DE102017203745A1 - Mixing device for introducing a liquid into an exhaust gas stream and internal combustion engine with such a mixing device - Google Patents

Mixing device for introducing a liquid into an exhaust gas stream and internal combustion engine with such a mixing device Download PDF

Info

Publication number
DE102017203745A1
DE102017203745A1 DE102017203745.8A DE102017203745A DE102017203745A1 DE 102017203745 A1 DE102017203745 A1 DE 102017203745A1 DE 102017203745 A DE102017203745 A DE 102017203745A DE 102017203745 A1 DE102017203745 A1 DE 102017203745A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust gas
mixing device
liquid
exhaust
stream
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102017203745.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Ralf Müller
Philipp Klaas
Boban Maletic
Daniel Mick
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce Solutions GmbH
Original Assignee
MTU Friedrichshafen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MTU Friedrichshafen GmbH filed Critical MTU Friedrichshafen GmbH
Priority to DE102017203745.8A priority Critical patent/DE102017203745A1/en
Publication of DE102017203745A1 publication Critical patent/DE102017203745A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/40—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a hydrolysis catalyst
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2470/00—Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
    • F01N2470/30—Tubes with restrictions, i.e. venturi or the like, e.g. for sucking air or measuring mass flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/08—Adding substances to exhaust gases with prior mixing of the substances with a gas, e.g. air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1406—Storage means for substances, e.g. tanks or reservoirs
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mischeinrichtung (7) zur Einbringung einer Flüssigkeit (9) in einen Abgasstrom, mit einem Abgasleitungsabschnitt (11), eingerichtet zur Führung eines Abgasstroms entlang des Abgasleitungsabschnitts (11); einer Abzweigstelle (13), eingerichtet zur Entnahme eines Anteils des Abgasstroms aus dem Abgasleitungsabschnitt (11) als Anteilsstrom; einer Zumischvorrichtung (15), die mit der Abzweigstelle (13) über einen Abzweigpfad (17) strömungstechnisch verbunden und eingerichtet ist, um dem Anteilsstrom eine Flüssigkeit (9) beizumischen, wenn der Anteilsstrom durch die Zumischvorrichtung (15) strömt, und mit einer Zuführstelle (19), die stromabwärts der Abzweigstelle (13) in den Abgasleitungsabschnitt (11) einmündet, und die mit der Zumischvorrichtung (15) über einen Zuführpfad (21) zur Zuführung des mit der Flüssigkeit (9) angereicherten Anteilsstroms in den Abgasstrom strömungstechnisch verbunden ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine (1) mit einer solchen Mischeinrichtung (7).

Figure DE102017203745A1_0000
The invention relates to a mixing device (7) for introducing a liquid (9) into an exhaust gas flow, with an exhaust gas line section (11) arranged for guiding an exhaust gas flow along the exhaust gas line section (11); a branching point (13) arranged to remove a portion of the exhaust gas flow from the exhaust pipe section (11) as a share stream; an admixing device (15) fluidly connected to the branching point (13) via a branching path (17) and adapted to mix a liquid (9) with the proportion flow when the proportion flow passes through the admixing device (15) and with a supply point (19), which opens into the exhaust pipe section (11) downstream of the branching point (13) and which is fluidically connected to the admixing device (15) via a feed path (21) for supplying the portion stream enriched in the liquid (9) into the exhaust gas stream , The invention further relates to an internal combustion engine (1) with such a mixing device (7).
Figure DE102017203745A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Mischeinrichtung zur Einbringung einer Flüssigkeit in einen Abgasstrom sowie eine Brennkraftmaschine mit einer solchen Mischeinrichtung.The invention relates to a mixing device for introducing a liquid into an exhaust stream and an internal combustion engine with such a mixing device.

Soll eine Flüssigkeit in einen Abgasstrom eingebracht werden, bedarf es für eine homogene Durchmischung meist langer Mischstrecken, für deren Einsatz jedoch nicht immer genug Bauraum zur Verfügung steht. Eine Möglichkeit, die Durchmischung einer Flüssigkeit mit Abgas effizienter zu gestalten, ist die Verringerung des Sauterdurchmessers von in den Abgasstrom eingebrachten Flüssigkeitströpfchen. Diese weisen bei herkömmlichen Dosiersystemen für Flüssigkeiten in Abgasströme Sauterdurchmesser von ungefähr 15 µm bis 100 µm auf. Bei solchen Sauterdurchmessem ist allerdings eine lange Mischstrecke erforderlich, um eine homogene Durchmischung zu erreichen. Die Verringerung des Sauterdurchmessers stellt eine insbesondere in der heißen und verschmutzungsintensiven Abgasumgebung schwierige technologische Herausforderung dar, da entsprechende herkömmliche Düsen wegen ihres geringen Durchmessers anfällig für Verstopfung sind.If a liquid is to be introduced into an exhaust gas flow, homogeneous mixing requires mostly long mixing sections, but for their use there is not always enough installation space available. One way of making the mixing of a liquid with exhaust more efficient is to reduce the Sauter diameter of liquid droplets introduced into the exhaust gas stream. These have Sauterdurchmesser of about 15 microns to 100 microns in conventional metering systems for liquids in exhaust gas streams. In such Sauterdurchmessem but a long mixing distance is required to achieve a homogeneous mixing. The reduction of the Sauter diameter presents a difficult technological challenge particularly in the hot and polluting exhaust gas environment, as corresponding conventional nozzles are prone to clogging because of their small diameter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mischeinrichtung zur Einbringung einer Flüssigkeit in einen Abgasstrom sowie eine Brennkraftmaschine mit einer solchen Mischeinrichtung zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.The invention has for its object to provide a mixing device for introducing a liquid into an exhaust stream and an internal combustion engine with such a mixing device, said disadvantages do not occur.

Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved by providing the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine Mischeinrichtung zur Einbringung einer Flüssigkeit in einen Abgasstrom geschaffen wird, welche einen Abgasleitungsabschnitt aufweist, der eingerichtet ist zur Führung eines Abgasstroms - insbesondere einer Verbrennung - entlang des Abgasleitungsabschnitts. Die Mischeinrichtung weist eine Abzweigstelle auf, die eingerichtet ist zur Entnahme eines Anteils des Abgasstroms aus dem Abgasleitungsabschnitt als Anteilsstrom. An der Abzweigstelle wird also ein als Anteilsstrom bezeichneter Anteil des Abgasstroms von dem Abgasstrom in dem Abgasleitungsabschnitt abgezweigt und weiter entlang eines Abzweigpfads, der von dem Abgasleitungsabschnitt verschieden ist, geführt. Die Mischeinrichtung weist eine Zumischvorrichtung auf, die mit der Abzweigstelle über den Abzweigpfad strömungstechnisch verbunden und eingerichtet ist, um dem Anteilsstrom eine Flüssigkeit beizumischen, wenn der Anteilsstrom durch die Zumischvorrichtung strömt. Die Zumischvorrichtung ist bevorzugt in dem Abzweigpfad angeordnet. Weiterhin weist die Mischeinrichtung eine Zuführstelle auf, die - in Strömungsrichtung des Abgasstroms in dem Abgasleitungsabschnitt gesehen - stromabwärts der Abzweigstelle in den Abgasleitungsabschnitt einmündet, wobei die Zuführstelle mit der Zumischvorrichtung über einen Zuführpfad zur Zuführung des mit der Flüssigkeit angereicherten Anteilsstroms in den Abgasstrom, der in dem Abgasleitungsabschnitt strömt, strömungstechnisch verbunden ist. Der um die Flüssigkeit angereicherte Anteilsstrom strömt also von der Zumischvorrichtung über den Zuführpfad zu der Zuführstelle, in welcher er - stromabwärts der Abzweigstelle - in den Abgasleitungsabschnitt und somit auch in den Abgasstrom wieder einmündet. Die Flüssigkeit wird somit dem Abgas außerhalb des Abgasleitungsabschnitts beigemischt. Dies ermöglicht - anders als eine Einmischung der Flüssigkeit direkt in den Abgasleitungsabschnitt - die Verwendung von Zumischverfahren und/oder Zumischvorrichtungen, die - insbesondere konstruktionsbedingt - weniger anfällig sind für eine Verschmutzung oder Verstopfung, wobei sie zugleich in der Lage sind, Flüssigkeitströpfchen mit möglichst kleinem Sauterdurchmesser zu bilden. Darüber hinaus ist die insgesamt der Zumischvorrichtung zugeführte thermische Energie aufgrund des Umstands, dass diese nur durch den Anteilsstrom und nicht durch den vollen Abgasstrom beaufschlagt wird, im Vergleich zu einer direkt in dem Abgasleitungsabschnitt angeordneten Zumischstelle reduziert. Dadurch, dass es möglich ist, kleinere Sauterdurchmesser für die mit dem Abgas zu vermischende Flüssigkeit zu bilden, kann eine Mischstrecke für die Vermischung der Flüssigkeit mit dem Abgas deutlich kürzer ausgestaltet werden, als dies bei herkömmlichen Mischeinrichtungen der Fall ist.The object is achieved in particular by providing a mixing device for introducing a liquid into an exhaust gas flow, which has an exhaust gas line section which is set up to guide an exhaust gas stream - in particular combustion - along the exhaust gas line section. The mixing device has a branch point, which is set up for removing a portion of the exhaust gas flow from the exhaust gas line section as a share stream. Thus, at the branching point, a portion of the exhaust gas flow designated as a proportion flow is branched off from the exhaust gas flow in the exhaust gas passage section and further guided along a branch path which is different from the exhaust gas passage section. The mixing device has an admixing device, which is fluidically connected to the branching point via the branching path and is arranged to mix a liquid with the proportion flow when the proportion flow flows through the admixing device. The admixing device is preferably arranged in the branch path. Furthermore, the mixing device has a feed point, which - viewed in the flow direction of the exhaust gas stream in the exhaust pipe section - downstream of the branch point opens into the exhaust pipe section, wherein the supply point with the admixing device via a feed path for supplying the liquid enriched share stream into the exhaust stream, the the exhaust pipe section flows, is fluidically connected. The proportionate stream enriched in the liquid therefore flows from the admixing device via the feed path to the feed point, in which it re-opens - downstream of the branching point - into the exhaust gas line section and thus also into the exhaust gas flow. The liquid is thus admixed with the exhaust gas outside the exhaust pipe section. This allows - unlike a mixing of the liquid directly into the exhaust pipe section - the use of Zumischverfahren and / or Zumischvorrichtungen, which are - especially by design - less prone to contamination or clogging, while they are also able to liquid droplets with the smallest Sauter diameter to build. In addition, the total of the admixing device supplied thermal energy due to the fact that it is acted upon only by the proportion flow and not by the full exhaust gas flow, compared to a directly arranged in the exhaust pipe section Zumischstelle reduced. Because it is possible to form smaller Sauter diameter for the liquid to be mixed with the exhaust gas, a mixing path for the mixing of the liquid with the exhaust gas can be made significantly shorter than is the case with conventional mixing devices.

Die Mischeinrichtung ist bevorzugt eingerichtet, um wenigstens eine Flüssigkeit in einen Abgasstrom einzubringen, der aus einer Verbrennung in wenigstens einem Brennraum einer Brennkraftmaschine resultiert. Der Abgasleitungsabschnitt ist dabei bevorzugt eingerichtet, um einen Teil eines Abgasstrangs der Brennkraftmaschine zu bilden.The mixing device is preferably configured to introduce at least one liquid into an exhaust gas stream, which results from combustion in at least one combustion chamber of an internal combustion engine. The exhaust pipe section is preferably configured to form part of an exhaust system of the internal combustion engine.

Die Mischeinrichtung ist bevorzugt eingerichtet, um eine Flüssigkeit in den Abgasstrom einzubringen, die als Reduktionsmittel, insbesondere für eine selektive katalytische Reduktion von Stickoxiden, als Vorläuferprodukt für ein solches Reduktionsmittel, als Brennstoff, beispielsweise als aromatische oder aliphatische Flüssigkeit, oder als ein Gemisch von solchen Flüssigkeiten, insbesondere als Benzin, Diesel, Dimethylether oder dergleichen, oder als Wasser oder wässrige Lösung ausgebildet ist. Als Reduktionsmittel oder Reduktionsmittelvorläuferprodukt kann insbesondere eine Harnstoff-Wasser-Lösung verwendet werden.The mixing device is preferably designed to introduce a liquid into the exhaust gas stream which serves as a reducing agent, in particular for a selective catalytic reduction of nitrogen oxides, as a precursor product for such a reducing agent, as a fuel, for example as an aromatic or aliphatic liquid, or as a mixture of such Liquids, in particular as gasoline, diesel, dimethyl ether or the like, or is formed as water or aqueous solution. As a reducing agent or reducing agent precursor product, in particular, a urea-water solution can be used.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zumischvorrichtung als Zweistoffdüse ausgebildet ist. Dabei kann die einzubringende Flüssigkeit insbesondere mithilfe des Abgases aus dem Anteilsstrom zerstäubt werden. Besonders bevorzugt ist die Zumischvorrichtung als pneumatischer Zerstäuber, insbesondere als pneumatischer Zerstäuber mit innerer Mischung, besonders bevorzugt als Luftdruckzerstäuber, ausgebildet, wobei das Abgas des Anteilsstroms als Zerstäubergas verwendet wird und den nötigen Zerstäubungsdruck bereitstellt. Günstig hierbei ist, dass eine für die Zerstäubung vorgesehene Düse lediglich mit dem Gas, hier insbesondere mit dem Abas aus dem Anteilsstrom, beaufschlagt werden muss, nicht jedoch mit der Flüssigkeit, die vielmehr stromabwärts der Düse zerstäubt wird. Dadurch kann die Düse des pneumatischen Zerstäubers nicht verstopfen. Die eigentliche Anreicherung des Abgases mit der Flüssigkeit erfolgt erst stromabwärts der Düse durch Mitreißen von Tröpfchen. Es ist möglich, den angereicherten Anteilsstrom entlang des Zuführpfads durch eine Rohrleitung mit vergleichbar großem Durchmesser zurück zu dem Abgasleitungsabschnitt zu führen, sodass in dem Bereich des Zuführpfads ebenfalls eine geringere Verstopfungsgefahr gegeben ist. Es zeigt sich auch, dass ein pneumatischer Zerstäuber in der Lage ist, Flüssigkeitströpfchen mit einem Sauterdurchmesser von weniger als 15 µm zu erzeugen. According to one embodiment of the invention, it is provided that the admixing device is designed as a two-fluid nozzle. In this case, the liquid to be introduced can be atomized in particular by means of the exhaust gas from the share stream. Particularly preferably, the admixing device is designed as a pneumatic atomizer, in particular as a pneumatic atomizer with internal mixture, particularly preferably as Luftdruckzerstäuber formed, wherein the exhaust gas of the proportion stream is used as Zerstäubergas and provides the necessary atomization pressure. It is favorable in this case that a nozzle provided for the atomization only has to be charged with the gas, in particular with the Abas from the proportion stream, but not with the liquid which is atomized downstream of the nozzle. As a result, the nozzle of the pneumatic atomizer can not clog. The actual enrichment of the exhaust gas with the liquid takes place only downstream of the nozzle by entrainment of droplets. It is possible to feed the enriched fractional flow along the feed path through a pipeline of comparatively large diameter back to the exhaust duct section so that there is also a lower risk of clogging in the region of the supply path. It also turns out that a pneumatic nebulizer is capable of producing liquid droplets having a Sauter diameter of less than 15 μm.

Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Zumischvorrichtung als mechanischer Zerstäuber und/oder als Ultraschallvernebler ausgebildet ist. Bei der Verwendung eines Ultraschallverneblers kann vollständig auf eine Düse verzichtet werden, sodass insofern keinerlei Verstopfungsgefahr besteht. Zugleich ist ein Ultraschallvernebler in der Lage, feinste Tröpfchen, insbesondere mit einem Sauterdurchmesser von weniger als 15 µm zu erzeugen. Mit den hier insgesamt genannten Zumischvorrichtungen ist es also möglich, ohne Verstopfungsgefahr für Komponenten der Mischeinrichtung sehr kleine Flüssigkeitströpfchen in den Anteilsstrom und damit auch in den Abgasstrom des Abgasleitungsabschnitts einzubringen, sodass eine homogene Durchmischung mit dem Abgas auch bei sehr kurz bauender Mischstrecke gewährleistet werden kann.Alternatively or additionally, it is possible that the admixing device is designed as a mechanical atomizer and / or as an ultrasonic nebulizer. When using an ultrasonic nebulizer can be completely dispensed with a nozzle, so there is no risk of clogging. At the same time an ultrasonic nebulizer is able to produce the finest droplets, in particular with a Sauter diameter of less than 15 microns. With the total admixing devices mentioned here, it is thus possible to introduce very small liquid droplets into the component stream and thus also into the exhaust gas stream of the exhaust pipe section without risk of clogging, so that homogeneous mixing with the exhaust gas can be ensured even with a very short mixing section.

Wird als Zumischvorrichtung ein Ultraschallvernebler verwendet, kann die Tröpfchengröße bevorzugt durch Variation der Ansteuerfrequenz des Ultraschallverneblers insbesondere abhängig von einem Betriebspunkt der Mischeinrichtung oder einer mit der Mischeinrichtung ausgestatteten Brennkraftmaschine variiert werden. Der Ultraschallvernebler ist in diesem Fall bevorzugt eingerichtet, um mit variabler Frequenz betrieben, insbesondere mit variabler Frequenz angesteuert zu werden.If an ultrasonic nebulizer is used as the admixing device, the droplet size can preferably be varied by varying the activation frequency of the ultrasonic nebulizer, in particular depending on an operating point of the mixing device or an internal combustion engine equipped with the mixing device. In this case, the ultrasonic nebulizer is preferably set up in order to be operated with variable frequency, in particular with variable frequency.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zumischvorrichtung eine Tropfenabscheideeinrichtung zur Verringerung der mittleren Tröpfchengröße in dem Anteilsstrom aufweist. Eine solche Tropfenabscheideeinrichtung kann beispielsweise als Prallblech oder in anderer geeigneter Weise ausgebildet sein, wobei bei einer Ausgestaltung des Prallblechs beispielsweise größere Flüssigkeitströpfchen auf das Prallblech anprallen und von diesem zurück in einen Sammelabschnitt oder Vorratsbehälter für die Flüssigkeit gelangen können, wobei kleinere Tröpfchen von dem Anteilsstrom mitgerissen werden. Dies ermöglicht zusätzlich zu der angewendeten Zerstäubungs- und/oder Vernebelungstechnologie eine weitere Verringerung des Sauterdurchmessers der Flüssigkeitströpfchen.According to one embodiment of the invention, it is provided that the admixing device has a droplet separator for reducing the average droplet size in the proportion stream. Such a droplet deposition device can be designed, for example, as a baffle plate or in another suitable manner, wherein in one embodiment of the baffle plate, for example, larger liquid droplets can impact the baffle plate and pass from it back into a collection section or reservoir for the liquid, with smaller droplets entrained in the fractional flow become. This, in addition to the sputtering and / or nebulization technology used, further reduces the Sauter diameter of the liquid droplets.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Zuführpfad eine Dosiereinrichtung angeordnet ist, die eingerichtet ist zur Dosierung des mit der Flüssigkeit angereicherten Anteilsstroms in den Abgasstrom. Die Dosiereinrichtung kann beispielsweise als Ventil ausgebildet sein. Es ist somit möglich, die Menge des in den Abgasstrom zurückgeführten Anteilsstroms mittels der Dosiereinrichtung zu bestimmen, wobei dieser Anteil vorzugsweise kennfeld- und/oder betriebspunktabhängig, insbesondere abhängig von einem momentanen Betriebspunkt einer das Abgas erzeugenden Brennkraftmaschine, bestimmt werden kann. Die Dosiereinrichtung ist vorzugsweise gepulst, insbesondere pulsweitenmoduliert, diskret oder kontinuierlich ansteuerbar, wobei der Anteil des zurückgeführten Anteilsstroms vorzugsweise über einen weiten Bereich, insbesondere zwischen 0 % und 100 %, variierbar ist.According to one embodiment of the invention it is provided that in the feed path, a metering device is arranged, which is adapted for metering the enriched with the liquid portion stream into the exhaust stream. The metering device can be designed, for example, as a valve. It is thus possible to determine the amount of recycled into the exhaust gas flow stream by means of the metering device, this proportion preferably map and / or operating point dependent, in particular depending on a current operating point of the exhaust gas generating internal combustion engine can be determined. The metering device is preferably pulsed, in particular pulse width modulated, discrete or continuously controllable, wherein the proportion of the recirculated portion stream is preferably over a wide range, in particular between 0% and 100%, variable.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Zuführpfad eine Wärmequelle angeordnet ist. Mithilfe der Wärmequelle kann gegebenenfalls eine Zerfallsreaktion der Flüssigkeit zu einem Reduktionsmittel unterstützt oder gefördert werden, insbesondere wenn die Flüssigkeit ein Vorläuferprodukt für ein Reduktionsmittel darstellt. Beispielsweise kann mittels der Wärmequelle dem Zuführpfad und damit der Flüssigkeit Wärme zugeführt werden, welche den Zerfall einer Harnstoff-Wasser-Lösung zu Ammoniak und Kohlendioxid unterstützt, wobei das Ammoniak als Reduktionsmittel wirkt.According to one embodiment of the invention it is provided that in the feed path, a heat source is arranged. Optionally, the decomposition reaction of the liquid to a reducing agent may be assisted or promoted by the heat source, particularly if the liquid is a precursor of a reducing agent. For example, by means of the heat source, heat can be supplied to the feed path and thus to the liquid, which assists the decomposition of a urea-water solution into ammonia and carbon dioxide, the ammonia acting as a reducing agent.

Die Wärmequelle kann bevorzugt als elektrische Heizeinrichtung, als Brenner, als Fluidwärmetauscher, insbesondere beaufschlagt durch ein Kühlmittel einer Brennkraftmaschine als Heizmedium, oder in anderer geeigneter Weise ausgebildet sein.The heat source can preferably be designed as an electric heater, as a burner, as a fluid heat exchanger, in particular acted upon by a coolant of an internal combustion engine as a heating medium, or in another suitable manner.

Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass in dem Zuführpfad eine Katalysatoreinrichtung, vorzugsweise ein Hydrolysekatalysator angeordnet ist. Eine Umwandlung eines Reduktionsmittelvorläuferprodukts in das Reduktionsmittel kann dabei in besonders einfacher und günstiger Weise durch die Katalysatoreinrichtung, vorzugsweise den Hydrolysekatalysator unterstützt werden. Es ist möglich, dass in dem Zuführpfad eine beheizte Katalysatoreinrichtung, insbesondere ein beheizter Hydrolysekatalysator, vorgesehen ist. Der Zuführpfad kann insoweit also sowohl eine Wärmequelle als auch eine Katalysatoreinrichtung aufweisen, wobei die Wärmequelle bevorzugt eingerichtet und angeordnet ist, um die Katalysatoreinrichtung zu heizen. Auf diese Weise kann eine Umwandlung eines Reduktionsmittelvorläuferprodukts in das Reduktionsmittel besonders effizient durchgeführt werden. Es ist auch möglich, dass dem Zuführpfad weder eine Katalysatoreinrichtung noch eine Wärmequelle angeordnet sind, sodass also der Zuführpfad frei ist von einer Katalysatoreinrichtung und von einer Wärmequelle. Insbesondere abhängig von der Temperatur des Anteilsstroms sowie des Abgasstroms und/oder einer sonstigen Ausgestaltung des Abgasleitungsabschnitts und/oder des Abzweigpfads sowie des Zuführpfads kann gleichwohl eine effiziente Umwandlung eines Reduktionsmittelvorläuferprodukts in ein Reduktionsmittel stattfinden.Alternatively or additionally, it is possible for a catalyst device, preferably a hydrolysis catalytic converter, to be arranged in the feed path. A conversion of a reducing agent precursor product into the reducing agent can be assisted in a particularly simple and favorable manner by the catalyst device, preferably the hydrolysis catalyst. It is possible for a heated catalyst device, in particular a heated hydrolysis catalytic converter, to be provided in the feed path. The supply path can thus have both a heat source and a catalyst device insofar as the heat source is preferably set up and arranged to heat the catalyst device. In this way, a conversion of a reducing agent precursor product into the reducing agent can be carried out particularly efficiently. It is also possible that the feed path neither a catalyst device nor a heat source are arranged, so that thus the supply path is free of a catalyst device and a heat source. In particular, depending on the temperature of the proportion stream and the exhaust gas stream and / or another embodiment of the exhaust pipe section and / or the branch path and the Zuführpfads can nevertheless take place an efficient conversion of a reducing agent precursor product in a reducing agent.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Abgasleitungsabschnitt wenigstens eine Venturi-Mischeinrichtung aufweist, die angeordnet und ausgebildet ist, um den Anteilsstrom mit dem Abgasstrom zu vermischen. Eine solche Venturi-Mischeinrichtung, die insbesondere als Venturi-Düse oder Venturi-Mischer ausgebildet sein kann, stellt eine besonders einfache, kostengünstige und effiziente Ausgestaltung für die Einmischung des Anteilsstroms in den Abgasstrom dar. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass der Zuführpfad in eine Verengung des Abgasleitungsabschnitts einmündet, in deren Bereich ein Strömungsquerschnitt des Abgasleitungsabschnitts kleiner ist als stromaufwärts der Verengung und stromabwärts der Verengung. Die Venturi-Mischeinrichtung kann dabei zugleich der Förderung des Anteilsstroms entlang des Abzweigpfads und des Zuführpfads dienen. Für sich genommen oder in Kombination mit einer Druckdifferenz zwischen der Abzweigstelle und der Zuführstelle kann so der Anteilsstrom in einfacher Weise durch die Zumischvorrichtung gefördert werden, ohne dass es hierfür zusätzlicher Fördereinrichtungen, insbesondere einer Pumpe oder dergleichen, bedarf.According to one development of the invention, it is provided that the exhaust-gas line section has at least one Venturi mixing device, which is arranged and designed in order to mix the proportion flow with the exhaust-gas flow. Such a Venturi mixing device, which can be designed in particular as a Venturi nozzle or Venturi mixer, represents a particularly simple, cost-effective and efficient design for the mixing of the proportion flow into the exhaust gas flow. It is preferably provided that the feed path into a constriction of the exhaust pipe section opens, in whose area a flow cross-section of the exhaust pipe section is smaller than upstream of the constriction and downstream of the constriction. At the same time, the venturi mixing device can serve to convey the proportion flow along the branch path and the feed path. Taken alone or in combination with a pressure difference between the branching point and the feed point, the proportionate flow can thus be conveyed in a simple manner through the admixing device, without the need for additional conveying devices, in particular a pump or the like.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Abzweigstelle eingerichtet ist, um mindestens 0,1 % bis höchstens 4 %, vorzugsweise mindestens 1 % bis höchstens 3 %, vorzugsweise 2 %, des Abgasstroms als Anteilsstrom abzuzweigen. Dabei zeigt sich, dass es für eine effiziente Vermischung der Flüssigkeit mit dem Abgas und insbesondere zur Ausbildung von Flüssigkeitströpfchen mit kleinem Sauterdurchmesser von insbesondere weniger als 15 µm ausreicht, einen sehr kleinen Teil des Abgasstroms als Anteilsstrom abzuzweigen und durch die Zumischvorrichtung zu führen. Der hier angegebene prozentuale Anteil ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ein Massenstrom-Anteil; gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung handelt es sich hierbei um einen Volumenstrom-Anteil.According to one embodiment of the invention, it is provided that the branch point is set up to divert at least 0.1% to at most 4%, preferably at least 1% to at most 3%, preferably 2%, of the exhaust gas stream as share stream. It shows that it is sufficient for an efficient mixing of the liquid with the exhaust gas and in particular for the formation of liquid droplets with a small Sauter diameter of in particular less than 15 microns, branch off a very small portion of the exhaust stream as share flow and lead through the admixing. The percentage specified here is according to a preferred embodiment, a mass flow component; According to another preferred embodiment, this is a volume flow component.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Abgasleitungsabschnitt stromabwärts der Abzweigstelle - und vorzugsweise stromaufwärts der Zuführstelle - eine Abgasturbine angeordnet ist. In diesem Fall können der höhere Druck und die höhere Temperatur des Abgases stromaufwärts der Abgasturbine zum einen zur Förderung des Anteilsstroms durch die Zumischvorrichtung und zum anderen für eine effiziente Durchmischung der Flüssigkeit mit dem Abgas genutzt werden. Zugleich stellt die Abgasturbine, welche bevorzugt zwischen der Abzweigstelle einerseits und der Zuführstelle andererseits angeordnet ist, einen Druckabfall zwischen diesen Orten bereit, sodass die Förderung des Anteilsstroms von der Abzweigstelle über die Zumischvorrichtung zu der Zuführstelle unterstützt wird. Die Abgasturbine kann insbesondere als Turbine eines Abgasturboladers ausgebildet sein, die vorzugsweise mit einer in einem Ladepfad einer mit der Mischeinrichtung ausgestatteten Brennkraftmaschine angeordneten Verdichtereinrichtung antriebswirkverbunden ist; es kann sich bei der Abgasturbine aber auch um eine Nutzturbine oder um jede andere Art von Abgasturbine handeln.According to one embodiment of the invention it is provided that in the exhaust pipe section downstream of the branch point - and preferably upstream of the feed - an exhaust gas turbine is arranged. In this case, the higher pressure and the higher temperature of the exhaust gas upstream of the exhaust gas turbine on the one hand be used to promote the proportion of flow through the admixing device and on the other for an efficient mixing of the liquid with the exhaust gas. At the same time, the exhaust gas turbine, which is preferably arranged between the branch point on the one hand and the feed point on the other hand, a pressure drop between these locations ready, so that the promotion of the share flow is supported by the branching about the admixing device to the feed. The exhaust gas turbine may in particular be designed as a turbine of an exhaust gas turbocharger, which is preferably drive-connected to a compressor device arranged in a charging path of an internal combustion engine equipped with the mixing device; However, the exhaust gas turbine can also be a utility turbine or any other type of exhaust gas turbine.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass stromabwärts der Zuführstelle in dem Abgasleitungsabschnitt ein Abgasnachbehandlungselement angeordnet ist. Das Abgasnachbehandlungselement ist vorzugsweise als Katalysator, insbesondere als Oxidationskatalysator oder als Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden (SCR-Katalysator) eingerichtet. Alternativ oder zusätzlich kann das Abgasnachbehandlungselement als Partikelfilter, insbesondere mit katalytischer Beschichtung, vorzugsweise mit oxidativ-katalytischer Beschichtung und/oder mit selektiver katalytischer Beschichtung zur Reduktion von Stickoxiden ausgebildet sein. Bei einer solchen Ausgestaltung entfalten sich in besonderer Weise die Vorteile der hier vorgeschlagenen Mischeinrichtung, da ein in dem Abgasnachbehandlungselement verwendetes Reduktionsmittel äußerst effizient und mit kurzer Mischstrecke stromaufwärts des Abgasnachbehandlungselements in den Abgasstrom eingebracht werden kann.According to one development of the invention, it is provided that an exhaust gas aftertreatment element is arranged downstream of the feed point in the exhaust gas line section. The exhaust aftertreatment element is preferably designed as a catalyst, in particular as an oxidation catalyst or as a catalyst for the selective catalytic reduction of nitrogen oxides (SCR catalyst). Alternatively or additionally, the exhaust gas aftertreatment element may be formed as a particle filter, in particular with a catalytic coating, preferably with an oxidative catalytic coating and / or with a selective catalytic coating for the reduction of nitrogen oxides. In such an embodiment, the advantages of the mixing device proposed here unfold in a special way, since a reducing agent used in the exhaust gas aftertreatment element can be introduced into the exhaust gas flow with high efficiency and with a short mixing section upstream of the exhaust gas aftertreatment element.

Es wird auch ein Verfahren bevorzugt, bei welchem aus einem Abgasleitungsabschnitt, in dem ein Abgasstrom strömt, ein Anteilsstrom von vorzugsweise mindestens 0,1 % bis höchstens 4 %, vorzugsweise von höchstens 1 % bis höchstens 3 %, vorzugsweise von 2 % des Abgasstroms als Anteilsstrom abgezweigt wird, wobei der Anteilsstrom über eine Zumischvorrichtung geführt wird, durch welche dem Anteilsstrom eine Flüssigkeit beigemischt wird, wenn der Anteilsstrom durch die Zumischvorrichtung strömt, wobei der derart in der Zumischvorrichtung um die Flüssigkeit angereicherte Anteilsstrom über eine stromabwärts der Abzweigstelle in dem Abgasleistungsabschnitt angeordnete Zuführstelle dem Abgasstrom wieder zugeführt wird. In Zusammenhang mit dem Verfahren verwirklichen sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Mischeinrichtung erläutert wurden.A method is also preferred in which a flow rate of at least 0.1% to at most 4% of an exhaust gas line section, in which an exhaust gas stream flows, preferably from at most 1% to at most 3%, preferably 2% of the exhaust gas stream is diverted as a proportion stream, wherein the proportion stream is passed through an admixing device through which a liquid is admixed to the stream portion, when the proportion stream flows through the admixing device, wherein the in the admixing device enriched by the liquid fraction stream is supplied via a downstream of the branching point in the exhaust gas power section arranged supply point to the exhaust gas flow again. In particular, the advantages that have already been explained in connection with the mixing device are realized in connection with the method.

Im Rahmen des Verfahrens wird vorzugsweise eine Mischeinrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele verwendet.In the context of the method, a mixing device according to one of the embodiments described above is preferably used.

Die Aufgabe wird schließlich auch gelöst, indem eine Brennkraftmaschine geschaffen wird, welche eine Mischeinrichtung gemäß einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist. In Zusammenhang mit der Brennkraftmaschine ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits zuvor in Zusammenhang mit der Mischeinrichtung und dem Verfahren erläutert wurden.Finally, the object is also achieved by providing an internal combustion engine which has a mixing device according to one of the previously described embodiments. In connection with the internal combustion engine, in particular, the advantages which have already been explained above in connection with the mixing device and the method result.

Insbesondere weist die Brennkraftmaschine bevorzugt einen Abgasstrang auf, welcher die Mischeinrichtung und insbesondere den Abgasleitungsabschnitt der Mischeinrichtung aufweist. In Zusammenhang mit der Mischeinrichtung, der Brennkraftmaschine und dem Verfahren ergeben sich insbesondere folgende Vorteile: Es werden keine verstopfungsanfälligen Düsen verwendet. Daher kann auch eine Kühlung eventuell vorgesehener Düsen, beispielsweise eines pneumatischen Zerstäubers, entfallen. Es bedarf insbesondere bei der Verwendung eines pneumatischen Zerstäubers oder eines Ultraschallverneblers keiner Dosierpumpe zur Einbringung der Flüssigkeit. Auch die Verwendung von Druckluft erübrigt sich, da der Anteilsstrom des Abgases als Trägergas verwendet werden kann.In particular, the internal combustion engine preferably has an exhaust gas line which has the mixing device and in particular the exhaust gas line section of the mixing device. In connection with the mixing device, the internal combustion engine and the method, in particular, the following advantages result: no nozzles susceptible to clogging are used. Therefore, cooling of possibly provided nozzles, for example a pneumatic atomizer, can be dispensed with. In particular, when using a pneumatic atomizer or an ultrasonic nebulizer, no metering pump is required for introducing the liquid. The use of compressed air is unnecessary, since the proportion of the exhaust gas flow can be used as a carrier gas.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschine mit einer Mischeinrichtung, und
  • 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschine mit einer Mischeinrichtung.
The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. Showing:
  • 1 a schematic representation of a first embodiment of an internal combustion engine with a mixing device, and
  • 2 a schematic representation of a second embodiment of an internal combustion engine with a mixing device.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschine 1 mit einem Motorblock 3 und einem Abgasstrang 5, wobei der Abgasstrang 5 eingerichtet ist, um in wenigstens einem Brennraum des Motorblocks 3 der Brennkraftmaschine 1 gebildetes Abgas abzuführen. Die Strömungsrichtung des Abgases entlang des Abgasstrangs 5 ist hier durch einen Pfeil P schematisch dargestellt. 1 shows a schematic representation of an embodiment of an internal combustion engine 1 with an engine block 3 and an exhaust system 5 , where the exhaust system 5 is set up in at least one combustion chamber of the engine block 3 the internal combustion engine 1 dissipate formed exhaust gas. The flow direction of the exhaust gas along the exhaust line 5 is shown schematically by an arrow P here.

Die Brennkraftmaschine 1 weist eine Mischeinrichtung 7 auf, die eingerichtet ist zur Einbringung von wenigstens einer Flüssigkeit 9, insbesondere eines Reduktionsmittels, eines Brennstoffs, Wasser oder einer wässrigen Lösung oder dergleichen, in den Abgasstrom, der im Betrieb der Brennkraftmaschine 1 entlang des Abgasstrangs 5 strömt. Dabei weist die Mischeinrichtung 7 einen Abgasleitungsabschnitt 11 auf, der eingerichtet ist zur Führung des Abgasstroms entlang des Abgasleitungsabschnitts 11. Die Mischeinrichtung 7 weist außerdem eine Abzweigstelle 13 auf, die eingerichtet ist zur Entnahme eines Anteils des Abgasstroms aus dem Abgasleitungsabschnitt 11 als Anteilsstrom. Weiterhin weist sie eine Zumischvorrichtung 15 auf, die mit der Abzweigstelle 13 über einen Abzweigpfad 17 strömungstechnisch verbunden ist, wobei die Zumischvorrichtung 15 außerdem eingerichtet ist, um dem Anteilsstrom die Flüssigkeit beizumischen, wenn der Anteilsstrom durch die Zumischvorrichtung 15 strömt. The internal combustion engine 1 has a mixing device 7 which is adapted to introduce at least one liquid 9 , in particular a reducing agent, a fuel, water or an aqueous solution or the like, in the exhaust gas flow, during operation of the internal combustion engine 1 along the exhaust line 5 flows. In this case, the mixing device 7 an exhaust pipe section 11 configured to guide the exhaust gas flow along the exhaust pipe section 11 , The mixing device 7 also has a branch point 13 configured to extract a portion of the exhaust gas flow from the exhaust conduit section 11 as share flow. Furthermore, it has an admixing device 15 which is connected to the branching point 13 via a branch path 17 is fluidically connected, wherein the admixing device 15 is also arranged to mix the flow of liquid, when the proportion of flow through the admixing device 15 flows.

Weiterhin weist die Mischeinrichtung 7 eine Zuführstelle 19 auf, die stromabwärts der Abzweigstelle 13 in den Abgasleitungsabschnitt 11 einmündet, und die mit der Zumischvorrichtung 15 über einen Zuführpfad 21 strömungstechnisch verbunden ist, wobei der Zuführpfad 21 eingerichtet ist zur Zuführung des mit der Flüssigkeit 9 angereicherten Anteilsstroms in den entlang des Abgasleitungsabschnitts 11 strömenden Abgasstrom. Dadurch, dass die Flüssigkeit 9 nicht direkt in den entlang des Abgasleitungsabschnitts 11 strömenden Abgasstrom, sondern vielmehr zunächst in den aus diesem abgezweigten Anteilsstrom eingedüst wird, ist es möglich, eine Zumischvorrichtung 15 zu verwenden, die vergleichsweise kleine Sauterdurchmesser, insbesondere von weniger als 15 µm, für Flüssigkeitströpfchen der Flüssigkeit 9 erzeugen kann, ohne dabei eine hohe Verstopfungsgefahr aufzuweisen. Eine Mischstrecke zur Bewirkung einer homogenen Durchmischung der Flüssigkeit 9 mit dem Abgas kann daher deutlich verkürzt werden. Zugleich kann die thermische Belastung der Zumischvorrichtung 15 - im Vergleich zu einer Anordnung zur Eindüsung direkt in den Abgasleitungsabschnitt 11 - verringert werden.Furthermore, the mixing device 7 a feeder 19 on, the downstream of the branch point 13 in the exhaust pipe section 11 opens, and with the Zumischvorrichtung 15 via a feed path 21 fluidically connected, wherein the Zuführpfad 21 is set up to supply the with the liquid 9 enriched fractional flow in the along the exhaust pipe section 11 flowing exhaust gas flow. By doing that the liquid 9 not directly in the along the exhaust pipe section 11 flowing exhaust gas stream, but rather is first injected into the branched off from this proportion stream, it is possible, a Zumischvorrichtung 15 to use, the relatively small Sauter diameter, in particular less than 15 microns, liquid droplets of the liquid 9 can produce without having a high risk of clogging. A mixing section to effect a homogeneous mixing of the liquid 9 with the exhaust gas can therefore be significantly shortened. At the same time, the thermal load of the admixing device 15 - Compared to an arrangement for injection directly into the exhaust pipe section 11 - be reduced.

Bei dem hier dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Mischeinrichtung 7 ist die Zumischvorrichtung 15 als Zweistoffdüse und insbesondere als pneumatischer Zerstäuber 22 mit innerer Mischung, nämlich als Luftdruckzerstäuber, ausgebildet. Sie weist in für sich genommen bekannter Weise ein Trägergasrohr 23 mit einer Blende oder Düse 25 auf, wobei stromabwärts der Blende oder Düse 25 ein Steigrohr 27 in das Trägergasrohr mündet. Das Steigrohr 27 taucht mit seinem dem Trägergasrohr 23 abgewandten Ende in ein Reservoir 29 für die Flüssigkeit 9 ein. Im Betrieb der Zumischvorrichtung 15 strömt der Anteilsstrom durch das Trägergasrohr 23 und wird im Bereich der Blende oder Düse 25 stark beschleunigt, wodurch letztlich die Flüssigkeit 9 in dem Steigrohr 27 angesaugt und nach oben in das Trägergasrohr 23 gefördert wird, wo sie fein zerstäubt wird. Die Blende oder Düse 25 wird dabei allerdings ausschließlich von dem Anteilsstrom, mithin dem als Trägergas wirkenden Abgas, passiert, und nicht durch die Flüssigkeit 9. Dadurch besteht keine Gefahr, dass die Blende oder Düse 25 verstopfen könnte. Das Trägergasrohr 23 mündet seinerseits wiederum in eine Transportrohrleitung 31, die vorzugsweise Teil des Zuführpfads 21 ist. Diese Transportrohrleitung 31 kann einen vergleichsweise großen Durchmesser aufweisen, sodass auch hier eine Verstopfung vermieden werden kann. Bevorzugt mündet dabei das Trägergasrohr 23 schräg oder senkrecht in die Transportrohrleitung 31 ein, sodass der Strom der zerstäubten Flüssigkeitströpfchen der Flüssigkeit 9 auf eine Wandung 33 der Transportrohrleitung 31 ausgerichtet ist, wobei diese Wandung 33 als Prallfläche wirken kann, um größere Flüssigkeitströpfchen abzuscheiden. Kleinere Flüssigkeitströpfchen werden dagegen von dem Anteilsstrom mitgerissen und entlang des Zuführpfads 21 zu der Zuführstelle 19 geführt.In the first embodiment of the mixing device shown here 7 is the admixing device 15 as a two-fluid nozzle and in particular as a pneumatic atomizer 22 with internal mixture, namely as Luftdruckzerstäuber trained. It has, in itself known per se, a carrier gas tube 23 with an aperture or nozzle 25 on, being downstream of the aperture or nozzle 25 a riser 27 opens into the carrier gas tube. The riser 27 dive with his the carrier gas pipe 23 opposite end into a reservoir 29 for the liquid 9 one. During operation of the admixing device 15 the proportion flow flows through the carrier gas tube 23 and will be in the area of the aperture or nozzle 25 greatly accelerated, ultimately causing the fluid 9 in the riser 27 aspirated and up into the carrier gas tube 23 is promoted, where it is finely atomized. The aperture or nozzle 25 However, it is only by the proportion flow, thus acting as a carrier gas exhaust gas, and not by the liquid 9 , As a result, there is no danger that the aperture or nozzle 25 could clog. The carrier gas tube 23 in turn flows into a transport pipeline 31 preferably part of the feed path 21 is. This transport pipeline 31 can have a comparatively large diameter, so that even here a blockage can be avoided. Preferably, the carrier gas tube opens 23 obliquely or vertically in the transport pipeline 31 so that the stream of atomized liquid droplets of the liquid 9 on a wall 33 the transport pipeline 31 is aligned, with this wall 33 can act as a baffle to separate larger liquid droplets. On the other hand, smaller liquid droplets are entrained by the share stream and along the feed path 21 to the feed point 19 guided.

Die Transportrohrleitung 31 ist vorzugsweise zu dem Reservoir 29 hin offen, sodass an der Wandung 33 abgeschiedene, größere Flüssigkeitströpfchen in das Reservoir 29 abtropfen können. Die Wandung 33 wirkt hier insbesondere als Tropfenabscheideeinrichtung 34. Sie dient der Verringerung der mittleren Tropfengröße in dem Anteilsstrom.The transport pipeline 31 is preferably to the reservoir 29 open, so on the wall 33 separated, larger liquid droplets in the reservoir 29 can drip off. The wall 33 acts here in particular as a droplet separator 34 , It serves to reduce the average drop size in the proportion stream.

Vorzugsweise weist die Zumischvorrichtung 15 einen Vorratsbehälter 35 zur Bevorratung der Flüssigkeit 9 auf, insbesondere einen Tank, der mit dem Reservoir 29 strömungstechnisch über eine Zuleitung 37 verbunden ist. Dabei ist es möglich, dass in der Zuleitung 37 eine Fördereinrichtung 39, insbesondere eine Pumpe, zur Förderung der Flüssigkeit 9 aus dem Vorratsbehälter 35 in das Reservoir 29 angeordnet ist.Preferably, the admixing device 15 a reservoir 35 for storing the liquid 9 on, in particular a tank, with the reservoir 29 fluidically via a supply line 37 connected is. It is possible that in the supply line 37 a conveyor 39 , In particular a pump for conveying the liquid 9 from the reservoir 35 in the reservoir 29 is arranged.

In dem Zuführpfad 21 ist eine Dosiereinrichtung 41 angeordnet, die eingerichtet ist zur Dosierung des mit der Flüssigkeit 9 angereicherten Anteilsstroms in den Abgasstrom. Die Dosiereinrichtung 41 ist bevorzugt als Ventil ausgebildet.In the feed path 21 is a metering device 41 arranged, which is set up for dosing with the liquid 9 enriched fractional stream into the exhaust stream. The metering device 41 is preferably designed as a valve.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist in dem Zuführpfad 21 außerdem ein Katalysator 43, insbesondere ein Hydrolysekatalysator, zur Umwandlung eines Reduktionsmittelvorläuferprodukts, insbesondere einer Harnstoff-Wasser-Lösung, in das eigentliche Reduktionsmittel, hier insbesondere nämlich Ammoniak, angeordnet. Vorzugsweise ist dem Katalysator 43 eine hier nicht dargestellte Wärmequelle zugeordnet, die eingerichtet ist, um den Katalysator 43 zu beheizen und so die Hydrolysereaktion an dem Katalysator 43 zu unterstützen.In the embodiment shown here is in the feed path 21 also a catalyst 43 , In particular, a hydrolysis, for the conversion of a reducing agent precursor product, in particular a urea-water solution, in the actual reducing agent, in particular namely ammonia, arranged. Preferably, the catalyst 43 associated with a heat source, not shown here, which is adapted to the catalyst 43 to heat and so the hydrolysis reaction on the catalyst 43 to support.

Der Abgasleitungsabschnitt 11 weist außerdem eine Venturi-Mischeinrichtung 45 auf, in deren Strömungsverengung der Zuführpfad 21 bevorzugt mündet, wobei die Venturi-Mischeinrichtung 45 eingerichtet und ausgebildet ist, um den Anteilsstrom mit dem Abgasstrom zu vermischen. Dabei dient die Venturi-Mischeinrichtung 45 zugleich bevorzugt - zusätzlich zu einem Druckabfall zwischen der Abzweigstelle 13 und der Zuführstelle 19 - zur Förderung des Anteilsstrom an Abgas entlang des Abzweigpfads 17 durch die Zumischvorrichtung 15 und weiter entlang des Zuführpfads 21.The exhaust pipe section 11 also has a venturi mixer 45 in, in the flow constriction of the feed path 21 preferably opens, wherein the Venturi mixing device 45 is set up and designed to mix the share flow with the exhaust stream. The Venturi mixing device is used 45 at the same time preferred - in addition to a pressure drop between the branching point 13 and the delivery point 19 - To promote the proportion of exhaust gas flow along the branch path 17 through the admixing device 15 and further along the feed path 21 ,

Die Abzweigstelle 13 ist im Übrigen eingerichtet, um von mindestens 0,1 % bis höchstens 4 %, vorzugsweise von mindestens 1 % bis höchstens 3 %, vorzugsweise 2 %, des Abgasstroms als Anteilsstrom abzuzweigen, wobei sich die Prozentangaben auf einen Massenstrom oder auf einen Volumenstrom beziehen können.The branch point 13 is otherwise set up to divert from at least 0.1% to at most 4%, preferably from at least 1% to at most 3%, preferably 2%, of the exhaust gas stream as a fractional stream, wherein the percentages may refer to a mass flow or to a volumetric flow ,

In dem Abgasleitungsabschnitt 11 ist bevorzugt stromabwärts der Abzweigstelle 13 und stromaufwärts der Zuführstelle 19 eine Abgasturbine 47 angeordnet. Diese ist bevorzugt ausgebildet als Turbine eines Abgasturboladers. Es ist aber auch möglich, dass die Abgasturbine 47 als Nutzturbine ausgebildet ist. Das Druck- und Temperaturniveau stromaufwärts der Abgasturbine 47 ist besonders geeignet für die Abzweigung des Anteilsstroms aus dem Abgasleitungsabschnitt 11 an der Abzweigstelle 13. Zugleich ergibt sich über die Abgasturbine 47 ein Druckabfall zwischen der Abzweigstelle 13 und der Zuführstelle 19, sodass das Abgas des Anteilsstroms - insbesondere in Kombination mit der Förderwirkung der Venturi-Mischeinrichtung 45 - effektiv entlang des Abzweigpfads 17, durch die Zumischvorrichtung 15, und weiter entlang des Zuführpfads 21 von der Abzweigstelle 13 zu der Zuführstelle 19 gefördert wird.In the exhaust pipe section 11 is preferably downstream of the branch point 13 and upstream of the feed point 19 an exhaust gas turbine 47 arranged. This is preferably designed as a turbine of an exhaust gas turbocharger. But it is also possible that the exhaust gas turbine 47 is designed as a power turbine. The pressure and temperature level upstream of the exhaust gas turbine 47 is particularly suitable for the diversion of the share flow from the exhaust pipe section 11 at the junction 13 , At the same time results via the exhaust gas turbine 47, a pressure drop between the branch point 13 and the delivery point 19 so that the exhaust gas of the proportion flow - in particular in combination with the conveying effect of the Venturi mixing device 45 - effectively along the branch path 17 , through the admixing device 15 , and continue along the feed path 21 from the branch point 13 to the feed point 19 is encouraged.

Stromabwärts der Zuführstelle 19 ist in dem Abgasleitungsabschnitt 11 vorzugsweise ein Abgasnachbehandlungselement 49 angeordnet. Dieses ist bevorzugt als Katalysator und/oder als Partikelfilter mit katalytischer Beschichtung ausgebildet. Eine katalytische Wirkung des Abgasnachbehandlungselements 49 bezieht sich dabei bevorzugt auf eine oxidierende und/oder eine selektiv-katalytische Wirkung zur Reduktion von Stickoxiden. Insbesondere in letzterem Fall verwirklichen sich in besonderer Weise die mit der Mischeinrichtung 7 verbundenen Vorteile, da das an dem Abgasnachbehandlungselement 49 umzusetzende Reduktionsmittel sehr effektiv und mit vergleichsweise kurzer Mischstrecke homogen mit dem Abgas vermischt werden kann.Downstream of the feed point 19 is in the exhaust pipe section 11 preferably an exhaust aftertreatment element 49 arranged. This is preferably designed as a catalyst and / or as a particle filter with catalytic coating. A catalytic effect of the exhaust aftertreatment element 49 refers preferably to an oxidizing and / or a selective catalytic effect for the reduction of nitrogen oxides. In particular, in the latter case, realized with the mixing device in a special way 7 associated advantages, since that on the exhaust aftertreatment element 49 reacting reducing agent can be mixed very effectively and homogeneously with the exhaust gas with a comparatively short mixing distance.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Brennkraftmaschine 1 mit der Mischeinrichtung 7. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Zuführpfad 21 frei von einem Katalysator 43. Insbesondere weist er keinen Hydrolysekatalysator auf. 2 shows a schematic representation of a second embodiment of the internal combustion engine 1 with the mixing device 7 , Identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the preceding description. In the embodiment shown here, the feed path 21 free from a catalyst 43 , In particular, it does not have a hydrolysis catalyst.

Weiterhin unterscheidet sich das zweite Ausführungsbeispiel von dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 insoweit, als hier die Zumischvorrichtung 15 als mechanischer Zerstäuber, hier als Ultraschallvernebler 51 ausgebildet ist. Dabei weist der Ultraschallvernebler 51 einen Aerosolraum 53 auf, in dessen Bodenbereich das Reservoir 29 mit der Flüssigkeit 9 angeordnet ist, wobei ein Boden 55 des Aerosolraums 53 bevorzugt eine Membran mit wenigstens einem Schwingungsanregungselement, insbesondere mit wenigstens einem Piezokristall, aufweist. Die Membran und damit der Boden 55 ist durch das Schwingungserzeugungselement in Schwingungen versetzbar, durch welche die Flüssigkeit 9 in dem Reservoir 29 an ihrer Oberfläche vernebelt wird, sodass sich ein Aerosol aus sehr feinen Flüssigkeitströpfchen - insbesondere mit einem Sauterdurchmesser von weniger als 15 µm - in dem Aerosolraum 53 bildet. Die Tröpfchengröße in dem Aerosolraum 53 kann dabei bevorzugt durch geeignete Wahl der Frequenz des wenigstens einen Schwingungserzeugungselements - insbesondere betriebspunktabhängig - eingestellt werden. Die Einstellung erfolgt bevorzugt insbesondere abhängig von einem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 1.Furthermore, the second embodiment differs from the first embodiment according to FIG 1 insofar as here the Zumischvorrichtung 15 as a mechanical atomizer, here as an ultrasonic nebulizer 51 is trained. In this case, the ultrasonic nebulizer 51 an aerosol room 53 on, in the bottom area of the reservoir 29 with the liquid 9 is arranged, with a floor 55 of the aerosol room 53 preferably has a membrane with at least one vibration excitation element, in particular with at least one piezoelectric crystal. The membrane and thus the soil 55 is vibratable by the vibration generating element, through which the liquid 9 in the reservoir 29 is atomized on its surface, so that an aerosol of very fine liquid droplets - in particular with a Sauter diameter of less than 15 microns - in the aerosol space 53 forms. The droplet size in the aerosol room 53 In this case, it can preferably be set by suitably selecting the frequency of the at least one vibration-generating element-in particular operating point-dependent. The setting is preferably carried out in particular depending on an operating point of the internal combustion engine 1 ,

Auch hier wird das Reservoir 29 bevorzugt aus dem Vorratsbehälter 35 gespeist, wie dies in Zusammenhang mit 1 erläutert wurde. Der Anteilsstrom des Abgases wird hier durch den Aerosolraum 53 geleitet, wobei insbesondere der Abzweigpfad 17 in dem Aerosolraum 53 mündet, wobei der Zuführpfad 21 aus dem Aerosolraum 53 hinausführt. Beim Durchströmen des Aerosolraums 53 kann der Anteilsstrom die Flüssigkeitströpfchen der Flüssigkeit 9 mitreißen und wird auf diese Weise mit diesen angereichert.Again, the reservoir becomes 29 preferably from the reservoir 35 fed, as related to 1 was explained. The share flow of the exhaust gas is here through the aerosol space 53 directed, in particular the branch path 17 in the aerosol room 53 opens, with the Zuführpfad 21 from the aerosol room 53 leads out. When flowing through the aerosol space 53 the proportion flow can be the liquid droplets of the liquid 9 entrain and is enriched in this way with these.

Insgesamt zeigt sich, dass mit der hier vorgeschlagenen Mischeinrichtung 7 und der Brennkraftmaschine 1 eine ebenso einfache wie effiziente Durchmischung der Flüssigkeit 9 mit Abgas erreicht werden kann, sodass insbesondere eine homogene Durchmischung bei sehr kurzer Mischstrecke möglich ist.Overall, it turns out that with the mixing device proposed here 7 and the internal combustion engine 1 a simple and efficient mixing of the liquid 9 can be achieved with exhaust gas, so that in particular a homogeneous mixing at a very short mixing distance is possible.

Claims (10)

Mischeinrichtung (7) zur Einbringung einer Flüssigkeit (9) in einen Abgasstrom, mit - einem Abgasleitungsabschnitt (11), eingerichtet zur Führung eines Abgasstroms entlang des Abgasleitungsabschnitts (11); - einer Abzweigstelle (13), eingerichtet zur Entnahme eines Anteils des Abgasstroms aus dem Abgasleitungsabschnitt (11) als Anteilsstrom; - einer Zumischvorrichtung (15), die mit der Abzweigstelle (13) über einen Abzweigpfad (17) strömungstechnisch verbunden und eingerichtet ist, um dem Anteilsstrom eine Flüssigkeit (9) beizumischen, wenn der Anteilsstrom durch die Zumischvorrichtung (15) strömt, und mit - einer Zuführstelle (19), die stromabwärts der Abzweigstelle (13) in den Abgasleitungsabschnitt (11) einmündet, und die mit der Zumischvorrichtung (15) über einen Zuführpfad (21) zur Zuführung des mit der Flüssigkeit (9) angereicherten Anteilsstroms in den Abgasstrom strömungstechnisch verbunden ist.Mixing device (7) for introducing a liquid (9) into an exhaust gas flow, with - An exhaust pipe section (11), adapted for guiding an exhaust gas flow along the exhaust pipe section (11); - A branch point (13), adapted for removing a portion of the exhaust gas stream from the exhaust pipe section (11) as a share stream; - An admixing device (15) which is fluidly connected to the branch point (13) via a branch path (17) and adapted to mix the proportion flow of a liquid (9) when the proportion flow through the admixing device (15) flows, and with - A feed point (19) which opens downstream of the branch point (13) in the exhaust pipe section (11), and with the admixing device (15) via a feed path (21) for supplying the enriched with the liquid (9) share flow into the exhaust stream fluidically connected. Mischeinrichtung (7) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zumischvorrichtung (15) als - Zweistoff-Düse, - pneumatischer Zerstäuber (22), - mechanischer Zerstäuber, und/oder - Ultraschallvernebler (51) ausgebildet ist.Mixer (7) after Claim 1 , characterized in that the admixing device (15) as - two-component nozzle, - pneumatic atomizer (22), - mechanical atomizer, and / or - Ultraschallvernebler (51) is formed. Mischeinrichtung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zumischvorrichtung (15) eine Tropfenabscheideeinrichtung (34) zur Verringerung der mittleren Tropfengröße in dem Anteilsstrom aufweist.Mixing device (7) according to one of the preceding claims, characterized in that the admixing device (15) has a droplet separation device (34) for reducing the mean droplet size in the proportion flow. Mischeinrichtung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zuführpfad (21) eine Dosiereinrichtung (41) zur Dosierung des mit der Flüssigkeit (9) angereicherten Anteilsstroms in den Abgasstrom angeordnet ist.Mixing device (7) according to one of the preceding claims, characterized in that in the feed path (21) a metering device (41) for metering the enriched with the liquid (9) share flow is arranged in the exhaust stream. Mischeinrichtung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zuführpfad (21) eine Wärmequelle und/oder eine Katalysatoreinrichtung (43) angeordnet ist/sind.Mixing device (7) according to one of the preceding claims, characterized in that in the feed path (21) a heat source and / or a catalyst device (43) is / are arranged. Mischeinrichtung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgasleitungsabschnitt (11) wenigstens eine Venturi-Mischeinrichtung (45) aufweist, die angeordnet und ausgebildet ist, um den Anteilsstrom mit dem Abgasstrom zu vermischen.Mixing device (7) according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust pipe section (11) has at least one Venturi mixing device (45), which is arranged and designed to mix the proportion flow with the exhaust gas stream. Mischeinrichtung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abzweigstelle (13) eingerichtet ist, um mindestens 0,1 % bis höchstens 4 %, vorzugsweise mindestens 1 % bis höchstens 3 %, vorzugsweise 2 % des Abgasstroms als Anteilsstrom abzuzweigen.Mixing device (7) according to one of the preceding claims, characterized in that the branching point (13) is set up by at least 0.1% to at most 4%, preferably At least 1% to at most 3%, preferably 2% of the exhaust stream as branch stream divert. Mischeinrichtung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Abgasleitungsabschnitt (11) stromabwärts der Abzweigstelle (13) eine Abgasturbine (47) angeordnet ist.Mixing device (7) according to one of the preceding claims, characterized in that in the exhaust pipe section (11) downstream of the branch point (13) an exhaust gas turbine (47) is arranged. Mischeinrichtung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts der Zuführstelle (19) in dem Abgasleitungsabschnitt (11) ein Abgasnachbehandlungselement (49), insbesondere ein Katalysator und/oder ein Partikelfilter mit katalytischer Beschichtung, angeordnet ist.Mixing device (7) according to one of the preceding claims, characterized in that downstream of the feed point (19) in the exhaust pipe section (11) an exhaust aftertreatment element (49), in particular a catalyst and / or a particle filter with catalytic coating, is arranged. Brennkraftmaschine (1), mit einer Mischeinrichtung (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Internal combustion engine (1), with a mixing device (7) according to one of Claims 1 to 9 ,
DE102017203745.8A 2017-03-07 2017-03-07 Mixing device for introducing a liquid into an exhaust gas stream and internal combustion engine with such a mixing device Pending DE102017203745A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017203745.8A DE102017203745A1 (en) 2017-03-07 2017-03-07 Mixing device for introducing a liquid into an exhaust gas stream and internal combustion engine with such a mixing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017203745.8A DE102017203745A1 (en) 2017-03-07 2017-03-07 Mixing device for introducing a liquid into an exhaust gas stream and internal combustion engine with such a mixing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017203745A1 true DE102017203745A1 (en) 2018-09-13

Family

ID=63258939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017203745.8A Pending DE102017203745A1 (en) 2017-03-07 2017-03-07 Mixing device for introducing a liquid into an exhaust gas stream and internal combustion engine with such a mixing device

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017203745A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998022209A1 (en) 1996-11-20 1998-05-28 Clean Diesel Technologies, Inc. SELECTIVE CATALYTIC NOx REDUCTION UTILIZING UREA WITHOUT CATALYST FOULING
DE19960976A1 (en) 1999-12-17 2001-07-05 Karlsruhe Forschzent Unit for catalytic reduction of nitrogen oxides in engine exhaust gases includes stacked-foil micro-reactor heat exchanger, fed with ammonia-release compound
DE102007061005A1 (en) 2007-12-18 2009-06-25 Man Nutzfahrzeuge Ag A method for improving the hydrolysis of a reducing agent in an exhaust aftertreatment system
WO2009106609A1 (en) 2008-02-29 2009-09-03 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Evaporation unit for producing a gas comprising at least one reduction agent precursor and/or a reduction agent
DE102011005654A1 (en) 2011-03-16 2012-09-20 Man Diesel & Turbo Se Internal combustion engine e.g. heavy oil powered marine diesel engine has exhaust gas bypass pipe which is guided by filter, so that exhaust gas is bypassed over bypass pipe in direction of selective catalytic reduction catalyst converter
DE102011108237A1 (en) 2011-07-21 2013-01-24 Friedrich Boysen Gmbh & Co. Kg Arrangement for introducing an additive into a gas stream

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998022209A1 (en) 1996-11-20 1998-05-28 Clean Diesel Technologies, Inc. SELECTIVE CATALYTIC NOx REDUCTION UTILIZING UREA WITHOUT CATALYST FOULING
DE19960976A1 (en) 1999-12-17 2001-07-05 Karlsruhe Forschzent Unit for catalytic reduction of nitrogen oxides in engine exhaust gases includes stacked-foil micro-reactor heat exchanger, fed with ammonia-release compound
DE102007061005A1 (en) 2007-12-18 2009-06-25 Man Nutzfahrzeuge Ag A method for improving the hydrolysis of a reducing agent in an exhaust aftertreatment system
WO2009106609A1 (en) 2008-02-29 2009-09-03 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Evaporation unit for producing a gas comprising at least one reduction agent precursor and/or a reduction agent
DE102011005654A1 (en) 2011-03-16 2012-09-20 Man Diesel & Turbo Se Internal combustion engine e.g. heavy oil powered marine diesel engine has exhaust gas bypass pipe which is guided by filter, so that exhaust gas is bypassed over bypass pipe in direction of selective catalytic reduction catalyst converter
DE102011108237A1 (en) 2011-07-21 2013-01-24 Friedrich Boysen Gmbh & Co. Kg Arrangement for introducing an additive into a gas stream

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1085939B1 (en) Method and device for selective catalytic reduction of nitrogen oxides in a gaseous medium containing oxygen
EP0826097B1 (en) Pre-mixing chamber for an exhaust gas cleaning unit
DE112007002155B4 (en) Exhaust treatment receiving device, system and method
DE69921457T2 (en) FUEL MULTILATION MIXING SYSTEM
DE10256769B4 (en) Motor vehicle with a diesel drive motor
DE102008063488A1 (en) Method and device for the drop-shaped addition of a liquid reducing agent in an exhaust pipe
EP2504540A1 (en) Method for operating a conveying device for a reducing agent
EP1047488B1 (en) Device for supplying a reduction agent into an exhaust-gas purification system
DE112013005210T5 (en) Injector with capillary aerosol generator
EP1316688A2 (en) Reduction agent dosing system
DE112015005254B4 (en) NITROGEN OXIDE SIGNAL MULTIPLEX SYSTEM
DE202019100256U1 (en) Means for supplying a chemical reagent in the exhaust line of an internal combustion engine
DE112019005545T5 (en) Systems and methods for reducing reductant deposit formation in a decomposition reactor of an exhaust aftertreatment system for an internal combustion engine
DE102015102003A1 (en) Centerline injection for liquid-only reductant delivery
EP3289193A1 (en) Exhaust-gas aftertreatment system for an internal combustion engine, internal combustion engine having an exhaust-gas aftertreatment system, and use of an air flow nozzle
DE102017203745A1 (en) Mixing device for introducing a liquid into an exhaust gas stream and internal combustion engine with such a mixing device
WO2013079509A1 (en) Exhaust gas aftertreament system and method for introducing a reductant into an exhaust gas channel of an internal combustion engine
DE102010040365A1 (en) Device for introducing urea/water solution in exhaust gas flow in exhaust gas installation of self-ignition internal combustion engine of motor vehicle, has dosing module dosing reducing agent that is reunited with compressed air
DE102007049850A1 (en) Exhaust after-treatment system for an internal combustion engine
DE102019212883A1 (en) Mixing device
EP3139011B1 (en) Exhaust gas device for a combustion engine
EP1841957B1 (en) Device for subsequently treating exhaust gases
DE102018202298A1 (en) Exhaust gas aftertreatment device for metering in a liquid exhaust aftertreatment agent
DE102018201511A1 (en) Exhaust after-treatment system, method for operating an exhaust aftertreatment system
DE102016013816A1 (en) Reducing agent dosing system with line heating

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: ROLLS-ROYCE SOLUTIONS GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: MTU FRIEDRICHSHAFEN GMBH, 88045 FRIEDRICHSHAFEN, DE

R016 Response to examination communication