用于机动车辆的废气后处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于机动车辆的废气后处理装置(10)，所述废气后处理装置具有排气管(12)以及布置在所述排气管(12)中的混合室(14)，所述混合室用于将废气流与用于废气后处理的还原剂混合，所述还原剂可借助所述废气后处理装置(10)的定量给料装置(20)被送入所述混合室(14)中。以所述废气流穿过所述排气管(12)时的主流动方向(16)看，所述混合室(14)具有输入侧壁部(28)，用于所述废气的第一入口(32)形成在所述输入侧壁部中。所述第一入口(32)局部延伸到所述输入侧壁部(28)的侧面区域(36)中，使得穿过所述第一入口(32)而进入所述混合室(14)的废气可在所述混合室(14)内部发生围绕所述主流动方向(16)的旋转运动。所述定量给料装置(20)具有出口装置，其中所述出口装置的纵轴(24)逆着所述废气流的主流动方向(16)倾斜。

Exhaust Gas Post-treatment Device for Motor Vehicles

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于机动车辆的废气后处理装置
本专利技术涉及一种用于机动车辆的废气后处理装置，所述废气后处理装置具有排气管以及布置在所述排气管中的混合室，所述混合室用于将废气流与用于废气后处理的还原剂混合。所述还原剂可借助所述废气后处理装置的定量给料装置被送入所述混合室中。以所述废气流穿过所述排气管时的主流动方向看，所述混合室具有输入侧壁部，用于所述废气的第一入口形成在所述输入侧壁部中。所述第一入口局部延伸到所述输入侧壁部的侧面区域中，使得经所述第一入口进入所述混合室的废气可在所述混合室内部发生围绕所述主流动方向的旋转运动。
技术介绍
这种在通道入口处为废气流施加涡旋的方法记载于US2014/0044603A1中。在通道中，按堤坝样式形成有开口的第一部件以及与第一部件连接的第二部件使得废气流在穿过通道时做螺旋运动。第一部件在此横向于通道纵轴定向。就这种废气后处理装置而言，以下状况可被视为不利的：可能形成还原剂组分的沉积物。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种前述类型的废气后处理装置，这种废气后处理装置能在很大程度上避免形成还原剂组分的沉积物。这个目的通过一种具有权利要求1的特征的废气后处理装置而达成。在从属权利要求中提供本专利技术的包含有合理改进的有利技术方案。本专利技术的用于机动车辆的废气后处理装置包括排气管以及布置在所述排气管中的混合室。所述混合室用于将废气流与用于废气后处理的还原剂混合。所述还原剂可借助所述废气后处理装置的定量给料装置被送入所述混合室中。以所述废气流穿过所述排气管时的主流动方向看，所述混合室具有输入侧壁部。用于所述废气的第一入口形成在所述输入侧壁部中。所述第一入口局部延伸到所述输入侧壁部的侧面区域中，使得穿过所述第一入口而进入所述混合室的废气可在所述混合室内部发生围绕所述主流动方向的旋转运动。其中，所述定量给料装置具有出口装置，并且所述出口装置的纵轴逆着所述废气流的主流动方向倾斜。由于第一入口局部延伸到输入侧壁部的侧面区域中且因而横向于废气流的主流动方向定向，废气可在废气后处理装置工作时穿过第一入口而沿切向流入混合室。这使得废气流在混合室内部打旋，亦即，废气在混合室内部围绕主流动方向做旋转运动。主流动方向与排气管的轴向或纵向重合。基于废气在混合室内部的这种打旋流动或者说基于进入混合室的废气的打旋，即使在混合室所在的排气管的长度与直径比较小的情况下，也能实现特别长的混合距离。即便排气管较短，借此也能确保废气与还原剂充分混合。出口装置的纵轴逆着废气流的主流动方向倾斜，这使得从出口装置排出的还原剂在废气流将大量的热送入混合室的部位处被施加在混合室的输入侧壁部上。如此一来，混合室更不容易被还原剂润湿。所述还原剂具体可以是例如以商标名称被提供的尿素水溶液。还原剂积聚在混合室的输入侧壁部的内面而可能形成的壁膜也能很好地蒸发或汽化。亦即，无论在出口装置或喷嘴的区域内，还是在混合室的远离喷嘴的区域内，都能在很大程度上避免还原剂组分的沉积。相应地，还原剂中会润湿混合室的区域的液态组分的汽化效果特别好。这样就能使混合室的被施加还原剂的壁部受到特别小的、均匀的表面负荷。换言之，当混合室的壁部被润湿时，壁部每单位面积上所存在的还原剂的量非常小。这一方面使得混合室的冷却程度特别低，另一方面使得被送入废气后处理装置的还原剂能够很好地汽化。此外还可以在借助定量给料装置将还原剂送入混合室时实现特别高的定量给料率而不产生化学次生产物的沉积。当使用尿素水溶液作为还原剂时，尿素会在高温废气中产生氨。所释放的氨在混合物进入SCR催化转化器之前充分混合，使得氮氧化物能够在SCR催化转化器中与氨特别充分地反应。在SCR催化转化器(SCR＝selectivecatalyticreduction，选择性催化还原)中的选择性催化还原反应中，通过氮氧化物与氨反应生成氮气和水来减小废气中的氮氧化物含量。也就是说，即使在特别高的定量给料率和较低温度下也能借助数个或一个催化转化器或者借助衬底载具来实现大量的尿素处理(Harnstoffaufbereitung)，而不形成沉积物或者很大程度地减少沉积物形成。在本身不太有利的长度直径比较小的情况下也是如此。使用时，宜将混合室直接串联布置在氧化催化转化器和/或颗粒过滤器后面，或者直接串联布置在SCR催化转化器或设有SCR活性涂层的颗粒过滤器前面。出口装置的纵轴或喷射轴特别是可相对于混合室所在的排气管的横截平面倾斜约15°至约30°布置。通过出口装置或喷嘴相对于混合室竖轴的上述倾角，可以使还原剂微滴比较靠近出口装置或喷射嘴地对准输入侧壁部喷射，微滴在输入侧壁部处能够很快蒸发。优选地，借助所述出口装置可将所述还原剂施加在所述输入侧壁部的端侧区域与侧面区域之间的弯曲形成的衔接区域的内面上。由于输入侧壁部近似圆形(即无棱角)，可在很大程度上防止还原剂的微滴附着在棱角处并积聚成液态壁膜(Wandfilm)。这样也就不容易形成沉积物。如果混合室的输入侧壁部是通过深拉相应的金属构件而形成，就能很方便地在特别是按圆形壳体样式而形成的输入侧壁部上提供冲击面。其中优选地，所述输入侧壁部的外侧可在所述衔接区域中被施加废气。这部分接下来将通过第一入口进入混合室的废气负责在以下区域中对混合室进行特别好的加热或保温：在该区域中，在废气后处理装置工作时为输入侧壁部施加还原剂。废气在混合室区域的这种后侧对流(rückseitigeKonvektion)负责在施加还原剂的部位处将很多的热量送入混合室。由于至少混合室的端侧以及至少混合室的侧面的绝大部分区域优选由输入侧壁部形成，因此可以在混合室的很大的分区中避免干扰或棱边。这也有助于防止沉积物的形成。以下被证明是进一步有利的：所述第一入口沿所述废气流的主流动方向所测得的长度大于所述第一入口垂直于所述废气流的主流动方向所测得的宽度。第一入口的这样一种偏长的几何形状能使废气以流体技术有利的方式进入混合室，进而能够在混合室区域内横向于废气的主方向或主流动方向地产生涡旋。补充性或替代性地，以所述排气管的周向看，所述第一入口和所述出口装置可相对于彼此偏移约40°至约60°布置。这就可以很方便地确保混合室内部的打旋流动(即废气在混合室内部的旋转运动)存在于出口装置区域。其中优选地，以发生所述旋转运动的所述废气的流动方向看，所述第一入口布置于所述出口装置上游。举例而言，第一入口可布置在出口装置或喷射嘴前方约50°处。借此，一方面可以使得沿主流动方向穿过排气管的废气流能够很容易地通过第一入口进入混合室。但在废气后处理装置的工作过程中，废气在出口装置区域内就已经发生旋转运动。进一步有利的是：所述混合室在所述出口装置区域内具有第二入口，通过所述第二入口可将废气送入所述混合室。所述第二入口优选形成为大致圆形的开口，所述出口装置的纵轴穿过所述开口。如果开口形成为连续的，也就是不具有将开口的边缘相互连接起来的连接条或类似之物，废气就能特别顺利地通过第二入口进入混合室。在废气后处理装置工作时，通过以这样一个开口送入废气，可以使得可通过出口装置而被送入混合室的还原剂或锥形喷雾被同心包围。这在防止形成还原剂的沉积物方面也非常有利。优选地，以发生所述旋转运动的所述废气的流动方向看，所述混合室在所述出口装置下游具有至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机动车辆的废气后处理装置，所述废气后处理装置具有排气管(12)以及布置在所述排气管(12)中的混合室(14)，所述混合室用于将废气流与用于废气后处理的还原剂(26)混合，所述还原剂可借助所述废气后处理装置(10)的定量给料装置(20)被送入所述混合室(14)中，其中以所述废气流穿过所述排气管(12)时的主流动方向(16)看，所述混合室(14)具有输入侧壁部(28)，用于所述废气的第一入口(32)形成在所述输入侧壁部中，其中所述第一入口(32)局部延伸到所述输入侧壁部(28)的侧面区域(36)中，使得穿过所述第一入口(32)而进入所述混合室(14)的废气可在所述混合室(14)内部发生围绕所述主流动方向(16)的旋转运动，其特征在于，所述定量给料装置(20)具有出口装置(22)，其中所述出口装置(22)的纵轴(24)逆着所述废气流的主流动方向(16)倾斜，其中借助所述出口装置(22)可将所述还原剂(26)施加在所述输入侧壁部(28)的端侧区域(34)与侧面区域(36)之间的弯曲形成的衔接区域(72)的内面(30)上，所述端侧区域基本上垂直于所述主流动方向(16)地形成，其中所述输入侧壁部(28)的外侧可在所述衔接区域(72)中被施加废气。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.15 DE 102016014966.31.一种用于机动车辆的废气后处理装置，所述废气后处理装置具有排气管(12)以及布置在所述排气管(12)中的混合室(14)，所述混合室用于将废气流与用于废气后处理的还原剂(26)混合，所述还原剂可借助所述废气后处理装置(10)的定量给料装置(20)被送入所述混合室(14)中，其中以所述废气流穿过所述排气管(12)时的主流动方向(16)看，所述混合室(14)具有输入侧壁部(28)，用于所述废气的第一入口(32)形成在所述输入侧壁部中，其中所述第一入口(32)局部延伸到所述输入侧壁部(28)的侧面区域(36)中，使得穿过所述第一入口(32)而进入所述混合室(14)的废气可在所述混合室(14)内部发生围绕所述主流动方向(16)的旋转运动，其特征在于，所述定量给料装置(20)具有出口装置(22)，其中所述出口装置(22)的纵轴(24)逆着所述废气流的主流动方向(16)倾斜，其中借助所述出口装置(22)可将所述还原剂(26)施加在所述输入侧壁部(28)的端侧区域(34)与侧面区域(36)之间的弯曲形成的衔接区域(72)的内面(30)上，所述端侧区域基本上垂直于所述主流动方向(16)地形成，其中所述输入侧壁部(28)的外侧可在所述衔接区域(72)中被施加废气。2.根据权利要求1所述的废气后处理装置，其特征在于，所述第一入口(32)沿所述废气流的主流动方向(16)所测得的长度大于所述第一入口(32)垂直于所述废气流的主流动方向(16)所测得的宽度，且/或以所述排气管(12)的周向看，所述第一入口(32)和所述出口装置(22)相对于彼此偏移约40°至约60°布置。3.根据权利要求2所述的废气后处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·康廷，T·博尔特，T·赫尔曼，M·霍赫霍尔策勒尔，
申请(专利权)人：戴姆勒股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE