Mischen von AGR und Harnstoff ausgeführt werden.
  • Es versteht sich, dass die obenstehende Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung weiter beschrieben werden. Sie soll keine Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstands aufzeigen, dessen Schutzumfang einzig durch die der detaillierten Beschreibung folgenden Ansprüche definiert wird. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die irgendwelche oben oder in irgendeinem Teil der vorliegenden Offenbarung angeführten Nachteile beheben.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Motors mit wenigstens einem Mischer.
  • 2 zeigt eine isometrische Ansicht eines in einem Auslasskanal positionierten Harnstoffmischers.
  • 3 zeigt eine Ansicht des Harnstoffmischers von stromabwärts nach stromaufwärts.
  • 4 zeigt eine Querschnittsansicht des Harnstoffmischers, wobei sich ein beispielhafter Abgasstrom mit Harnstoff vermischt.
  • 5 zeigt eine isometrische Ansicht eines in einem Einlasskanal positionierten AGR-Mischers.
  • 6 zeigt eine Ansicht des AGR-Mischers von stromabwärts nach stromaufwärts.
  • 7 zeigt einen Querschnitt des AGR-Mischers, wobei sich ein beispielhafter Einlassstrom mit AGR vermischt.
  • 2–7 werden ungefähr maßstabsgerecht gezeigt, obgleich andere Abmessungen verwendet werden können.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme für einen Mischer. Der Mischer kann ein statischer Mischer sein, der in einem Einlass- und/oder Auslasskanal positioniert ist. Ein in einem Einlasskanal positionierter Mischer kann dazu konfiguriert sein, AGR und Umgebungsluft in einer Kammer aufzunehmen, wobei sich die AGR und Umgebungsluft vermischen können, bevor sie zu einem oder mehreren Zylindern eines Motors strömen. Ein in einem Auslasskanal positionierter Mischer kann dem Mischer im Einlasskanal im Wesentlichen entsprechen. Ein Mischer im Auslasskanal kann dazu konfiguriert sein, Abgas mit einem zum Einspritzen von Harnstoff in eine Kammer des Mischers positionierten Injektor aufzunehmen. Auf diese Weise kann der Mischer im Einlasskanal ein AGR-Mischer sein, und der Mischer im Auslasskanal kann ein Harnstoffmischer sein. In einem Beispiel umfassen die Unterschiede zwischen dem AGR-Mischer und dem Harnstoffmischer, dass der AGR-Mischer fluidisch mit einem AGR-Kanal gekoppelt ist und der Harnstoffmischer fluidisch mit einem Harnstoffinjektor gekoppelt ist. Die Unterschiede und Ähnlichkeiten zwischen den Mischern werden unten ausführlicher beschrieben. Die Mischer können mit einem Motor verwendet werden, wie in 1 gezeigt. Der Harnstoffmischer bildet einen ringförmigen Venturi-Kanal, der zwischen dem Harnstoffmischer und einem Abgasrohr positioniert ist. Der Venturi-Kanal kann ein Mischen des Harnstoffs im Harnstoffmischer fördern, wie in 2 gezeigt. Eine stromabwärtige Ansicht des Harnstoffmischers wird in 3 gezeigt. Abgas kann in den Harnstoffmischer strömen und sich mit Harnstoff vermischen, wie in 4 gezeigt. Der AGR-Mischer bildet einen ringförmigen Venturi-Kanal zwischen einem Einlassrohr und Außenflächen des AGR-Mischers, wie in 5 gezeigt. Der AGR-Mischer umfasst ferner einen Einlass und einen Auslass, die entlang einer gemeinsamen Achse ausgerichtet sind, was AGR-Strom proximal zu einer mittleren Achse des Einlasskanals fördern kann. Ferner umfasst der AGR-Mischer mehrere Perforationen, die entlang einer gemeinsamen Achse des Mischers ausgerichtet sind, wobei die Perforationen AGR und Umgebungsluft dahingehend leiten können, radial nach außen in den Einlasskanal zu strömen. Eine entsprechende stromabwärtige Ansicht des AGR-Mischers wird in 6 gezeigt. Umgebungsluft kann in den AGR-Mischer eintreten und sich mit AGR vermengen, bevor sie zu verschiedenen Teilen des Einlasskanals strömt, wie in 7 gezeigt.
  • 2–7 zeigen beispielhafte Konfigurationen mit relativer Positionierung der verschiedenen Komponenten. Falls sie einander direkt berührend oder direkt aneinander gekoppelt gezeigt sind, können solche Elemente, wenigstens in einem Beispiel, als direkt berührend bzw. direkt gekoppelt bezeichnet werden. Gleichermaßen können Elemente, die als zusammenhängend oder zueinander benachbart gezeigt werden, mindestens in einem Beispiel zusammenhängend bzw. zueinander benachbart sein. Als Beispiel können Komponenten, die in Flächenkontakt zueinander liegen, als in Flächenkontakt zueinander liegend bezeichnet werden. Als anderes Beispiel können Elemente, die auseinander liegend, nur mit einem Zwischenraum und keinen anderen Komponenten dazwischen positioniert sind, in mindestens einem Beispiel als solche bezeichnet werden. Als noch weiteres Beispiel können Elemente, die über-/untereinander, an einander gegenüberliegenden Seiten oder links/rechts voneinander gezeigt werden, bezüglich einander als solche bezeichnet werden. Wie in den Figuren gezeigt, kann ferner in mindestens einem Beispiel ein oberstes Element oder ein oberster Punkt eines Elements als ein “oberes Ende“ der Komponente bezeichnet werden, und ein unterstes Element oder ein unterster Punkt des Elements kann als ein “unteres Ende“ der Komponente bezeichnet werden. Wie hierin verwendet, können oberes Ende/unteres Ende, obere(r)/untere(r), über/unter bezüglich einer vertikalen Achse der Figuren gelten und zur Beschreibung der Positionierung von Elementen der Figuren bezüglich einander verwendet werden. Somit sind in einem Beispiel über anderen Elementen gezeigte Elemente vertikal über den anderen Elementen positioniert. Als anderes Beispiel können Formen der Elemente, die in den Figuren gezeigt werden, als solche Formen aufweisend (wie zum Beispiel als kreisförmig, gerade, planar, gekrümmt, abgerundet, abgeschabt, abgewinkelt oder dergleichen) bezeichnet werden. Ferner können in mindestens einem Beispiel sich überschneidend gezeigte Elemente als sich überschneidende Elemente oder sich überschneidend bezeichnet werden. Darüber hinaus kann in einem Beispiel ein Element, das innerhalb eines anderen Elements oder außerhalb eines anderen Elements gezeigt wird, als solches bezeichnet werden. Ferner können Elemente als im Wesentlichen gleich, einander entsprechend, miteinander identisch usw. beschrieben werden. Im Wesentlichen gleich, konstant, einander entsprechend usw. kann als eine Abweichung zwischen zwei einander entsprechenden Elementen von innerhalb 1–5% voneinander aufgrund von Herstellungstoleranzen beschrieben werden.
  • Weiter auf 1 Bezug nehmend, wird ein Schemadiagramm gezeigt, das einen Zylinder eines Mehrzylindermotors 10 in einem Motorsystem 100, das in einem Antriebssystem eines Fahrzeugs enthalten sein kann, gezeigt. Der Motor 10 kann zumindest teilweise durch ein Steuersystem, das eine Steuerung 12 umfasst, und durch Eingaben von einem Fahrzeugbediener 132 über eine Eingabevorrichtung 130 gesteuert werden. In diesem Beispiel umfasst die Eingabevorrichtung 130 ein Fahrpedal und einen Pedalstellungssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalstellungssignals. Eine Brennkammer 30 des Motors 10 kann einen durch Zylinderwände 32 gebildeten Zylinder mit einem darin positionierten Kolben 36 umfassen. Der Kolben 36 kann so mit einer Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, dass eine Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgewandelt wird. Die Kurbelwelle 40 kann über ein Zwischengetriebesystem mit mindestens einem Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann ein Startermotor über ein Schwungrad mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, um einen Startvorgang des Motors 10 zu ermöglichen.
  • Die Brennkammer 30 kann Einlassluft über einen Einlasskanal 42 von einem Einlasskrümmer 44 empfangen und kann Verbrennungsgase über einen Auslasskanal 48 abführen. Der Einlasskrümmer 44 und der Auslasskanal 48 können über ein Einlassventil 52 bzw. ein Auslassventil 54 selektiv mit der Brennkammer 30 in Verbindung stehen. In einigen Beispielen kann die Brennkammer 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile umfassen.
  • In diesem Beispiel können das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 über ein jeweiliges Nockenbetätigungssystem 51 bzw. 53 durch Nockenbetätigung gesteuert werden. Die Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 können jeweils einen oder mehrere Nocken umfassen und es können ein oder mehrere Systeme zur Nockenprofilumschaltung (CPS – Cam Profile Switching), variablen Nockensteuerung (VCT – Variable Cam Timing), variablen Ventilsteuerung (VVT – Variable Valve Timing) und/oder zum variablen Ventilhub (VVL – Variable Valve Lift) verwendet werden, die zur Variierung des Ventilbetriebs von der Steuerung 12 betätigt werden können. Die Position des Einlassventils 52 und des Auslassventils 54 kann durch Positionssensoren 55 bzw. 57 bestimmt werden. In alternativen Beispielen können das Einlassventil 52 und/oder das Auslassventil 54 durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Der Zylinder 30 kann beispielsweise alternativ dazu ein über elektrische Ventilbetätigung gesteuertes Einlassventil und ein über Nockenbetätigung, darunter CPS- und/oder VCT-Systeme, gesteuertes Auslassventil umfassen.
  • Ein Kraftstoffeinspritzventil 69 ist in der Darstellung direkt mit der Brennkammer 30 zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in diese anteilsmäßig zu der Impulsbreite eines Signals, das von der Steuerung 12 empfangen wird, gekoppelt. Auf diese Weise stellt das Kraftstoffeinspritzventil 69 eine so genannte Direkteinspritzung von Kraftstoff in die Brennkammer 30 bereit. Das Kraftstoffeinspritzventil kann zum Beispiel in der Seite der Brennkammer oder in dem Oberteil der Brennkammer montiert sein. Kraftstoff kann dem Kraftstoffeinspritzventil 69 durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt), das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und eine Kraftstoffverteilerleitung umfasst, zugeführt werden. In einigen Beispielen kann die Brennkammer 30 alternativ oder zusätzlich dazu ein Kraftstoffeinspritzventil umfassen, das in einer Konfiguration im Einlasskrümmer 44 angeordnet ist, die eine so genannte Kanaleinspritzung von Kraftstoff in den Einlasskanal stromaufwärts der Brennkammer 30 bereitstellt.
  • Ein Zündfunken wird der Brennkammer 30 über eine Zündkerze 66 bereitgestellt. Das Zündsystem kann ferner eine Zündspule (nicht gezeigt) zur Erhöhung der Spannung, die der Zündkerze 66 zugeführt wird, umfassen. In anderen Beispielen, wie zum Beispiel bei einem Diesel, kann die Zündkerze 66 weggelassen sein.
  • Der Einlasskanal 42 kann eine Drosselklappe 62 mit einer Drosselklappenplatte 64 umfassen. In diesem bestimmten Beispiel kann die Stellung der Drosselklappenplatte 64 von der Steuerung 12 über ein Signal variiert werden, das einem Elektromotor oder Aktuator bereitgestellt wird, der in der Drosselklappe 62 enthalten ist, wobei diese Konfiguration allgemein als elektronische Drosselklappensteuerung (ETC) bezeichnet wird. Auf diese Weise kann die Drosselklappe 62 dazu betrieben werden, die der Brennkammer 30, neben anderen Motorzylindern, bereitgestellte Einlassluft zu variieren. Die Stellung der Drosselklappenplatte 64 kann der Steuerung 12 durch ein Drosselklappenstellungssignal bereitgestellt werden. Der Einlasskanal 42 kann einen Luftmassensensor 120 und einen Krümmerluftdrucksensor 122 zum Erfassen einer in den Motor 10 eintretenden Luftmenge umfassen.
  • In der Darstellung ist ein Abgassensor 126 stromaufwärts einer Abgasreinigungsvorrichtung 72 gemäß einer Auslassstromrichtung mit dem Auslasskanal 48 gekoppelt. Der Sensor 126 kann irgendein geeigneter Sensor zur Bereitstellung einer Anzeige eines Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, wie zum Beispiel ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO (Universal or wide-range Exhaust Gas Oxygen), ein Zweizustands-Sauerstoffsensor oder ein EGO-, ein HEGO(Heated EGO), ein NOx-, ein HC- oder ein CO-Sensor, sein. In einem Beispiel ist der stromaufwärtige Abgassensor 126 ein UEGO, der dazu konfiguriert ist, eine Ausgabe, wie zum Beispiel ein Spannungssignal, das zu der im Abgas vorhandenen Sauerstoffmenge proportional ist, bereitzustellen. Die Steuerung 12 wandelt die Ausgabe des Sauerstoffsensors über eine Sauerstoffsensortransferfunktion in ein Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis um.
  • Die Abgasreinigungsvorrichtung 72 ist in der Darstellung entlang dem Auslasskanal 48 stromabwärts sowohl des Abgassensors 126 als auch eines Mischers 82 angeordnet. In einem Beispiel ist der Mischer 82 ein Harnstoffmischer. Die Vorrichtung 72 kann ein Dreiwegekatalysator (TWC – Three Way Catalyst), eine NOx-Falle, selektives katalytisches Reduktionsmittel (SCR), verschiedene andere Abgasreinigungsvorrichtungen oder Kombinationen davon sein. In einigen Beispielen kann die Abgasreinigungsvorrichtung 72 während des Betriebs des Motors 10 regelmäßig zurückgesetzt werden, indem mindestens ein Zylinder des Motors mit einem bestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnis betrieben wird.
  • Der Harnstoffmischer 82 wird stromaufwärts der Abgasreinigungsvorrichtung 72 und stromabwärts des Abgassensors 126 gezeigt. In einigen Ausführungsformen kann zusätzlich oder alternativ dazu ein zweiter Abgassensor zwischen dem Harnstoffmischer 82 und der Abgasreinigungsvorrichtung 72 positioniert sein. Ein Injektor 84 ist zum Einspritzen von Fluid in den Mischer 82 positioniert. Der Injektor 84 ist mit einem Behälter 88 fluidisch gekoppelt, der ein Fluid umfasst, wobei es sich in einem Beispiel bei dem Fluid um ein Reduktionsmittel (zum Beispiel Harnstoff) handeln kann. Harnstoff kann aus dem Behälter 88 über eine in einem Rohr 86 positionierte hohle Leitung zu dem Injektor 84 strömen. Der Mischer 82 kann ein ringförmiger Vorsprung sein, der sich in den Auslasskanal 48 erstreckt. Der Mischer 82 ist zur Aufnahme von Abgas konfiguriert und umfasst ferner eine Kammer zum Vermischen des Harnstoffs und des Abgases. Der Mischer 82 stößt Abgas durch eine Unterdruckwirkung, die durch einen zwischen Außenflächen des Harnstoffmischers 82 und eines Abgasrohrs positionierten ringförmigen Venturi-Kanal erzeugt wird, aus. Der Harnstoffmischer 82 wird unten unter Bezugnahme auf die 2 und 3 ausführlicher beschrieben.
  • Ein Abgasrückführungssystem (AGR-System) 140 kann einen gewünschten Anteil des Abgases von dem Auslasskanal 48 über einen fluidisch mit einem AGR-Mischer 80 gekoppelten AGR-Kanal 152 zum Einlasskrümmer 44 leiten. Der AGR-Mischer 80 kann in einem Beispiel dem Harnstoffmischer 82 im Wesentlichen entsprechen. Der AGR-Mischer 80 kann mindestens einen Einlass zum Einlassen von Umgebungsluft in eine Kammer des Mischers enthalten. Der AGR-Kanal 152 ist, wie gezeigt, fluidisch und physisch mit dem AGR-Mischer 80 gekoppelt. In einem Beispiel strömt eine Gesamtmenge der AGR aus dem AGR-Kanal 152 durch den AGR-Mischer 80, bevor sie in den Einlasskrümmer 44 eintritt. Der AGR-Mischer 80 kann einen oder mehrere Auslässe zum Ausstoßen von Umgebungsluft und AGR in den Einlasskrümmer 44 enthalten. In einigen Beispielen kann der AGR-Mischer 80 Umgebungsluft und/oder AGR stromaufwärts des Einlasskrümmers 44 in den Einlasskanal 42 ausstoßen. Die Menge der AGR, die dem Einlasskrümmer 44 zugeführt wird, kann durch die Steuerung 12 über ein AGR-Ventil 144 variiert werden. Unter einigen Bedingungen kann das AGR-System 140 dazu verwendet werden, die Temperatur des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer zu regulieren und so ein Verfahren zum Steuern des Zündzeitpunkts während einiger Verbrennungsmodi bereitzustellen.
  • Die Steuerung 12 wird in 1 als Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit (CPU) 102 Eingangs-/Ausgangs-Ports (I/O) 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das in diesem bestimmten Beispiel als Nur-Lese-Speicherchip 106 (ROM) (zum Beispiel nichtflüchtiger Speicher) gezeigt wird, Arbeitsspeicher (RAM) 108, Haltespeicher (KAM) 110 und einen Datenbus umfasst. Die Steuerung 12 kann verschiedene Signale von mit dem Motor 10 gekoppelten Sensoren empfangen, zusätzlich zu den Signalen, die oben besprochen wurden, einschließlich der Messung des eingeführten Luftmassenstroms (MAF) von dem Luftmassensensor 120; der Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von einem Temperatursensor 112, der mit einer Kühlhülse 114 gekoppelt ist; eines Motorpositionssignals von einem Hall-Sensor 118 (oder einem anderen Typ), der eine Position der Kurbelwelle 40 erfasst; der Drosselklappenstellung von einem Drosselklappenstellungssensor 65; und des Krümmerabsolutdrucksignals (MAP-Signals, MAP – Manifold Absolute Pressure) von dem Sensor 122. Ein Motordrehzahlsignal kann von der Steuerung 12 von dem Kurbelwellengeber 118 erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal stellt auch eine Angabe für Unterdruck oder Druck in dem Einlasskrümmer 44 bereit. Es ist zu beachten, dass verschiedene Kombinationen der oben genannten Sensoren verwendet werden können, wie zum Beispiel ein MAF-Sensor ohne einen MAP-Sensor oder umgekehrt. Während des Motorbetriebs kann das Motordrehmoment aus der Ausgabe des MAP-Sensors 122 und der Motordrehzahl abgeleitet werden. Ferner kann dieser Sensor zusammen mit der erfassten Motordrehzahl eine Basis für das Schätzen der Ladung (einschließlich Luft), die in den Zylinder angesaugt wird, bereitstellen. In einem Beispiel kann der Kurbelwellengeber 118, der auch als ein Motordrehzahlsensor verwendet wird, bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorbestimmte Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse erzeugen.
  • Das Nurlesespeicher-Speichermedium 106 kann mit rechnerlesbaren Daten programmiert sein, die nichtflüchtige Anweisungen darstellen, die durch den Prozessor 102 zur Durchführung der unten beschriebenen Verfahren sowie anderer Varianten, die erwartet, aber nicht speziell angeführt werden, ausführbar sind.
  • Die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren aus 1 und verwendet die verschiedenen Aktuatoren aus 1 zur Einstellung des Motorbetriebs basierend auf den empfangenen Signalen und Anweisungen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind. Beispielsweise kann das Einstellen einer Reaktivität der SCR Einstellen eines Aktuators des Harnstoffinjektors zum Einspritzen von Harnstoff zum Bedecken von Flächen der SCR mit Harnstoff umfassen. Beispielsweise kann das Einstellen einer Einspritzung in den Mischer Einstellen eines Aktuators des Injektors zum Öffnen einer Öffnung des Injektors zum Sprühen einer Fluidmenge in den Mischer umfassen.
  • Somit kann ein Mischer in einem Einlasskanal und/oder einem Auslasskanal verwendet werden. Der Mischer ist radial von einem Rohr des Einlass- oder Auslasskanals beabstandet. Der Mischer kann eine erste und eine zweite Öffnung umfassen, die an einem äußeren stromaufwärtigen bzw. stromabwärtigen Ende positioniert sind. Ferner kann der Mischer mehrere Auslässe umfassen, die entlang einem größten Durchmesser, entsprechend einem mittleren Teil des Mischers, positioniert sind. Der Durchmesser des Mischers kann mit einer ersten Rate in einer stromaufwärtigen Richtung von der Mitte zu der ersten Öffnung abnehmen. Der Durchmesser des Mischers kann mit einer zweiten Rate in einer stromabwärtigen Richtung von der Mitte zu der zweiten Öffnung abnehmen. In einem Beispiel kann die erste Rate größer als die zweite Rate sein. Somit kann eine erste Länge des Mischers zwischen der ersten Öffnung und dem mittleren Teil kleiner als eine zweite Länge des Mischers zwischen dem mittleren Teil und der zweiten Öffnung sein. Somit kann der radiale Raum zwischen dem Mischer und dem Rohr über eine gesamte Länge des Mischers ein um einen gesamten Umfang des Mischers herum positionierter asymmetrischer Venturi-Kanal sein. Bei einem in einem Einlasskanal positionierten Mischer kann der Mischer ferner eine dritte Öffnung zwischen dem mittleren Teil und der zweiten Öffnung umfassen, wobei die dritte Öffnung dazu konfiguriert ist, AGR in einen Innenraum des Mischers einzulassen. Somit ist der Mischer im Einlasskanal dazu ausgeführt, Einlassluft über die erste Öffnung aufzunehmen und AGR über die dritte Öffnung aufzunehmen. Die Einlassluft und die AGR können sich im Innenraum des Mischers vor Herausströmen aus dem Mischer über die zweite Öffnung oder die mehreren Auslässe vermischen. Bei einem im Auslasskanal positionierten Mischer kann der Mischer ferner einen Harnstoffinjektor umfassen, der durch die erste Öffnung ragt, wobei der Injektor dazu konfiguriert ist, Harnstoff in den Innenraum des Mischers einzuspritzen. Die zweite Öffnung kann Abgas in den Innenraum einlassen, wobei das Abgas und der Harnstoff kollidieren und sich vermischen können. Das Gemisch aus Abgas und Harnstoff kann über die mehreren Auslässe aus dem Mischer strömen und sich mit Abgas ohne Harnstoff vermengen. Ein im Einlasskanal positionierter Mischer kann über das AGR-Rohr fest entlang dem Einlasskanal positioniert sein. Ein im Auslasskanal positionierter Mischer kann über ein gebogenes Rohr, das zum Leiten von Harnstoff aus einem Harnstoffbehälter zu dem Injektor konfiguriert ist, fest entlang dem Auslasskanal positioniert sein.
  • 2 zeigt eine isometrische Ansicht eines Mischers 200, der entlang einem Auslasskanal 202 (zum Beispiel dem Auslasskanal 48 in der Ausführungsform aus 1) in einem Abgasrohr 204 positioniert ist. Der Mischer 200 kann ähnlich wie der Mischer 82 in der Ausführungsform aus 1 verwendet werden. Somit kann der Mischer 200 in einem Beispiel ein Harnstoffmischer 200 sein. Der Harnstoffmischer 200 kann dazu konfiguriert sein, eine Harnstoffeinspritzung zu empfangen, während er gleichzeitig Abgas in eine Kammer einlässt, um eine Harnstoffdispersion in einem Abgasstrom stromaufwärts einer SCR-Vorrichtung (zum Beispiel der Nachbehandlungsvorrichtung 72) zu verstärken.
  • Ein Achsensystem 290 umfasst in der Darstellung drei Achsen, eine x-Achse in horizontaler Richtung, eine y-Achse in vertikaler Richtung und eine z-Achse in einer sowohl zur x- als auch zur y-Achse senkrechten Richtung. Eine mittlere Achse 295 des Abgasrohrs 204 und/oder des Auslasskanals 202 wird durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Der Mischer 200 ist entlang der mittleren Achse 295 positioniert und von dem Abgasrohr 204 beabstandet. In einem Beispiel ist der Mischer 200 um die mittlere Achse 295 symmetrisch. Deshalb kann die mittlere Achse 295 als Beispiel auch eine mittlere Achse des Mischers 200 sein. Eine allgemeine Abgasstromrichtung wird durch Pfeile 298 dargestellt. Der Pfeil 299 zeigt eine Richtung einer Schwerkraft parallel zur y-Achse.
  • Der Mischer 200 kann ein einziges, durchgehendes und hohles maschinell gefertigtes Teil sein. Der Mischer 200 kann aus einem Keramikmaterial und/oder einer Metalllegierung und/oder einem Silikonderivat und/oder anderen geeigneten Materialien, die dazu in der Lage sind, hohen Temperaturen standzuhalten, während sie auch Reibung, die ein Abgasstrom erfährt, mindern, so dass ein Abgasdruck beibehalten wird, bestehen. Zusätzlich oder als Alternative dazu kann der Mischer 200 eine oder mehrere Beschichtungen und Materialien umfassen, so dass das Abgas Flächen des Mischers 200 ohne Ablagerung von Ruß oder anderen Abgaskomponenten auf dem Mischer 200 berühren kann.
  • Das Abgasrohr 204 ist röhrenförmig und zum Durchlassen von Abgas durch den Auslasskanal 202 konfiguriert. Der Mischer 200 ist entlang der mittleren Achse 295 des Abgasrohrs 204 positioniert und von Innenflächen des Abgasrohrs 204 radial beabstandet. Der Mischer 200 kann gleichmäßig um die mittlere Achse 295 beabstandet sein, so dass der Mischer nicht zu oberen oder unteren Teilen des Auslasskanals 202 tendiert.
  • Der Mischer 200 ist in einem Beispiel tropfenförmig. Der Mischer 200 kann auberginenförmig, länglich, sphärisch, fußballförmig, eierförmig, birnenförmig, torpedoförmig, tonnenförmig sein oder andere geeignete Formen aufweisen. Somit ist ein Querschnitt des Mischers 200 entlang der y-Achse im Wesentlichen kreisförmig, wobei ein Abstand zwischen dem Querschnitt und dem Abgasrohr 204 im Wesentlichen konstant ist.
  • Der Mischer 200 umfasst einen entlang einem mittleren Teil des Durchmessers zwischen dem stromaufwärtigen und stromabwärtigen Ende positionierten Maximaldurchmesser. Der Durchmesser des Mischers 200 nimmt entlang der mittleren Achse 295 von dem mittleren Teil zu dem stromaufwärtigen Ende und dem stromabwärtigen Ende kontinuierlich ab. In einem Beispiel ist ein Durchmesser des Mischers 200 am stromaufwärtigen Ende ist im Wesentlichen gleich einem Durchmesser des Mischers 200 am stromabwärtigen Ende. Ein erster Abstand zwischen dem stromaufwärtigen Ende und dem Maximaldurchmesser ist kleiner als ein zweiter Abstand zwischen dem stromabwärtigen Ende und dem Maximaldurchmesser. Auf diese Weise ist eine Neigung zwischen dem stromaufwärtigen Ende und dem Maximaldurchmesser größer als eine Neigung zwischen dem Maximaldurchmesser und dem stromabwärtigen Ende.
  • Ein äußerer Auslasskanal 250 ist zwischen dem Mischer 200 und dem Abgasrohr 204 positioniert. Der äußere Auslasskanal 250 ist ein ringförmiger Kanal und dadurch um einen Gesamtumfang des Mischers 200 herum positioniert. Der äußere Auslasskanal 250 kann im Wesentlichen Venturi-förmig sein und dadurch einen Venturi-Einlass 252, einen Venturi-Auslass 254 und eine Venturi-Kehle 256 umfassen. Somit kann der äußere Auslasskanal 250 in einem Beispiel ein äußerer Venturi-Kanal sein, wobei der Kanal ohne darin positionierte Zwischenkomponenten ununterbrochen ist. Abgas kann ununterbrochen durch den äußeren Auslasskanal 250 strömen, ohne den Mischer 200 oder das Abgasrohr 204 zu berühren. Ein Querschnitt des äußeren Auslasskanals 250 entlang der y-Achse ist im Wesentlichen kreisförmig.
  • Eine erste Fläche 232, eine zweite Fläche 234 und ein Schnittpunkt 236 bilden die Außenfläche des Mischers 200. Die erste Innenfläche 232 befindet sich stromaufwärts der zweiten Innenfläche 234. Somit befindet sich die erste Fläche 232 bezüglich einer Abgasstromrichtung (Pfeil 298) näher an einem Motor (zum Beispiel dem Motor 10 aus 1) im Vergleich zu der zweiten Fläche 234. Die erste Fläche 232, die zweite Fläche 234 und der Schnittpunkt 236 sind im Wesentlichen ringförmig und umspannen einen gesamten Umfang der Außenfläche des Mischers 200. In einem Beispiel können die erste Fläche 232, die zweite Fläche 234 und der Schnittpunkt 236 die einzigen Wände sein, die einen Innenraum des Mischers 200 von dem Auslasskanal 202 trennen.
  • Die erste 232 und die zweite 234 Fläche sind so gekrümmt, dass ein radialer Abstand zwischen den Flächen und dem Abgasrohr 204 über eine gesamte Länge der Flächen entlang der x-Achse variiert. Insbesondere nimmt der radiale Abstand zwischen der ersten Fläche 232 und dem Abgasrohr 204 von einem stromaufwärtigen Rand 231 der ersten Fläche zu einem stromabwärtigen Rand 233 der ersten Fläche neben dem Schnittpunkt 236 ab. Umgekehrt nimmt der radiale Abstand zwischen der zweiten Fläche 234 und dem Abgasrohr 204 von einem stromaufwärtigen Rand 235 der zweiten Fläche 234 neben dem Schnittpunkt 236 zu einem stromabwärtigen Rand 237 der zweiten Fläche 234 ab. In einem Beispiel sind der stromaufwärtige Rand 231 und der stromabwärtige Rad 237 äußere Enden des Mischers 200. Der stromabwärtige Rand 237 ist an dem stromabwärtigen Ende des Mischers 200 positioniert, wobei das stromabwärtige Ende in einem Beispiel sphärisch gerundet ist. Der radiale Abstand zwischen dem Abgasrohr 204 und dem stromaufwärtigen Ende 231 der ersten Fläche 232 ist in einem Beispiel im Wesentlichen gleich dem radialen Abstand zwischen dem Abgasrohr 204 und dem stromabwärtigen Rand 237 der zweiten Fläche 234. Ebenso ist der Abstand zwischen dem Abgasrohr und dem stromabwärtigen Ende 233 der ersten Fläche 232 im Wesentlichen gleich dem Abstand zwischen dem Abgasrohr und dem stromaufwärtigen Rand 235 der zweiten Fläche 234. In einem Beispiel ist der stromaufwärtige Rand 231 der ersten Fläche 232 ein am weitesten stromaufwärts gelegener Rand, und der stromabwärtige Rand 237 der zweiten Fläche 234 ist ein am weitesten stromabwärts gelegener Rand. In einigen Beispielen kann zusätzlich oder als Alternative dazu der radiale Abstand zwischen dem stromaufwärtigen Rand 231 und dem Abgasrohr 204 größer als der radiale Abstand zwischen dem stromabwärtigen Rand 237 und dem Abgasrohr 204 sein.
  • Zusätzlich oder als Alternative dazu ist eine Länge der ersten Fläche 232 kleiner als eine Länge der zweiten Fläche 234, so dass die erste Fläche im Vergleich zu einer Krümmung der zweiten Fläche eine stärkere Krümmung umfasst. Auf diese Weise ist ein Winkel θA der ersten Fläche 232 größer als ein Winkel θB der zweiten Fläche 234. Ferner ist eine Neigung der ersten Fläche 232 größer als eine Neigung der zweiten Fläche 234. Auf diese Weise können die erste Fläche 232 und die zweite Fläche 234 im Wesentlichen kegelstumpfförmig sein, wobei eine Höhe der zweiten Fläche 234 größer als eine Höhe der ersten Fläche 232 ist. Eine Höhe einer Kegelstumpfform wird von einem ersten äußeren Kreisende zu einem zweiten äußeren Kreisende gemessen.
  • Der Schnittpunkt 236 ist zwischen dem stromabwärtigen Rand 233 der ersten Fläche 232 und dem stromaufwärtigen Rand 235 der zweiten Fläche 234 positioniert. Ein radialer Abstand zwischen dem Schnittpunkt 236 und dem Abgasrohr 204 kann über eine entlang der x-Achse gemessene Länge des Schnittpunkts im Wesentlichen konstant sein. In einem Beispiel kann der Schnittpunkt 236 einem größten Durchmesser des Mischers 200 und deshalb einem geringsten Abstand zwischen dem Abgasrohr 204 und dem Mischer 200 entsprechen. Ein Durchmesser des Mischers 200 nimmt in stromaufwärtiger und stromabwärtiger Richtung vom Schnittpunkt 236 ab, wobei er an dem stromaufwärtigen Rand 231 und stromabwärtigen Rand 237 einen Minimaldurchmesser erreicht.
  • Der Venturi-Einlass 252, der Venturi-Auslass 254 und die Venturi-Kehle 256 sind mit der ersten Fläche 232, der zweiten Fläche 234 bzw. dem Schnittpunkt 236 verbunden. Radien des Venturi-Einlasses 252, des Venturi-Auslasses 254 und der Venturi-Kehle 256 stehen mit Radien der ersten Fläche 232, der zweiten Fläche 234 bzw. des Schnittpunkts 236 in umgekehrter Beziehung. Auf diese Weise nimmt ein Radius des Venturi-Einlasses 252 zu der Venturi-Kehle 256 ab, wobei ein Radius der Venturi-Kehle ein kleinster Radius des äußeren Auslasskanals 250 ist. Der äußere Auslasskanal 250 verbreitet sich im Venturi-Auslass 254, wobei ein Radius des Venturi-Auslasses 254 von dem stromaufwärtigen Rand 235 zu dem stromabwärtigen Rand 237 zunimmt. Durch solches Formen des äußeren Auslasskanals 250 kann die Abgasstromgeschwindigkeit durch den Venturi-Einlass 252 zunehmen und in der Venturi-Kehle 256 eine maximale Geschwindigkeit erreichen, bevor sie im Venturi-Auslass 254 abnimmt. Ferner stehen der Druck und die Geschwindigkeit durch den äußeren Auslasskanal 250 in umgekehrter Beziehung, so dass der Druck durch den Venturi-Einlasses 252 abnimmt, seinen niedrigsten Druck in der Venturi-Kehle 256 erreicht und im Venturi-Auslass 254 zunimmt.
  • Abgas kann durch einen Einlass 262 der zweiten Fläche 234 in das Innere des Harnstoffmischers 200 eintreten. Der Einlass 262 koppelt den Innenraum des Harnstoffmischers 200 fluidisch mit dem Auslasskanal 202. Eine Größe des Einlasses 262 kann durch einen Umfang des stromabwärtigen Rands 237 der zweiten Fläche 234 definiert werden. Somit ist der Einlass 262 eine einzige Öffnung, die an einem äußeren Ende des Harnstoffmischers 200 symmetrisch und die mittlere Achse 295 positioniert ist. In einigen Beispielen kann die zweite Fläche 234 zusätzlich oder als Alternative dazu an ihrem äußeren Ende geschlossen sein, wobei der Einlass mehrere Einlässe sind, die entlang einer gemeinsamen Achse zwischen dem stromaufwärtigen Rand 235 und dem stromabwärtigen Rand 237 positioniert sind.
  • Abgas kann über mehrere Auslässe 264, die entlang einem Gesamtaußenumfang des Schnittpunkts 236 positioniert sind, aus dem Innenraum des Harnstoffmischers 200 herausströmen. Die Auslässe 264 sind im Wesentlichen gleich weit voneinander beabstandet, so dass ein erster Abstand zwischen einem ersten Auslass der Auslässe 264 und einem zweiten Auslass der Auslässe 264 im Wesentlichen gleich einem zweiten Abstand zwischen einem dritten Auslass der Auslässe 264 und einem vierten Auslass der Auslässe 264 ist. Die Auslässe 264 sind entlang einer gemeinsamen Ebene parallel zur z-Achse ausgerichtet. Die Auslässe 264 sind einer radial nach außen verlaufenden Richtung zum Abgasrohr 204 senkrecht zu einer Abgasstromrichtung (Pfeil 298) zugekehrt. Als Beispiel können einzelne Auslässe der Auslässe 264 kleiner als der Einlass 262 sein. Auf diese Weise kann eine größere Gasmasse durch den Einlass 262 als durch einen Auslass der Auslässe 264 strömen. Die Auslässe 264 sind stromaufwärts des Einlasses 262 positioniert. Dies zwingt Abgas dazu, entgegengesetzt Pfeil 298, der eine Abgasstromrichtung anzeigt, zu strömen.
  • Auf diese Weise kann ein Unterdruck, der an der Venturi-Kehle 256 erzeugt wird, wenn Abgas durch den äußeren Auslasskanal 250 strömt, dem Innenraum des Mischers 200 zugeführt werden. Der Unterdruck kann begünstigen, dass Abgas durch den Einlass 262 strömt und in den Innenraum des Mischers 200 eintritt. Abgas kann durch ein gesamtes Innenvolumen des Mischers 200 strömen, bevor es durch die Auslässe 264 in den äußeren Auslasskanal 250 strömt. An der Venturi-Kehle 256 erzeugter Unterdruck zusammen mit durch den Einlass 262 strömendem Abgas kann Abgasstrom aus dem Innenraum des Mischers 200 durch die Auslässe 264 in den Auslasskanal 250 fördern.
  • Wie oben beschrieben, ist der Harnstoffmischer 200 dazu konfiguriert, Abgas aus dem Auslasskanal 202 aufzunehmen und dahin auszustoßen. Der Harnstoffmischer 200 ist ferner dazu konfiguriert, eine Einspritzung aus einem zum Einspritzen von Reduktionsmittel in die Kammer des Mischers positionierten Injektor 220 zu empfangen. Der Injektor 220 ragt durch eine Öffnung 222 am stromaufwärtigen Rand 231 der ersten Fläche 232, die entlang der mittleren Achse 295 direkt gegenüber dem Einlass 262 positioniert ist. Ein Injektoransatz 224 ist gegenüber der Öffnung 222 hermetisch abgedichtet, wodurch der Injektor 220 dort hindurchragen kann. In einem Beispiel ist der Injektor 220 ein Harnstoffinjektor. Der Injektor 220 kann Harnstoff durch einen Kanal eines gebogenen Rohrs 210 empfangen, der fluidisch mit einem Behälter (zum Beispiel dem Behälter 88 aus 1) gekoppelt ist.
  • Das gebogene Rohr 210 umfasst ein vertikales Rohr 212 und ein horizontales Rohr 214. Ein erstes Ende 213 des vertikalen Rohrs ist physisch mit einem Ansatz 218 gekoppelt, und ein zweites Ende 215 des horizontalen Rohrs ist physisch mit dem Injektoransatz 224 gekoppelt. Das vertikale Rohr 212 verläuft parallel zur y-Achse, und das horizontale Rohr 214 verläuft parallel zur x-Achse (senkrecht zum vertikalen Rohr). Die Rohre treffen an einer Kurve 216, die einen eine Krümmung im gebogenen Rohr 210 erzeugenden Winkel umfassen kann, zusammen. Der Winkel des gebogenen Rohrs 210 kann in einem Beispiel im Wesentlichen gleich 90° sein. Es versteht sich, dass der Winkel größer oder kleiner als 90° sein kann, zum Beispiel 135° oder 60°. Somit kann das gebogene Rohr 210 L-förmig, C-förmig oder V-förmig sein oder andere geeignete Formen aufweisen, die eine Krümmung umfassen. Auf diese Weise erstreckt sich das gebogene Rohr 210 von einem stromaufwärtigen Teil des Abgasrohrs 204 über das vertikale Rohr 212 nach unten, bevor es über das horizontale Rohr horizontal in stromabwärtige Richtung abbiegt. Wie gezeigt, ist das vertikale Rohr 212 länger als das horizontale Rohr 214, wobei ein Durchmesser der Rohre im Wesentlichen gleich ist. Zusätzlich oder als Alternative dazu können die Rohre hinsichtlich ihrer Länge und/oder ihres Radius und/oder ihrer Dicke ungleich sein. In einem Beispiel kann das vertikale Rohr 212 mit dem horizontalen Rohr 214 im Wesentlichen identisch sein.
  • Der Ansatz 218 koppelt zusammen mit dem gebogenen Rohr 210 den Mischer 200 fest an das Abgasrohr 204. Der Ansatz 218 erstreckt sich durch einen höchsten Teil des Abgasrohrs 204 und kann über Schweißungen, Klebstoffe und/oder andere geeignete Koppelelemente diesem gegenüber hermetisch abgedichtet sein. Abgas aus dem Auslasskanal 202 kann nicht zwischen dem Ansatz 218 und dem Abgasrohr 204 in eine umliegende Atmosphäre strömen. Dies kann Schwingungen oder andere Bewegungen des Harnstoffmischers 200 aufgrund von rauen Straßenbedingungen und/oder Kontakt mit turbulentem Abgasstrom mindern und/oder verhindern. Das gebogene Rohr 210 ist gegenüber dem Auslasskanal 202 und dem Mischer 200 hermetisch abgedichtet, so dass das Abgas nicht in das gebogene Rohr strömt, wodurch abgasfreier Harnstoff zum Injektor 220 strömen kann. Als Beispiel bestehen auf diese Weise keine zusätzlichen Abgaseinlässe und andere Abgasauslässe als die beschriebenen.
  • Abgas kann Außenflächen des gebogenen Rohrs 210 berühren, bevor es zu der ersten Fläche 232 strömt, während es durch den Auslasskanal strömt. Dies kann dem gebogenen Rohr 210 gestatten, zu dem Injektor 220 strömenden Harnstoff zu erwärmen. Dadurch kann Harnstoff effektiver verdampfen, wodurch eine Mischfähigkeit des Harnstoffs verbessert wird. Dann strömt das Abgas durch den äußeren Auslasskanal, wobei ein erster Teil weiter durch den Auslasskanal 202 strömt, ohne in den Harnstoffmischer 200 einzutreten. Ein zweiter Teil strömt durch den Einlass 262 und tritt in die Kammer des Harnstoffmischers 200 ein. In einem Beispiel umfasst der erste Teil eine größere Masse als eine Masse des zweiten Teils des Abgases. Der zweite Teil des Abgases kann sich mit der Harnstoffeinspritzung vermischen, bevor er über die Auslässe 264 als Gemisch aus Harnstoff und Abgas in den Auslasskanal 202 zurückströmt. Das Gemisch kann sich neben dem Harnstoffmischer 200 in der Venturi-Kehle 256 mit harnstofffreiem Abgas vermengen. Auf diese Weise kann der Harnstoffmischer 200 eine Harnstoffdispersion durch den Auslasskanal 202 stromaufwärts einer SCR-Vorrichtung verstärken, wodurch NOx-Reduktion an der SCR verbessert werden kann.
  • Somit enthält ein Harnstoffmischer eine erste Fläche und eine zweite Fläche mit einem dazwischen positionierten Schnittpunkt. Die erste Fläche umfasst eine erste Öffnung an einem stromaufwärtigen Ende mit einem darin positionierten Injektor zum Einspritzen von Reduktionsmittel in einen Innenraum des Mischers. Die zweite Fläche umfasst eine zweite Öffnung an einem stromabwärtigen Ende zum Einlassen von Abgas in den Innenraum des Mischers. Die erste Öffnung und die zweite Öffnung sind entlang einer geteilten gemeinsamen Achse so positioniert, dass eine Harnstoffeinspritzung und ein Abgasstrom durch die zweite Öffnung in einem Beispiel in entgegengesetzter Richtung verlaufen. Mehrere Perforationen sind entlang dem Schnittpunkt positioniert, wobei sie den Innenraum des Mischers mit einem zwischen dem Mischer und einem Abgasrohr positionierten ringförmigen Venturi-Kanal fluidisch koppeln. Die Perforationen können mit einer Kehle des Venturi verbunden sein, so dass in der Kehle erzeugter Unterdruck dem Innenraum des Mischers zugeführt werden kann. Dies kann begünstigen, dass Abgas seine Richtung ändert und durch die zweite Öffnung in den Innenraum des Mischers strömt. Abgas kann durch den Innenraum des Mischers strömen und sich mit Harnstoff vermischen, bevor es durch die Perforationen in den ringförmigen Venturi-Kanal strömt. Beispielhafte Vermischung von Abgasstrom und Harnstoff im Mischer wird unten beschrieben.
  • 3 zeigt eine Ansicht 300 des Harnstoffmischers 200 in der Ausführungsform aus 2 von stromabwärts nach stromaufwärts. Zuvor dargestellte Komponenten können in nachfolgenden Figuren somit die gleiche Bezugszahl aufweisen. Wie oben beschrieben, ist der Harnstoffmischer 200 stationär und über ein gebogenes Rohr 210 und einen Ansatz 218 fest in einem Abgasrohr 204 positioniert. Eine erste Fläche (zum Beispiel die erste Fläche 232 aus 2) ist in der Ansicht 300 von stromabwärts nach stromaufwärts durch die zweite Fläche 234 verdeckt.
  • Ein Achsensystem 390 umfasst zwei Achsen, eine x-Achse in der horizontalen Richtung und eine y-Achse in der vertikalen Richtung. Der Pfeil 299 zeigt eine Richtung der Schwerkraft parallel zur y-Achse. Abgas kann entlang einer mittleren Achse des Abgasrohrs 204 in eine senkrecht zur x- und y-Achse verlaufende Richtung strömen.
  • Der Harnstoffmischer 200 ist entlang dem Abgasrohr 202 positioniert und bildet einen äußeren Auslasskanal 250 zwischen dem Mischer 200 und dem Abgasrohr 204. Der äußere Auslasskanal 250 ist Venturi-förmig, und ein Querschnitt des äußeren Auslasskanals 250 entlang der/den x- und/oder y-Achse(n) ist kreisförmig. Eine Breite des äußeren Auslasskanals 250 ändert sich in Verbindung mit einer Änderung eines radialen Abstands zwischen dem Mischer 200 und dem Abgasrohr 204. Insbesondere entspricht die erste Breite 304 einem kleinsten radialen Abstand zwischen dem Abgasrohr 204 und dem Mischer 200. Somit ist die erste Breite 304 eine kleinste Breite des äußeren Auslasskanals 250 und entspricht in einem Beispiel einer Venturi-Kehle (zum Beispiel der Venturi-Kehle 256 aus 2). Die zweite Breite 306 entspricht einem größten radialen Abstand zwischen dem Abgasrohr 204 und dem Mischer 200. Somit ist die zweite Breite 306 eine größte Breite des äußeren Auslasskanals 250 und entspricht in einem anderen Beispiel einem am weitesten stromabwärts liegenden Teil eines Venturi-Auslasses (zum Beispiel des Venturi-Auslasses 254 aus 2). Die erste Breite 304 befindet sich bezüglich des Abgasstroms stromaufwärts der zweiten Breite 306.
  • Der Einlass 262 umfasst einen Umfang, der gleich einem Umfang des stromabwärtigen Rands 237 der zweiten Fläche 234 ist. Der Einlass 262 ist proximal zur mittleren Achse des Abgasrohrs 204 positioniert. Somit kann der Einlass 262 Abgas nahe der mittleren Achse des Abgasrohrs 204 einlassen. Eine innere Kammer 302 des Mischers 200 wird durch eine Öffnung des Einlasses 162 mit einem darin positionierten Injektor 220 gezeigt. Der Injektor 220 ist um die mittlere Achse des Abgasrohrs 204 mit dem Einlass 262 konzentrisch. Somit durchquert die mittlere Achse des Abgasrohrs 204 die Mitten des Injektors 220 und des Einlasses 262.
  • Die Auslässe 264 sind entlang dem Umfang des Schnittpunkts 236 proximal des Abgasrohrs 204 positioniert. Auf diese Weise empfängt der Mischer 200 Abgas entlang der mittleren Achse des Abgasrohrs 204 und stößt Abgas proximal des Abgasrohrs 204 von der mittleren Achse entfernt aus. Wie gezeigt, weisen die Auslässe 264 in eine radial nach außen verlaufende Richtung senkrecht zum Einlass 262. In einem Beispiel kann ein Abstand zwischen den Auslässen 264 und dem Abgasrohr 204 im Wesentlichen gleich der ersten Breite 304 sein. Ein Abstand zwischen dem Einlass 262 und dem Abgasrohr 204 kann im Wesentlichen gleich der zweiten Breite 306 sein.
  • 4 zeigt einen Querschnitt 400 des Harnstoffmischers 200 in der Ausführungsform aus 2 entlang der y-Achse, wie durch Schnittebene C-C gezeigt. Ferner zeigt der Querschnitt 400 einen beispielhaften Abgasstrom durch den Harnstoffmischer 200. Wie oben beschrieben, kann der Harnstoffmischer 200 ein Vermischen des Abgases und des Harnstoffs stromaufwärts einer Nachbehandlungsvorrichtung 72 (zum Beispiel einer SCR-Vorrichtung) fördern. Durch Verstärken einer Dispersion des Harnstoffs in einem Abgasstrom stromaufwärts der SCR kann Harnstoff die SCR gleichmäßiger überziehen, was schließlich zu reduzierten NOx-Emissionen führt.
  • Ein Achsensystem 390 ist mit zwei Achsen dargestellt, einer x-Achse parallel zur horizontalen Richtung und einer y-Achse parallel zur vertikalen Richtung. Der Pfeil 298 zeigt eine allgemeine Richtung des Abgasstroms in dem Auslasskanal 202. Der Pfeil 299 zeigt eine Richtung der Schwerkraft. Es wird eine mittlere Achse 295 des Abgasrohrs 204 parallel zur x-Achse gezeigt. Pfeile mit schwarzer Spitze zeigen harnstofffreies Abgas im Auslasskanal 202. Pfeile mit weißer Spitze zeigen mit Harnstoff vermischtes Abgas im Auslasskanal 202.
  • Abgas strömt durch einen stromaufwärtigen Teil 402 des Auslasskanals 202, bevor es den Harnstoffmischer 200 erreicht. Ein Großteil des Abgases im stromaufwärtigen Teil 402 kann ununterbrochen strömen, ohne das gebogene Rohr 210 zu berühren. Somit berührt ein verbleibender Teil des Abgases im stromaufwärtigen Teil 402 Außenflächen des gebogenen Rohrs 210 unter thermischem Austausch mit dem gebogenen Rohr, ohne in den Kanal 416 des gebogenen Rohrs zu strömen. Abgas von dem stromaufwärtigen Teil 402 strömt in einen außerhalb eines Gesamtumfangs der ersten Fläche 232 zwischen einem stromaufwärtigen Rand 231 und einem stromabwärtigen Rand 233 positionierten Venturi-Einlass 252. Die Geschwindigkeit von Abgas im Venturi-Einlass wird erhöht und sein Druck wird verringert, da der Venturi-Einlass 252 in stromabwärtiger Richtung eine Drosselung bildet. Abgas im Venturi-Einlass tritt in einem Beispiel nicht in die Kammer 302 des Harnstoffmischers 200 ein.
  • Abgas im Venturi-Einlass 252 kann die erste Fläche 232 und das Abgasrohr 204 berühren, bevor es in die Venturi-Kehle 256 strömt. Bei Strömen durch die Kehle 256 kann die Abgasgeschwindigkeit eine Maximalgeschwindigkeit erreichen und der Abgasdruck kann einen Minimaldruck erreichen. Somit kann die Kehle 256 einem schmalsten Teil des äußeren Auslasskanals 250 entsprechen. In einem Beispiel strömt Abgas in der Kehle 256 in den Venturi-Auslass 254, ohne durch die Auslässe 264 in die Kammer 302 zu strömen. Dies kann auf die erhöhte Geschwindigkeit des Abgases zurückzuführen sein. Eine Maximalgeschwindigkeit und ein Minimaldruck beziehen sich auf im äußeren Auslasskanal 250 (zum Beispiel im Venturi-Kanal) erzeugte Geschwindigkeiten und Drücke und berücksichtigen nicht außerhalb des äußeren Auslasskanal 250 erzeugte Geschwindigkeiten und Drücke. In der Kehle 256 erzeugter Unterdruck wird über die Auslässe 264 fluidisch mit der inneren Kammer 302 gekoppelt.
  • Abgas aus der Kehle 256 strömt in den Venturi-Auslass 254, wobei die Geschwindigkeit des Abgases abnimmt und der Druck zunimmt. Abgas im Venturi-Auslass 254 kann das Abgasrohr 204 und/oder die zweite Fläche 234 berühren. Als Alternative dazu kann Abgas ununterbrochen durch den Venturi-Auslass 254 strömen, ohne weder die zweite Fläche 234 noch das Abgasrohr 204 zu berühren. Abgas strömt aus dem Venturi-Auslass 254 in einen zwischen dem Mischer 200 und der Nachbehandlungsvorrichtung 72 positionierten stromabwärtigen Auslasskanal 404. Abgas distal der mittleren Achse 295 kann durch den stromabwärtigen Auslasskanal 404 strömen, ohne in die innere Kammer 302 einzutreten. Abgas proximal der mittleren Achse 295 kann über einen dem Mischer 200 von der Kehle 256 durch die Auslässe 264 zugeführten Unterdruck durch den Einlass 262 in die innere Kammer 302 gesaugt werden. Der Unterdruck wird durch Leiten von Abgas durch die Venturi-Kehle 256 erzeugt, wobei der Unterdruck über die Auslässe 264 fluidisch mit der inneren Kammer 302 gekoppelt ist. Der Unterdruck fördert Abgasstrom durch den Einlass 262, indem er das Abgas in mehrere Richtungen in die innere Kammer 302 leitet. Durch den Einlass 262 strömendes Abgas kann in mehrere Richtungen strömen, einschließlich in mindestens eine erste Richtung, die einer Richtung des Abgasstroms im Auslasskanal 202 (zum Beispiel Pfeil 298) entgegengesetzt ist. Abgas in der inneren Kammer 302 kann durch ein gesamtes Volumen der inneren Kammer 302 strömen, bevor es durch die Auslässe 264 strömt. Abgas strömt durch die Auslässe 264 radial nach außen und tritt in mehreren Winkeln, einschließlich mindestens eines senkrecht zum Pfeil 298 verlaufenden ersten Winkels, in die Venturi-Kehle 256 ein.
  • Zusätzlich oder als Alternative dazu kann der Injektor 220 Harnstoff in die innere Kammer 302 einspritzen. Harnstoff strömt aus dem Behälter 88 durch den Kanal 416 des gebogenen Rohrs 210, bevor er den Injektor 220 erreicht. Insbesondere strömt Harnstoff durch das vertikale Rohr 212 in einer stromabwärtigen Richtung durch den Kanal 416, bevor er in einem einem Winkel der Kurve 216 entsprechenden Winkel abbiegt und in einer stromabwärtigen Richtung durch das horizontale Rohr 214 zum Injektor 220 strömt. Eine Harnstoffeinspritzung 420 erfolgt in einem Beispiel entlang einer mittleren Achse 295 des Abgasrohrs 204 in einer parallel zum Pfeil 298 verlaufenden Richtung. Durch solches Einspritzen des Harnstoffs ist es aufgrund seines Abstands von den Innenflächen des Mischers 200 weniger wahrscheinlich, dass der Harnstoff auf Innenflächen des Mischers 200 aufprallt, während gleichzeitig eine Mischfähigkeit/-turbulenz des Harnstoffs und Abgases in der inneren Kammer 302 erhöht wird. In einigen Ausführungsformen kann der Injektor 220 in einem schräg zur mittleren Achse 295 verlaufenden Winkel einspritzen. Mit Harnstoff vermischtes Abgas kann durch die Auslässe 264 strömen und sich mit harnstofffreiem Abgas vermischen. Somit strömt das mit Harnstoff vermischte Abgas von dem Mischer 200 radial nach außen und strömt proximal zum Abgasrohr 204, bevor es sich radial nach innen bewegt und entlang einer höheren Anzahl von Bereichen des Auslasskanals 202 stromabwärts des Mischers 200 und stromaufwärts der Nachbehandlungsvorrichtung 72 strömt. Auf diese Weise strömt mit Harnstoff vermischtes Abgas neben dem Abgasrohr 204, der mittleren Achse 295 und dazwischen positionierten Bereichen des Auslasskanals 202.
  • Somit zeigen die 2–4 einen Mischer, der dazu konfiguriert ist, Abgas in eine fluidisch mit einem Injektor, der in der Lage ist, Harnstoff einzuspritzen, gekoppelte innere Kammer einzulassen. Abgas wird durch einen an einem am weitesten stromabwärts gelegenen Teil des Mischers positionierten Einlass in den Mischer gesaugt. Abgas wird über ein in einem zwischen dem Mischer und dem Abgasrohr positionierten äußeren Venturi-Kanal erzeugten Unterdruck in die innere Kammer gesaugt. Der Unterdruck kann der inneren Kammer durch Perforationen des Mischers zugeführt werden, während Abgas durch den Venturi-Kanal strömt. Harnstoff kann in eine einer Richtung des in die innere Kammer eingelassenen Abgasstroms entgegengesetzte Richtung in die innere Kammer eingespritzt werden. Durch ein solches Einspritzen von Harnstoff kann Turbulenz in der inneren Kammer verstärkt werden, wodurch ein Vermischen des Harnstoffs mit Abgas verbessert wird. Ein Gemisch aus Abgas und Harnstoff strömt durch die Auslässe in dem Auslasskanal zurück, wobei sich das Gemisch mit harnstofffreiem Abgas vermengt. Das Gemisch kann turbulenter sein als das harnstofffreie Abgas, wodurch eine Gesamtturbulenz des Abgases im Auslasskanal verstärkt werden kann. Auf diese Weise kann Harnstoffstrom zu einer Nachbehandlungsvorrichtung (zum Beispiel der SCR-Vorrichtung) homogener sein und eine größere Anzahl und/oder einen größeren Bereich von Flächen der SCR-Vorrichtung beschichten.
  • 5 zeigt einen entlang einem Einlasskanal 502 positionierten Mischer 500. Der Mischer 500 kann ähnlich wie der Mischer 80 in der Ausführungsform aus 1 verwendet werden. Der Mischer 500 ist an ein durch ein Einlassrohr 504 in den Einlasskanal 502 ragendes AGR-Rohr 506 angrenzend und physisch damit gekoppelt. Der Mischer 500 ist hohl und weist eine zur Aufnahme von AGR und Umgebungsluft konfigurierte innere Kammer auf.
  • Ein Achsensystem 590 umfasst in der Darstellung drei Achsen, eine x-Achse parallel zur horizontalen Richtung, eine y-Achse parallel zur vertikalen Richtung und eine z-Achse in einer senkrecht zur X- und y-Achse verlaufenden Richtung. Eine mittlere Achse 595 ist eine mittlere Achse des Abgasrohrs 504 parallel zur x-Achse. Der Mischer 500 ist mit Ausnahme des AGR-Rohrs 506 um die mittlere Achse 595 symmetrisch. Eine mittlere Achse 596 ist eine mittlere Achse des AGR-Rohrs 506 parallel zur y-Achse. Der Pfeil 598 zeigt eine Richtung des Umgebungsluftstroms. Der Pfeil 599 zeigt eine Richtung der Schwerkraft.
  • Der Mischer 500 kann dem oben beschriebenen Mischer 200 mit einer oder mehreren hierin beschriebenen Abweichungen im Wesentlichen entsprechen. Zum Beispiel kann eine erste Öffnung 522 des Mischers 500 offen sein, während eine entsprechende Öffnung (zum Beispiel Öffnung 222) des Mischers 200 über einen Injektoransatz 224 und einen darin positionierten Injektor 220 hermetisch abgedichtet ist. Somit kann Einlassluft (Umgebungsluft) durch die erste Öffnung 522 strömen, während Abgas nicht durch die Öffnung 222 strömen kann. Ferner ist der Mischer 500 über das physisch mit einer stromabwärtigen Fläche 534 des Mischers 500 gekoppelte AGR-Rohr 506 fluidisch mit einem AGR-Kanal (zum Beispiel dem AGR-Kanal 152 aus 1) gekoppelt. Umgekehrt ist der Mischer 200 in einem Beispiel am stromaufwärtigen Rand 231 der ersten Fläche 232 nur physisch mit einem gebogenen Rohr 210 gekoppelt. Somit ist eine zweite Fläche 234 des Mischers 200 ununterbrochen. Auf diese Weise kann der Mischer 500 ein AGR-Mischer sein, der dazu konfiguriert ist, AGR und Umgebungsluft aufzunehmen, während der Mischer 200 ein Harnstoffmischer, wie oben beschrieben, ist. Aus diesen Gründen können zuvor in der Ausführungsform aus 2 vorgestellte Komponenten mit Komponenten des Mischers 500 verglichen werden.
  • Der AGR-Mischer 500 umfasst eine stromaufwärtige Fläche 532 und eine stromabwärtige Fläche 534 mit einem dazwischen positionierten Schnittpunkt 536. In einem Beispiel ähneln die stromaufwärtige Fläche 532, die stromabwärtige Fläche 534 und der Schnittpunkt 536 im Wesentlichen der stromaufwärtigen 232 und stromabwärtigen 234 Fläche bzw. dem Schnittpunkt 236 des Mischers 200 in der Ausführungsform aus 2. Insbesondere entspricht eine Krümmung der Flächen des Mischers 500 im Wesentlichen der Krümmung der Flächen des Mischers 200. Somit entspricht ein zwischen dem Einlassrohr 504 und dem Mischer 500 positionierter äußerer Einlasskanal 550 im Wesentlichen dem zwischen dem Abgasrohr 204 und dem Mischer 200 positionierten äußeren Auslasskanal 250. Auf diese Weise kann der äußere Auslasskanal 550 auch als Venturi-Kanal wirken, der einen Venturi-Einlass 552, einen Venturi-Auslass 554 und eine Venturi-Kehle 556 umfasst.
  • In einigen Beispielen sind der AGR-Mischer 500 und das Einlassrohr 504 zusätzlich oder als Alternative dazu mit dem Harnstoffmischer 200 und dem Abgasrohr 204 im Wesentlichen identisch dimensioniert. Deshalb kann der äußere Einlasskanal 550 ähnlich wie der äußere Auslasskanal 250 dimensioniert sein.
  • Die stromabwärtige Fläche 534 des Mischers 500 weicht aufgrund des Durchlasses 566, der AGR-Strom aus dem AGR-Rohr 506 in eine innere Kammer des Mischers 500 gestattet, von der zweiten Fläche 234 des Mischers 200 ab. Somit umfasst die stromabwärtige Fläche 534 eine Öffnung, die die zweite Fläche 234 nicht hat. Jedoch können alle anderen Teile der stromabwärtigen Fläche 534 in einem Beispiel mit der zweiten Fläche 234 im Wesentlichen identisch sein.
  • In einigen Ausführungsformen kann der Durchlass 566 weggelassen sein. Das AGR-Rohr 506 kann ähnlich wie das gebogene Rohr 210 geformt sein und über die erste Öffnung 522 fluidisch mit der inneren Kammer des Mischers 500 gekoppelt sein. In solch einem Beispiel sind die stromabwärtige Fläche 534 und das AGR-Rohr 506 mit der zweiten Fläche 234 bzw. dem gebogenen Rohr auf 210 im Wesentlichen identisch.
  • Das AGR-Rohr 506 erstreckt sich durch das Einlassrohr 504 und hält den AGR-Mischer 500 entlang der mittleren Achse 595 des Einlassrohrs 504. Schweißungen, Klebstoffe und/oder andere geeignete Kopplungselemente können das AGR-Rohr 506 physisch mit dem Einlassrohr 504 und/oder der stromabwärtigen Fläche 534 koppeln. Das AGR-Rohr 506 ist zwischen dem stromaufwärtigen Rand 235 und dem stromabwärtigen Rand 537 physisch mit dem Mischer 500 gekoppelt. In einem Beispiel ist das AGR-Rohr 506 näher an dem stromaufwärtigen Rand 235 als dem stromabwärtigen Rand 537 positioniert. In anderen Beispielen ist das AGR-Rohr 506 in der Mitte der Ränder oder im Vergleich zu dem stromaufwärtigen Rand 235 näher an dem stromaufwärtigen Rand 237 positioniert. Der Mischer 500 ist um die mittlere Achse 595 symmetrisch beabstandet. In einem Beispiel entspricht eine Ausrichtung des AGR-Mischers 500 im Einlassrohr 504 im Wesentlichen einer Ausrichtung des Harnstoffmischers 200 im Abgasrohr 204.
  • Ein Umfang der ersten Öffnung 522 entspricht im Wesentlichen einem Umfang des stromaufwärtigen Rands 531. Analog dazu ist ein Umfang einer zweiten Öffnung 562 im Wesentlichen gleich einem Umfang des stromabwärtigen Rands 537. Die erste Öffnung 522 ist entlang der mittleren Achse 595 von der zweiten Öffnung 562 beabstandet und direkt stromaufwärts von dieser positioniert. In einem Beispiel kann die erste Öffnung 522 ein zum Einlassen von Einlassluft in den Mischer 500 konfigurierter Einlass sein, und die zweite Öffnung 562 kann ein zum Ausstoßen von Einlassluft und/oder AGR aus dem Mischer 500 zum Einlasskanal 502 konfigurierter Auslass sein. Als Beispiel ist die erste Öffnung 522 hinsichtlich ihrer Größe mit der zweiten Öffnung 562 im Wesentlichen identisch. In anderen Beispielen kann die erste Öffnung 522 größer oder kleiner als die zweite Öffnung 562 sein.
  • Ferner umfasst der Mischer 500 mehrere Perforationen 564, die zwischen dem stromabwärtigen Rand 533 und dem stromaufwärtigen Rand 535 entlang dem Schnittpunkt 536 positioniert sind. Die Perforationen 564 können den Auslässen 264 des Mischers 200 im Wesentlichen entsprechend geformt sein und wirken. Somit kann Einlassluft und/oder AGR aus der inneren Kammer des Mischers 500 durch die Perforationen 564 in den äußeren Einlasskanal 550 strömen. Ferner kann ein an der Venturi-Kehle 556 erzeugter Unterdruck fluidisch mit der inneren Kammer des Mischers 500 gekoppelt sein, wobei der Unterdruck das Leiten des Gases durch die Perforationen 564 und/oder das Leiten von AGR aus dem AGR-Rohr 506 in die innere Kammer unterstützen kann, wie unten weiter ausgeführt wird.
  • 6 zeigt eine stromabwärtige Ansicht 600 des Mischers 500 aus 5. Zuvor vorgestellte Komponenten können in nachfolgenden Figuren somit die gleiche Bezugszahl aufweisen. Wie oben beschrieben, ist der Mischer 500 stationär und über ein AGR-Rohr 506 fest in einem Einlassrohr 504 positioniert. Eine stromaufwärtige Fläche (zum Beispiel die stromaufwärtige Fläche 532 aus 5) ist in der stromabwärtigen Ansicht 600 durch die zweite Fläche 234 verdeckt.
  • Ein Achsensystem 690 umfasst zwei Achsen, eine x-Achse in der horizontalen Richtung und eine y-Achse in der vertikalen Richtung. Der Pfeil 599 zeigt eine Richtung der Schwerkraft. Einlassluft kann entlang dem Einlassrohr 504 in eine senkrecht zur X- und y-Achse verlaufende Richtung strömen.
  • Wie gezeigt, schneidet das AGR-Rohr 506 die stromabwärtige Fläche 534 senkrecht zwischen dem stromabwärtigen Rand 537 und dem Schnittpunkt 536. In einem Beispiel erstreckt sich das AGR-Rohr 506 bei einem Fahrzeug auf dem Boden durch einen höchsten Teil des Einlassrohrs 504. Auf diese Weise bewegt sich die AGR mit Schwerkraft in eine stromabwärtige Richtung in den AGR-Mischer 500.
  • Die zweite Öffnung 562 befindet sich direkt vor einer ersten Öffnung (zum Beispiel der ersten Öffnung 522) und ist von dieser beabstandet. Eine innere Kammer 602 ist zwischen der ersten und der zweiten 562 Öffnung positioniert. Auf diese Weise kann Einlassluft direkt durch die erste Öffnung, durch die innere Kammer 602 entlang einer mittleren Achse des Einlassrohrs 504 und aus der zweiten Öffnung 562 in den Einlasskanal 502 zurückströmen. Die innere Kammer 602 kann hinsichtlich ihrer Größe und Form mit der inneren Kammer 302 der 3 und 4 im Wesentlichen identisch sein.
  • 7 zeigt eine Querschnittsansicht 700 des AGR-Mischers 500 gemäß Doppelpfeilen M-M. Es werden durch durchgezogene Pfeile und gestrichelte Pfeile ein beispielhafter Einlassluftstrom bzw. AGR-Strom gezeigt. Der AGR-Mischer 500 ist dazu konfiguriert, ein Vermischen der Einlassluft und der AGR zu fördern, so dass die AGR-Leistung gleichmäßiger durch einen Einlasskrümmer 44 strömen kann.
  • Ein Achsensystem 690 umfasst zwei Achsen, eine x-Achse in der horizontalen Richtung und eine y-Achse in der vertikalen Richtung. Eine mittlere Achse 595 des Einlassrohrs 504 wird durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Der Pfeil 598 zeigt eine allgemeine Richtung des Einlassluftstroms. Der Pfeil 599 zeigt eine Richtung der Schwerkraft.
  • Einlassluft im Einlasskanal 502 kann von einem stromaufwärtigen Teil 702 des Einlasskanals entweder zum Mischer 500 oder zum äußeren Einlasskanal 502 strömen. Einlassluft kann über die erste Öffnung 522, die entlang der mittleren Achse 595 positioniert ist, in den AGR-Mischer 500 eintreten. Somit strömt ein verbleibender Teil der Einlassluft distal der mittleren Achse 595 in den Venturi-Einlass 552 des äußeren Einlasskanals 550. Einlassluft im Venturi-Einlass 552 kann durch die Venturi-Kehle 556 strömen, wobei ein Unterdruck erzeugt wird, und in den Venturi-Auslass 554 strömen, bevor sie einen stromabwärtigen Teil 704 des Einlasskanals 502 erreicht. Durch die erste Öffnung 522 strömende Einlassluft tritt in die innere Kammer 602 ein, wo sich die Einlassluft mit AGR vermischen kann, bevor sie über die Perforationen 564 oder die zweite Öffnung 562 aus der inneren Kammer 602 herausströmt. In einem Beispiel kann Einlassluft aufgrund ihres Bewegungsimpulses aus der ersten Öffnung 522 direkt durch die innere Kammer 602 zur zweiten Öffnung 562 strömen. Als anderes Beispiel kann Einlassluft aufgrund des an der Kehle 556 erzeugten Unterdrucks aus den Perforationen 564 in die Venturi-Kehle 556 strömen.
  • AGR kann aus dem AGR-System 140, durch einen in einem AGR-Rohr 506 positionierten AGR-Kanal 152, durch einen Durchlass 566 und in die innere Kammer 602 strömen. In einem Beispiel strömt sämtliche AGR aus dem AGR-System 140 durch den Mischer 500, bevor sie in den Einlasskanal 502 eintritt. Die AGR strömt in eine normal zum Pfeil 298, der eine Richtung des Einlassluftstroms anzeigt, verlaufende Richtung. Dies kann eine Turbulenz verstärken, die erzeugt wird, wenn AGR und Einlassluft im AGR-Mischer kollidieren, wodurch eine Dispersion der AGR weiter begünstigt wird. Die AGR kann über die Perforationen 564 oder die zweite Öffnung 562 aus der inneren Kammer 602 herausströmen. Die Perforationen 564 können AGR und/oder Einlassluft in eine radial nach außen verlaufende Richtung senkrecht zum Pfeil 298 in einem Bereich des Einlasskanals 502 proximal zum Einlassrohr 504 leiten. Die zweite Öffnung 562 kann AGR und/oder Einlassluft in eine parallel zum Pfeil 298 verlaufende Richtung in einem Bereich des Einlasskanals 502 proximal zur mittleren Achse 595 leiten. Ferner kann in der inneren Kammer 602 erzeugte Turbulenz in den äußeren Einlasskanal 550 oder den stromabwärtigen Teil 704 des Einlasskanals 502 befördert werden, wodurch die AGR zu einer größeren Anzahl von Bereichen des Einlasskanals 502 strömen kann. Dies kann eine gleichmäßige Verteilung der AGR im gesamten Einlasskanal 502 gestatten, so dass sie gleichmäßig zu jedem gewünschten Zylinder eines Motors (zum Beispiel des Motors 10 aus 1) geliefert werden kann.
  • Wie oben beschrieben, befindet sich das AGR-Rohr 506 näher an den Perforationen 564 als an der zweiten Öffnung 562. Somit kann der von der Venturi-Kehle 556 über die Perforationen 564 an die innere Kammer 602 angelegte Unterdruck AGR-Strom aus dem AGR-Kanal 152 in die innere Kammer 602 unterstützen. Als Beispiel kann AGR-Strom aus dem AGR-Kanal 152 blockiert werden, wenn ein Krümmerdruck hoch ist (zum Beispiel während hoher Motorlast). Der in der Venturi-Kehle 556 erzeugte Unterdruck kann jedoch den hohen Krümmerdruck ausgleichen und einen AGR-Strom in den Mischer 500 aufrechterhalten.
  • Somit kann ein erster Mischer in einem Einlasskanal verwendet werden, und ein zweiter Mischer kann in einem Auslasskanal verwendet werden. Die Mischer umfassen erste und zweite Öffnungen, die entlang einer mittleren Achse ihrer jeweiligen Kanäle positioniert sind. Ferner umfassen die Mischer mehrere Perforationen, die entlang einem Schnittpunkt zwischen der ersten und der zweiten Fläche positioniert sind. Die erste und die zweite Fläche sind so gekrümmt, dass ein Kanal zwischen einem Rohr und dem Mischer als Venturi-Kanal wirkt. Eine Kehle des Venturi-Kanals ist mit den Perforationen verbunden, so dass im Venturi-Kanal erzeugter Unterdruck einer inneren Kammer des Mischers zugeführt werden kann. In einem Beispiel ist der erste Mischer ein AGR-Mischer, der ferner einen Durchlass in seiner zweiten Fläche proximal den Perforationen umfasst, wobei der Durchlass zur Aufnahme von AGR-Gas von einem AGR-Kanal konfiguriert ist. Der erste Mischer wird durch ein AGR-Rohr, das sich durch einen oberen Teil eines Einlasskanals erstreckt und physisch mit der zweiten Fläche gekoppelt ist, fest im Einlasskanal gestützt. Somit kann der erste Mischer Einlassluft durch die erste Öffnung und AGR durch die zweite Öffnung empfangen, während er AGR und/oder Einlassluft durch die Perforationen und/oder die zweite Öffnung ausstößt. Als anderes Beispiel handelt es sich bei dem zweiten Mischer um einen Harnstoffmischer, der ferner einen durch die erste Öffnung ragenden Harnstoffinjektor umfasst. Der zweite Mischer wird durch ein gebogenes Rohr, das sich von einem oberen Teil eines Einlasskanals erstreckt und physisch mit der ersten Fläche des Mischers gekoppelt ist, fest im Auslasskanal gestützt. Der zweite Mischer kann eine Harnstoffeinspritzung von dem Injektor in der ersten Öffnung empfangen, während er Abgas durch die zweite Öffnung empfängt. Der Harnstoff und/oder das Abgas kann/können über die Perforationen aus einer inneren Kammer des Mischers strömen.
  • Somit kann ein Mischer in einem Einlasskanal und/oder Auslasskanal verwendet werden, wobei der Mischer zum Fördern eines Mischens von AGR bzw. Mischens von Harnstoff konfiguriert sein kann. Der Mischer kann kompakt und leicht herzustellen sein, wodurch eine Motorgröße und Herstellungskosten reduziert werden. Die technische Wirkung der Verwendung eines kompakten Mischers besteht in der Verbesserung der Fahrzeugleistung ohne Hinzufügen von elektrischen Steuerungen und/oder Aktuatoren. Somit kann ein mechanisch betriebener Mischer die Fahrzeugleistung ohne Vergrößern einer Abmessung von Fahrzeugkomponenten verbessern.
  • Ein erste Ausführungsform eines Systems umfasst einen hohlen tropfenförmigen Mischer, der einen Einlass an einem stromabwärtigen sphärisch abgerundeten Ende und mehrere Auslässe, die entlang einem Maximaldurchmesser des Mischers positioniert sind, umfasst, wobei der Mischer radial von einem Rohr beabstandet ist und ein Durchmesser des Mischers entlang einer mittleren Achse von dem Maximaldurchmesser zu stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden bezüglich einer Gasstromrichtung kontinuierlich abnimmt. Ferner umfasst ein erstes Beispiel des Systems, dass ein Abstand zwischen dem Maximaldurchmesser und dem stromaufwärtigen Ende ein erster Abstand ist und ein Abstand zwischen dem Maximaldurchmesser und dem stromabwärtigen Ende ein zweiter Abstand ist, und wobei der erste Abstand geringer als der zweite Abstand ist. Ein zweites Beispiel des Systems, das wahlweise das erste Beispiel enthält, umfasst, dass der Durchmesser mit einer ersten Rate von dem Maximaldurchmesser zu dem stromaufwärtigen Ende abnimmt und dass der Durchmesser mit einer zweiten Rate von dem Maximaldurchmesser zu dem stromabwärtigen Ende abnimmt, wobei die erste Rate größer als die zweite Rate ist. Ein drittes Beispiel des Systems, das wahlweise eines oder mehrere der ersten bis zweiten Beispiele enthält, umfasst ferner, dass ein äußerer Kanal zwischen dem Mischer und dem Rohr positioniert ist, dass der äußere Kanal als Venturi-Kanal wirkt und dass sich eine Kehle des Venturi neben den mehreren Auslässen befindet. Ein viertes Beispiel des Systems, das wahlweise eines oder mehrere der ersten bis dritten Beispiele enthält, umfasst ferner, dass das Rohr ein Abgasrohr ist und dass der Mischer ein Harnstoffmischer ist, dass der Harnstoffmischer zur Aufnahme von Abgas durch die stromabwärtige Öffnung in eine innere Kammer konfiguriert ist. Ein fünftes Beispiel des Systems, das wahlweise eines oder mehrere der ersten bis vierten Beispiele enthält, umfasst ferner, dass der Harnstoffmischer ferner einen durch eine stromaufwärtige Öffnung ragenden Injektor umfasst, wobei der Injektor zum Einspritzen von Harnstoff in einen Innenraum des Mischers positioniert ist. Ein sechstes Beispiel des Systems, das wahlweise eines oder mehrere der ersten bis fünften Beispiele enthält, umfasst ferner, dass ein gebogenes Rohr physisch mit dem Abgasrohr und dem Harnstoffmischer gekoppelt ist, wobei das gebogene Rohr den Harnstoffmischer entlang einer mittleren Achse des Abgasrohrs fest stützt. Ein siebtes Beispiel des Systems, das wahlweise eines oder mehrere der ersten bis sechsten Beispiele enthält, umfasst ferner, dass das Rohr ein Einlassrohr ist und der Mischer ein AGR-Mischer ist, wobei der AGR-Mischer zur Aufnahme von AGR durch ein den AGR-Mischer physisch mit dem Einlassrohr koppelndes AGR-Rohr konfiguriert ist. Ein achtes Beispiel des Systems, das wahlweise eines oder mehrere der ersten bis siebten Beispiele enthält, umfasst ferner, dass der AGR-Mischer eine stromaufwärtige Öffnung an dem stromaufwärtigen Ende umfasst, die direkt gegenüber dem stromabwärtigen Ende positioniert ist, und dass die stromaufwärtige Öffnung Einlassluft einlassen kann und die stromabwärtige Öffnung und mehrere Auslässe Einlassluft ausstoßen können.
  • Eine Ausführungsform eines Auslasssystems umfasst einen symmetrisch fixierten Harnstoffmischer, der entlang einer mittleren Achse in einem Abgasrohr positioniert ist und eine erste Öffnung, die entlang der mittleren Achse gegenüber einer zweiten Öffnung und darauf ausgerichtet positioniert ist, mehrere Perforationen, die entlang einem größten Umfang des Mischers positioniert sind, und einen durch die erste Öffnung ragenden Injektor aufweist, wobei der Injektor über ein Rohr fluidisch mit einem Behälter gekoppelt ist. Ein erstes Beispiel des Auslasssystems umfasst ferner, dass das Rohr ein gebogenes Rohr ist, das ein vertikales Rohr und ein horizontales Rohr umfasst, dass das vertikale Rohr physisch mit dem Abgasrohr gekoppelt ist und das horizontale Rohr physisch mit dem Mischer gekoppelt ist. Ein zweites Beispiel des Auslasssystems, das wahlweise das erste Beispiel enthält, umfasst ferner, dass sich die erste Öffnung bezüglich einer Abgasstromrichtung stromaufwärts der zweiten Öffnung befindet, wobei die zweite Öffnung zum Einlassen von Abgas in einen Innenraum des Harnstoffmischers über einen von einem zwischen dem Harnstoffmischer und dem Abgasrohr positionierten ringförmigen Venturi-Kanal zugeführten Unterdruck konfiguriert ist. Ein drittes Beispiel des Auslasssystems, das wahlweise das erste und/oder zweite Beispiel enthält, umfasst ferner, dass Abgas durch die zweite Öffnung in den Innenraum in mehrere Richtungen, einschließlich einer ersten Richtung, die einer Abgasstromrichtung entgegengesetzt ist, strömt. Ein viertes Beispiel des Auslasssystems, das wahlweise eines oder mehrere der ersten bis dritten Beispiele enthält, umfasst ferner, dass der Injektor Harnstoff in eine der ersten Richtung entgegengesetzte Richtung einspritzt.
  • Eine Ausführungsform eines Einlasssystems umfasst einen symmetrisch fixierten AGR-Mischer, der entlang einer mittleren Achse in einem Einlassrohr positioniert ist und eine erste Öffnung, die entlang der mittleren Achse gegenüber einer zweiten Öffnung und darauf ausgerichtet positioniert ist, mehrere Perforationen, die entlang einem größten Umfang des Mischers positioniert sind, und ein sich durch das Einlassrohr erstreckendes AGR-Rohr aufweist, das physisch mit einer Fläche des AGR-Mischers gekoppelt ist und zum Leiten von AGR zu einer inneren Kammer des Mischers konfiguriert ist. Ein erstes Beispiel des Einlasssystems umfasst ferner, dass die Fläche eine stromabwärtige Fläche ist und dass die stromabwärtige Fläche über einen dazwischen positionierten Schnittpunkt physisch mit einer stromaufwärtigen Fläche gekoppelt ist, wobei der Schnittpunkt dem größten Umfang des Mischers entspricht. Ein zweites Beispiel des Einlasssystems, das wahlweise das erste Beispiel enthält, umfasst ferner, dass die erste Öffnung an einem stromaufwärtigen äußeren Ende des Mischers positioniert ist und die zweite Öffnung an einem stromabwärtigen äußeren Ende des Mischers positioniert ist und dass die Perforationen im Vergleich zu der zweiten Öffnung näher an der ersten Öffnung positioniert sind. Ein drittes Beispiel des Einlasssystems, das wahlweise eines oder mehrere der ersten und zweiten Beispiele enthält, umfasst ferner, dass sich das AGR-Rohr proximal der mehreren Perforationen und distal der zweiten Öffnung befindet. Ein viertes Beispiel des Einlasssystems, das wahlweise eines oder mehrere der ersten bis dritten Beispiele enthält, umfasst ferner, dass die Perforationen den Innenraum des Mischers fluidisch mit einem Unterdruckerzeugungsteil eines äußeren Einlasskanals, der sich zwischen dem Mischer und dem Einlassrohr befindet, verbinden. Ein fünftes Beispiel des Einlasssystems, das wahlweise eines oder mehrere der ersten bis vierten Beispiele enthält, umfasst ferner, dass der Mischer keine anderen Einlässe oder zusätzlichen Auslässe als die beschriebenen umfasst.
  • Es sei darauf verwiesen, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzungsroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert werden und können durch das Steuersystem, das die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktuatoren und anderer Motorhardware umfasst, ausgeführt werden. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere irgendeiner Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie zum Beispiel ereignisgesteuerte, interruptgesteuerte, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Somit können verschiedene Vorgänge, Operationen und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge oder parallel ausgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erzielen, sondern wird zur Vereinfachung der Darstellung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Vorgänge, Operationen und/oder Funktionen können in Abhängigkeit von der jeweils verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Des Weiteren können die beschriebenen Vorgänge, Operationen und/oder Funktionen einen in nicht flüchtigen Speicher des rechnerlesbaren Speichermediums im Motorsteuersystem zu programmierenden Code graphisch darstellen, wobei die beschriebenen Vorgänge durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung umfasst, durchgeführt werden.
  • Es versteht sich, dass die vorliegend offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Art sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinne aufzufassen sind, da zahlreiche Varianten möglich sind. Die obige Technologie kann zum Beispiel auf V-6-, R-4-(I-4-), R-6-(I-6-), V-12-, Boxer-4- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und anderer Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart werden.
  • Die folgenden Ansprüche zeigen insbesondere gewisse Kombinationen und Unterkombinationen auf, die als neu und nicht offensichtlich angesehen werden. Diese Ansprüche können sich auf “ein“ Element oder “ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie den Einschluss eines oder mehrerer solcher Elemente umfassen, wobei sie zwei oder mehr solcher Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Diese Ansprüche, unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Ansprüchen einen breiteren, engeren, gleichen oder unterschiedlichen Schutzumfang aufweisen, sind ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten anzusehen.

Claims (20)

  1. System, umfassend: einen hohlen tropfenförmigen Mischer, der einen Einlass an einem stromabwärtigen sphärisch abgerundeten Ende und mehrere Auslässe, die entlang einem Maximaldurchmesser des Mischers positioniert sind, umfasst, wobei der Mischer radial von einem Rohr beabstandet ist und ein Durchmesser des Mischers entlang einer mittleren Achse von dem Maximaldurchmesser zu stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden bezüglich einer Gasstromrichtung kontinuierlich abnimmt.
  2. System nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass ein Abstand zwischen dem Maximaldurchmesser und dem stromaufwärtigen Ende ein erster Abstand ist und ein Abstand zwischen dem Maximaldurchmesser und dem stromabwärtigen Ende ein zweiter Abstand ist, wobei der erste Abstand geringer als der zweite Abstand ist.
  3. System nach Anspruch 1, wobei der Durchmesser mit einer ersten Rate von dem Maximaldurchmesser zu dem stromaufwärtigen Ende abnimmt und wobei der Durchmesser mit einer zweiten Rate von dem Maximaldurchmesser zu dem stromabwärtigen Ende abnimmt, wobei die erste Rate größer als die zweite Rate ist.
  4. System nach Anspruch 1, ferner umfassend einen äußeren Kanal, der zwischen dem Mischer und dem Rohr positioniert ist, wobei der äußere Kanal als Venturi-Kanal wirkt und wobei sich eine Kehle des Venturi neben den mehreren Auslässen befindet.
  5. System nach Anspruch 1, wobei das Rohr ein Abgasrohr ist und der Mischer ein Harnstoffmischer ist, wobei der Harnstoffmischer zur Aufnahme von Abgas durch die stromabwärtige Öffnung in eine innere Kammer konfiguriert ist.
  6. System nach Anspruch 5, wobei der Harnstoffmischer ferner einen durch eine stromaufwärtige Öffnung ragenden Injektor umfasst, wobei der Injektor zum Einspritzen von Harnstoff in einen Innenraum des Mischers positioniert ist.
  7. System nach Anspruch 5, ferner umfassend ein gebogenes Rohr, das physisch mit dem Abgasrohr und dem Harnstoffmischer gekoppelt ist, wobei das gebogene Rohr den Harnstoffmischer entlang einer mittleren Achse des Abgasrohrs fest stützt.
  8. System nach Anspruch 1, wobei das Rohr ein Einlassrohr ist und der Mischer ein AGR-Mischer ist, wobei der AGR-Mischer zur Aufnahme von AGR durch ein den AGR-Mischer physisch mit dem Einlassrohr koppelndes AGR-Rohr konfiguriert ist.
  9. System nach Anspruch 8, wobei der AGR-Mischer eine stromaufwärtige Öffnung an dem stromaufwärtigen Ende umfasst, die direkt gegenüber dem stromabwärtigen Ende positioniert ist, und wobei die stromaufwärtige Öffnung Einlassluft einlassen kann und die stromabwärtige Öffnung und mehrere Auslässe Einlassluft ausstoßen können.
  10. Auslasssystem, umfassend: einen symmetrisch fixierten Harnstoffmischer, der entlang einer mittleren Achse in einem Abgasrohr positioniert ist und eine erste Öffnung aufweist, die entlang der mittleren Achse gegenüber einer zweiten Öffnung und darauf ausgerichtet positioniert ist, mehrere Perforationen, die entlang einem größten Umfang des Mischers positioniert sind; und einen durch die erste Öffnung ragenden Injektor, wobei der Injektor über ein Rohr fluidisch mit einem Behälter gekoppelt ist.
  11. Auslasssystem nach Anspruch 10, wobei das Rohr ein gebogenes Rohr ist, das ein vertikales Rohr und ein horizontales Rohr umfasst, wobei das vertikale Rohr physisch mit dem Abgasrohr gekoppelt ist und das horizontale Rohr physisch mit dem Mischer gekoppelt ist.
  12. Auslasssystem nach Anspruch 10, wobei sich die erste Öffnung bezüglich einer Abgasstromrichtung stromaufwärts der zweiten Öffnung befindet und die zweite Öffnung zum Einlassen von Abgas in einen Innenraum des Harnstoffmischers über einen von einem zwischen dem Harnstoffmischer und dem Abgasrohr positionierten ringförmigen Venturi-Kanal zugeführten Unterdruck konfiguriert ist.
  13. Auslasssystem nach Anspruch 12, wobei Abgas durch die zweite Öffnung in den Innenraum in mehrere Richtungen, einschließlich einer ersten Richtung, die einer Abgasstromrichtung entgegengesetzt ist, strömt.
  14. Auslasssystem nach Anspruch 13, wobei der Injektor Harnstoff in eine der ersten Richtung entgegengesetzte Richtung einspritzt.
  15. Einlasssystem, umfassend: einen symmetrisch fixierten AGR-Mischer, der entlang einer mittleren Achse in einem Einlassrohr positioniert ist und eine erste Öffnung aufweist, die entlang der mittleren Achse gegenüber einer zweiten Öffnung und darauf ausgerichtet positioniert ist, mehrere Perforationen, die entlang einem größten Umfang des Mischers positioniert sind; und ein sich durch das Einlassrohr, das physisch mit einer Fläche des AGR-Mischers gekoppelt ist und zum Leiten von AGR zu einer inneren Kammer des Mischers konfiguriert ist, erstreckendes AGR-Rohr.
  16. Einlasssystem nach Anspruch 15, wobei die Fläche eine stromabwärtige Fläche ist und wobei die stromabwärtige Fläche über einen dazwischen positionierten Schnittpunkt physisch mit einer stromaufwärtigen Fläche gekoppelt ist, wobei der Schnittpunkt dem größten Umfang des Mischers entspricht.
  17. Einlasssystem nach Anspruch 15, wobei die erste Öffnung an einem stromaufwärtigen äußeren Ende des Mischers positioniert ist und die zweite Öffnung an einem stromabwärtigen äußeren Ende des Mischers positioniert ist und wobei die Perforationen im Vergleich zu der zweiten Öffnung näher an der ersten Öffnung positioniert sind.
  18. Einlasssystem nach Anspruch 17, wobei sich das AGR-Rohr proximal der mehreren Perforationen und distal der zweiten Öffnung befindet.
  19. Einlasssystem nach Anspruch 15, wobei die Perforationen den Innenraum des Mischers fluidisch mit einem Unterdruckerzeugungsteil eines äußeren Einlasskanals, der sich zwischen dem Mischer und dem Einlassrohr befindet, verbinden.
  20. Einlasssystem nach Anspruch 15, wobei der Mischer keine anderen Einlässe oder zusätzlichen Auslässe als die beschriebenen umfasst.
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