DE112019005945T5 - Mischelement, abgasreinigungsvorrichtung und fahrzeug - Google Patents

Mischelement, abgasreinigungsvorrichtung und fahrzeug Download PDF

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Abstract

Dieses Mischelement, das in einem Auspuffrohr Abgas und ein Reduktionsmittel mischt, das in einer Zufuhrrichtung zugeführt wird, die in Bezug auf die Emissionsrichtung des Abgasstroms geneigt ist, weist einen Hauptkörper auf, der einen Gaseinlass, einen Gasauslass und einen Gasströmungsweg umfasst, der den Gaseinlass und den Gasauslass verbindet und innerhalb dessen das Abgas und das Reduktionsmittel gemischt werden. Bei Anordnung innerhalb des Auspuffrohrs ist der Gaseinlass in der Endoberfläche des Hauptkörperteils bereitgestellt, die auf einer in Emissionsrichtung stromaufwärts gelegenen Seite positioniert ist. Die Endoberfläche ist relativ zur Emissionsrichtung geneigt angeordnet, sodass sie in Zufuhrrichtung des Reduktionsmittels gegen die Strömungsrichtung weist. Der Gasströmungsweg ist relativ zur Zufuhrrichtung geneigt und erstreckt sich parallel zur Emissionsrichtung.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Mischelement, eine Abgasreinigungsvorrichtung und ein Fahrzeug.
  • Stand der Technik
  • Nach dem Stand der Technik ist für eine Abgasreinigungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor eine Konfiguration bekannt, bei der Ammoniak durch ein Reduktionsmittel wie beispielsweise Harnstoffwasser erzeugt wird und die Reduktionswirkung des Ammoniaks und des Stickoxids in einem Abgas unter Verwendung eines selektiven Reduktionskatalysators gefördert wird. Für eine derartige Konfiguration ist eine Konfiguration bekannt, die ein Mischelement zum Mischen eines Reduktionsmittels und eines Abgases einschließt.
  • Beispielsweise offenbart Patentschrift (nachstehend als „PTL“ bezeichnet) 1 eine Konfiguration, die einschließt: einen Reduktionsmittelzufuhrteil, der in Bezug auf eine Emissionsrichtung geneigt angeordnet ist; und ein Mischelement, das in Bezug auf eine Zufuhrrichtung eines Reduktionsmittels des Reduktionsmittelzufuhrteils vertikal angeordnet ist. Bei dieser Konfiguration empfängt das Mischelement direkt das vom Reduktionsmittelzufuhrteil zugeführte Reduktionsmittel, wodurch der Wirkungsgrad des Mischens eines Reduktionsmittels und eines Abgases verbessert und der Wirkungsgrad der Reinigung des Abgases weiter verbessert werden.
  • Liste der Entgegenhaltungen
  • Patentschriften
  • PTL 1
    Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 2017-180133
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Bei der in PTL 1 beschriebenen Konfiguration verläuft jedoch ein Gasströmungsweg im Mischelement parallel zur Zufuhrrichtung des Reduktionsmittels, sodass ein Fall vorliegt, bei dem das Reduktionsmittel den Gasströmungsweg im unveränderten Zustand durchläuft, ohne durch das Mischelement gemischt werden, um auf einer stromabwärts gelegenen Seite des Mischelements abgeschieden zu werden. Aus diesem Grund weist die in PTL 1 beschriebene Konfiguration bestimmte Einschränkungen als Konfiguration zum Verbessern des Mischwirkungsgrads eines Reduktionsmittels und eines Abgases auf.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, ein Mischelement, eine Abgasreinigungsvorrichtung und ein Fahrzeug bereitzustellen, die in der Lage sind, den Wirkungsgrad des Mischens eines Reduktionsmittels und eines Abgases zu verbessern und den Wirkungsgrad der Reinigung des Abgases weiter zu verbessern.
  • Lösung des Problems
  • Ein Mischelement gemäß der vorliegenden Offenbarung mischt ein Reduktionsmittel und ein Abgas in einem Auspuffrohr. Das Reduktionsmittel wird in einer Zufuhrrichtung zugeführt, die in Bezug auf eine Emissionsrichtung, in der das Abgas strömt, geneigt ist. Das Mischelement schließt einen Hauptkörperteil ein. Der Hauptkörperteil schließt ein: einen Gaseinlass; ein Gasauslass; und einen Gasströmungsweg, der den Gaseinlass mit dem Gasauslass verbindet und bewirkt, dass das Abgas und das Reduktionsmittel darin gemischt werden. Der Gaseinlass ist an einer Endoberfläche des Hauptkörperteils bereitgestellt. Die Endoberfläche befindet sich auf einer in Emissionsrichtung stromaufwärts gelegenen Seite, wenn das Mischelement im Auspuffrohr angeordnet ist. Die Endoberfläche ist in Bezug auf die Emissionsrichtung geneigt angeordnet, sodass sie in Zufuhrrichtung des Reduktionsmittels einer stromaufwärts gelegenen Seite zugewandt ist. Der Gasströmungsweg ist in Bezug auf die Zufuhrrichtung geneigt und erstreckt sich parallel zur Emissionsrichtung.
  • Eine Abgasreinigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung schließt ein: das Auspuffrohr; einen selektiven Reduktionskatalysator, der im Auspuffrohr bereitgestellt ist und die Reduktion von Stickoxid im Abgas fördert; einen Reduktionsmittelzufuhrteil, der in einer Stufe vor dem selektiven Reduktionskatalysator im Auspuffrohr bereitgestellt ist und das Reduktionsmittel in der Zufuhrrichtung zuführt; und das Mischelement, das so angeordnet ist, dass es dem Reduktionsmittelzufuhrteil in der Zufuhrrichtung im Auspuffrohr zugewandt ist.
  • Ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung schließt die vorstehend beschriebene Abgasreinigungsvorrichtung ein.
  • Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, den Wirkungsgrad des Mischens eines Reduktionsmittels und eines Abgases zu verbessern und den Wirkungsgrad der Reinigung des Abgases weiter zu verbessern.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Konfigurationsdarstellung, die ein Abgassystem eines Verbrennungsmotors veranschaulicht, auf das eine Abgasreinigungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet wird;
    • 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Mischelementteils in der Abgasreinigungsvorrichtung;
    • 3 ist eine Querschnittsansicht eines Mischelements aus einer Emissionsrichtung; und
    • 4 veranschaulicht ein Mischelement gemäß einer Abwandlung.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. 1 ist eine schematische Konfigurationsdarstellung, die ein Abgassystem eines Verbrennungsmotors 1 veranschaulicht, auf das eine Abgasreinigungsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet wird.
  • Wie in 1 veranschaulicht, ist der Verbrennungsmotor 1 beispielsweise ein im Fahrzeug V montierter Dieselmotor. Der Verbrennungsmotor 1 ist mit einer Abgasreinigungsvorrichtung 100 zum Führen eines im Verbrennungsmotor 1 erzeugten Abgases in die Atmosphäre versehen. Die Abgasreinigungsvorrichtung 100 schließt ein Auspuffrohr 110, einen Reduktionsmittelzufuhrteil 120, einen selektiven Reduktionskatalysator 130 und ein Mischelement 140 ein.
  • Ein vom Verbrennungsmotor 1 erzeugtes Abgas strömt durch das Auspuffrohr 110. Das Auspuffrohr 110 ist mit einem Reduktionsmittelzufuhrteil 120, einem Mischelement 140, einem selektiven Reduktionskatalysator 130 und dergleichen in dieser Reihenfolge von einer stromaufwärts gelegenen Seite einer Richtung versehen, in der ein Abgas strömt (eine Richtung von links nach rechts in der Zeichnung; im Folgenden als „Emissionsrichtung“ bezeichnet).
  • Der Reduktionsmittelzufuhrteil 120 führt dem Auspuffrohr 110 ein Reduktionsmittel (Harnstoffwasser) zum Erzeugen von Ammoniak zu. Ferner führt der Reduktionsmittelzufuhrteil 120 das Reduktionsmittel in einer Richtung zu, die in Bezug auf die Emissionsrichtung geneigt ist (eine Richtung rechts schräg nach unten in der Zeichnung; nachstehend als „Zufuhrrichtung“ bezeichnet). Wenn das Reduktionsmittel durch den Reduktionsmittelzufuhrteil 120 dem Auspuffrohr 110 zugeführt wird, wird das Reduktionsmittel aufgrund der Temperatur im Auspuffrohr 110 hydrolysiert, um Ammoniak zu erzeugen.
  • Der selektive Reduktionskatalysator 130 ist in einer Stufe nach dem Reduktionsmittelzufuhrteil 120 in dem Auspuffrohr 110 bereitgestellt und adsorbiert Ammoniak, das auf der Grundlage des Reduktionsmittels erzeugt wird, das durch das Reduktionsmittelzufuhrteil 120 zugeführt wird. Der selektive Reduktionskatalysator 130 setzt das adsorbierte Ammoniak mit Stickoxid um, das in einem Abgas enthalten ist, das durch den selektiven Reduktionskatalysator 130 strömt, um das Stickoxid zu reduzieren.
  • Wie in 2 veranschaulicht, ist das Mischelement 140 ein Element, das das durch das Reduktionsmittelzufuhrteil 120 zugeführte Reduktionsmittel und ein Abgas mischt. Das Mischelement 140 ist angeordnet, um dem Reduktionsmittelzufuhrteil 120 in der Zufuhrrichtung A im Auspuffrohr 110 zugewandt zu sein, und schließt einen Hauptkörperteil 141, einen Mischteil 142 und einen Wärmeaufnahmeteil 143 ein.
  • Wie in 3 veranschaulicht, ist der Hauptkörperteil 141 so konfiguriert, dass er beispielsweise eine Form mit einer kreisförmigen äußeren Umfangsfläche aufweist, sodass er in das Auspuffrohr 110 einführbar ist. Zu beachten ist, dass die Form des Hauptkörperteils 141 nicht darauf beschränkt ist und entsprechend der Form des Auspuffrohrs 110 geeignet geändert werden kann.
  • Wie in 2 veranschaulicht, ist der Hauptkörperteil 141 so konfiguriert, dass er eine Trapezform mit einem oberen Boden und einem unteren Boden aufweist, die in einer Seitenansicht parallel zur Emissionsrichtung B sind. Der Hauptkörperteil 141 umfasst eine stromabwärts gelegene Endoberfläche 141A auf einer in Emissionsrichtung B stromabwärts gelegenen Seite und eine stromaufwärts gelegene Endoberfläche 141B auf einer in Emissionsrichtung B stromaufwärts gelegenen Seite. Die stromabwärts gelegene Endoberfläche 141A ist rechtwinklig zur Emissionsrichtung B.
  • Die stromaufwärts gelegene Endoberfläche 141B erstreckt sich rechtwinklig zur Zufuhrrichtung A und ist in Bezug auf die Emissionsrichtung B geneigt, sodass die stromaufwärts gelegene Endoberfläche 141B in der Zufuhrrichtung A einer stromaufwärts gelegenen Seite zugewandt ist, wenn das Mischelement 141 im Auspuffrohr 110 angeordnet ist. Durch Konfigurieren der stromaufwärts gelegenen Endoberfläche 141B auf diese Weise kann der Hauptkörperteil 141 das Reduktionsmittel direkt aufnehmen, das vom Reduktionsmittelzufuhrteil 120 auf der stromaufwärts gelegenen Endoberfläche 141B zugeführt wird.
  • Ferner sind die vorstehend beschriebene stromaufwärts gelegene Endoberfläche 141B und die stromabwärts gelegene Endoberfläche 141A offen, und der Hauptkörperteil 141 ist so konfiguriert, dass er in Emissionsrichtung B hindurchgeht. Dementsprechend bildet ein Öffnungsabschnitt der stromaufwärts gelegenen Endoberfläche 141B den Gaseinlass C1 für ein Abgas, und ein Öffnungsabschnitt der stromabwärts gelegenen Endoberfläche 141A bildet den Gasauslass C2 für ein Abgas. Der Mischteil 142 ist in einem Innenraum des Hauptkörperteils 141 bereitgestellt.
  • Wie in 3 veranschaulicht, ist der Mischteil 142 so konfiguriert, dass beispielsweise eine Vielzahl flacher Plattenelemente 142A in einer Gitterform im Hauptkörperteil 141 bereitgestellt sind. Ein Raum, der durch flache Plattenelemente 142A im Mischteil 142 gebildet ist, bildet den Gasströmungsweg 142B für ein Abgas.
  • Wie in 2 veranschaulicht, ist der Gasströmungsweg 142B, der den Gaseinlass Cl mit dem Gasauslass C2 verbindet, in Bezug auf die Zufuhrrichtung A geneigt und erstreckt sich parallel zur Emissionsrichtung B. Durch Konfigurieren des Gasströmungswegs 142B in dieser Weise wird das Reduktionsmittel, das in das Mischelement 140 eingetreten ist, sicher vom Mischelement 140 aufzunehmen. Infolgedessen ist es möglich, den Wirkungsgrad des Mischens im Mischelement 140 zu verbessern und den Wirkungsgrad der Reinigung in der Abgasreinigungsvorrichtung 100 weiter zu verbessern.
  • Der Wärmeaufnahmeteil 143 ragt aus der stromaufwärts gelegenen Endoberfläche 141B des Hauptkörperteils 141 heraus, um die Emissionsrichtung B zu schneiden. Insbesondere ragt der Wärmeaufnahmeteil 143 aus einem stromaufwärts gelegenen Endteil des flachen Plattenelements 142A heraus und bildet eine untere Wand des Gasströmungswegs 142B zwischen flachen Plattenelementen 142A, die Gasströmungswege 142B bilden, um die Emissionsrichtung B zu schneiden, und erstreckt sich in einer Richtung parallel zur Zufuhrrichtung A.
  • Da das Konfigurieren des Wärmeaufnahmeteils 143 auf diese Weise es einem sich in Richtung des Mischelements 140 bewegenden Abgases erleichtert, auf den Wärmeaufnahmeteil 143 aufzutreffen, wird die Wärme des Abgases durch den Wärmeaufnahmeteil 143 leicht übertragen. Infolgedessen wird das Mischelement 140 in seiner Gesamtheit leicht erwärmt, sodass es möglich ist, den Wirkungsgrad des Mischens des in das Mischelement 140 eingetreten Reduktionsmittels und eines Abgases zu verbessern.
  • Da sich der Wärmeaufnahmeteil 143 in der Richtung parallel zur Zufuhrrichtung A erstreckt, tritt ferner das Reduktionsmittel des Reduktionsmittelzufuhrteils 120 leicht in das Mischelement 140 entlang des Wärmeaufnahmeteils 143 ein. Infolgedessen nimmt das Mischelement 140 das Reduktionsmittel leicht auf, sodass es möglich ist, den Wirkungsgrad des Mischens im Mischelement 140 zu verbessern und den Wirkungsgrad der Reinigung in der Abgasreinigungsvorrichtung 100 weiter zu verbessern.
  • Ferner schneidet eine Wandoberfläche (flaches Plattenelement 142A), die einen der Gasströmungswege 142B im Mischelement 140 bildet, eine imaginäre Linie X, die sich in der Zufuhrrichtung A von einem Zufuhranschluss 120A für das Reduktionsmittel im Reduktionsmittelzufuhrteil 120 erstreckt. 2 zeigt ein Beispiel, bei dem eine Wandoberfläche, die den Gasströmungsweg 142B bildet, der sich an der mittleren Position zwischen den Gasströmungswegen 142B befindet, die sich an der obersten, mittleren und untersten Position befinden, die imaginäre Linie X am Schnittpunkt Y1 schneidet.
  • Somit ist das Mischelement 140 in der Lage, das vom Reduktionsmittelzufuhrteil 120 zugeführte Reduktionsmittel leicht aufzunehmen. Infolgedessen ist es möglich, das Reduktionsmittel daran zu hindern, den Gasströmungsweg 142B zu passieren, ohne im Mischelement 140 gemischt zu werden, um am Auspuffrohr 110 auf einer stromabwärts gelegenen Seite des Mischelements 140 abgelagert zu werden.
  • Ferner ist das Mischelement 140 vorzugsweise in dem Bereich Z angeordnet, der den Schnittpunkt Y2 zwischen der imaginären Linie X, die sich in der Zufuhrrichtung A vom Zufuhranschluss 120A für das Reduktionsmittel im Reduktionsmittelzufuhrteil 120 erstreckt, und dem Auspuffrohr 110 einschließt.
  • Durch Anordnen des Mischelements 140 auf diese Weise ist das Mischelement 140 in der Lage, das Reduktionsmittel sicher aufnehmen, das vom Reduktionsmittelzufuhrteil 120 zugeführt wird. Somit ist es möglich, das Reduktionsmittel daran zu hindern, den Gasströmungsweg 142B zu passieren, ohne im Mischelement 140 gemischt zu werden, um am Auspuffrohr 110 auf der stromabwärts gelegenen Seite des Mischelements 140 abgelagert zu werden.
  • Infolgedessen kann das Reduktionsmittel sicher durch das Mischelement 140 aufgenommen werden, sodass es möglich ist, den Wirkungsgrad des Mischens im Mischelement 140 zu verbessern und den Abgaswirkungsgrad in der Abgasreinigungsvorrichtung 100 weiter zu verbessern.
  • Zu beachten ist, dass bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die stromabwärts gelegene Endoberfläche 141A des Mischelements 140 rechtwinklig zur Emissionsrichtung B ist, aber die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt ist. Zum Beispiel kann wie in 4 veranschaulicht die stromabwärts gelegene Endoberfläche 141A auch so geneigt sein, dass sie nach unten breiter ist, wenn die stromabwärts gelegene Endoberfläche 141A auf eine stromabwärts gelegene Seite der Emissionsrichtung B gerichtet ist. Auf diese Weise ist es möglich, das Reduktionsmittel, das den Gasströmungsweg 142B des Mischelements 140 passiert hat, leicht daran zu hindern, auf einer stromabwärts gelegenen Seite des Auspuffrohrs 110 im Mischelement 140 abgelagert zu werden.
  • Ferner ist bei dieser Konfiguration die stromabwärts gelegene Endoberfläche 141A derart geneigt, dass sich die stromabwärts gelegene Endoberfläche 141A mehr auf einer stromaufwärts gelegenen Seite der Emissionsrichtung B befindet, wenn die stromabwärts gelegene Endoberfläche 141A nach oben gerichtet ist. Dementsprechend ist das Mischelement 140 so konfiguriert, dass ein Element, das sich auf einer Oberseite des Mischelements 140 befindet, eine kleine Länge in Emissionsrichtung B aufweist. Somit ist es möglich, die Größe des Mischelements 140 zu verringern, sodass das Gewichts- und Kostensenkungen erreicht werden können. Da ferner die Wärmekapazität des Mischelements 140 durch Verringern der Größe des Mischelements 140 verringert werden kann, ist es möglich, mit einer relativ kleinen Wärmemenge zu einem Erwärmungseffekt beizutragen.
  • Ferner ist bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Wärmeaufnahmeteil 143 parallel zur Zufuhrrichtung A angeordnet, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt, und der Wärmeaufnahmeteil 143 ist möglicherweise nicht parallel zur Zufuhrrichtung A angeordnet.
  • Ferner ist bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die stromaufwärts gelegene Endoberfläche 141B des Mischelements 140 rechtwinklig zur Zufuhrrichtung A, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Die stromaufwärts gelegene Endoberfläche 141B ist möglicherweise nicht rechtwinklig zur Zufuhrrichtung A, solange die stromaufwärts gelegene Endoberfläche 141B die Zufuhrrichtung A schneidet.
  • Ferner ist bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Wärmeaufnahmeteil 143 im Mischelement 140 bereitgestellt, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt, und der Wärmeaufnahmeteil 143 ist möglicherweise nicht bereitgestellt.
  • Darüber hinaus sind beliebige der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen nur Veranschaulichungen einer beispielhaften Ausführungsform zum Realisieren der vorliegenden Offenbarung, und der technische Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung ist als dadurch nicht eingeschränkt auszulegen. Das heißt, die vorliegende Offenbarung kann in verschiedenen Formen realisiert werden, ohne vom Kern oder den Hauptmerkmalen davon abzuweichen.
  • Diese Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-223380 , eingereicht am 29. November 2018, deren gesamte Inhalte durch Bezugnahme hierin aufgenommen sind.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Das Mischelement der vorliegenden Offenbarung ist als Mischelement, Abgasreinigungsvorrichtung und Fahrzeug nützlich, die in der Lage sind, den Wirkungsgrad des Mischens eines Reduktionsmittels und eines Abgases zu verbessern und den Wirkungsgrad der Reinigung des Abgases weiter zu verbessern.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Verbrennungsmotor
    100
    Abgasreinigungsvorrichtung
    110
    Auspuffrohr
    120
    Reduziermittelzufuhrteil
    120A
    Zufuhranschluss
    130
    Selektiver Reduktionskatalysator
    140
    Mischelement
    141
    Hauptkörperteil
    141A
    In Strömungsrichtung stromabwärts gelegene Endoberfläche
    141B
    In Strömungsrichtung stromaufwärts gelegene Endoberfläche
    142
    Mischteil
    142A
    flaches Plattenelement
    142B
    Gasströmungsweg
    143
    Wärmeaufnahmeteil
    V
    Fahrzeug
    A
    Zufuhrrichtung
    B
    Emissionsrichtung
    C1
    Gaseinlass
    C2
    Gasauslass
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2018223380 [0037]

Claims (8)

  1. Mischelement, das ein Reduktionsmittel und ein Abgas in einem Auspuffrohr mischt, wobei das Reduktionsmittel in einer Zufuhrrichtung zugeführt wird, die in Bezug auf eine Emissionsrichtung geneigt ist, in der das Abgas strömt, wobei das Mischelement umfasst: einen Hauptkörperteil einschließlich: eines Gaseinlasses; eines Gasauslasses; und eines Gasströmungswegs, der den Gaseinlass mit dem Gasauslass verbindet und bewirkt, dass das Abgas und das Reduktionsmittel darin gemischt werden, wobei: der Gaseinlass an einer Endoberfläche des Hauptkörperteils bereitgestellt ist, wobei sich die Endoberfläche auf einer in Emissionsrichtung stromaufwärts gelegenen Seite befindet, wenn das Mischelement im Auspuffrohr angeordnet ist, die Endoberfläche in Bezug auf die Emissionsrichtung geneigt angeordnet ist, sodass sie in Zufuhrrichtung des Reduktionsmittels einer stromaufwärts gelegenen Seite zugewandt ist, und der Gasströmungsweg in Bezug auf die Zufuhrrichtung geneigt ist und sich parallel zur Emissionsrichtung erstreckt.
  2. Mischelement nach Anspruch 1, wobei die Endoberfläche des Hauptkörperteils sich in einer Richtung senkrecht zur Zufuhrrichtung erstreckt.
  3. Mischelement nach Anspruch 1, umfassend einen Wärmeaufnahmeteil, der aus der Endoberfläche des Hauptkörperteils herausragt, um die Emissionsrichtung zu schneiden, und der Wärme des Abgases aufnimmt.
  4. Mischelement nach Anspruch 3, wobei der Wärmeaufnahmeteil sich in einer Richtung parallel zur Zufuhrrichtung erstreckt.
  5. Abgasreinigungsvorrichtung, umfassend: das Auspuffrohr; einen selektiven Reduktionskatalysator, der im Auspuffrohr bereitgestellt ist und die Reduktion von Stickoxid im Abgas fördert; einen Reduktionsmittelzufuhrteil, der in einer Stufe vor dem selektiven Reduktionskatalysator im Auspuffrohr bereitgestellt ist und das Reduktionsmittel in Zufuhrrichtung zuführt; und das Mischelement nach Anspruch 1 so angeordnet ist, dass es dem Reduktionsmittelzufuhrteil in Zufuhrrichtung im Auspuffrohr zugewandt ist.
  6. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei eine Wandoberfläche, die den Gasströmungsweg bildet, eine imaginäre Linie schneidet, die sich in Zufuhrrichtung von einem Zufuhranschluss des Reduktionsmittels erstreckt.
  7. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Mischelement in einem Bereich angeordnet ist, der einen Schnittpunkt zwischen der imaginären Linie und dem Auspuffrohr einschließt.
  8. Fahrzeug, umfassend die Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 5.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008111254A1 (ja) * 2007-03-12 2008-09-18 Bosch Corporation 内燃機関の排気浄化装置
JP4893454B2 (ja) * 2007-04-27 2012-03-07 トヨタ自動車株式会社 分散板
US8272777B2 (en) * 2008-04-21 2012-09-25 Heinrich Gillet Gmbh (Tenneco) Method for mixing an exhaust gas flow
DE102009015420A1 (de) * 2009-03-27 2010-09-30 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Wabenkörper für ein Abgasreinigungssystem
KR101664494B1 (ko) * 2010-07-08 2016-10-13 두산인프라코어 주식회사 요소 수용액과 엔진 배기가스의 혼합을 위한 정적 혼합기
US8800276B2 (en) * 2012-03-14 2014-08-12 Ford Global Technologies, Llc Mixing system
JP6282931B2 (ja) * 2014-05-20 2018-02-21 日野自動車株式会社 ミキシング構造
US9534525B2 (en) * 2015-05-27 2017-01-03 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Mixer assembly for exhaust aftertreatment system
DE102017100132A1 (de) * 2017-01-05 2018-07-05 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Abgasanlage

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