内燃机的排气系统技术方案

本发明专利技术涉及一种内燃机排气系统（1），包括氧化催化转化器（2）、颗粒过滤器（3）、用于喷射还原剂的喷射器（4）、静态混合器-蒸发器（5）、SCR催化转化器（6）和壳体（8），其中氧化催化转化器（2）设置在颗粒过滤器（3）的上游和SCR催化转化器（6）的上游，其中，喷射器（4）设置在混合器-蒸发器（5）的上游，且混合器-蒸发器（5）在SCR催化转化器（6）的上游。当壳体（8）包括中心设置的内部通道（9）、绕内部通道（9）同心设置的环形通道（10）、偏心设置的外部通道（11）、连接外部通道（11）与环形通道（10）的第一偏转腔（12）和连接内部通道（9）与环形通道（10）的第二偏转腔（13），当混合器-蒸发器（5）设置在内部通道（9）中且当氧化催化转化器（2）或颗粒过滤器（3）或SCR催化转化器（6）环形配置并设置在环形通道（10）中时，获得了紧凑的设计。

【技术实现步骤摘要】
内燃机的排气系统
本专利技术涉及一种内燃机的排气系统。
技术介绍
现代内燃机的排气系统实行相对复杂的排气再处理，其中使用了不同的排气再处理设备。例如，使用氧化催化转化器以利用残留的氧转换未消耗的烃。同样地，一氧化碳可以在其中转化成二氧化碳。此外，特别是在柴油发动机的情况下，设置颗粒过滤器以过滤掉废气中携带的颗粒，尤其是烟灰。此外，可设置SCR系统，优选在柴油发动机的情况下，其中SCR是指选择性催化还原。这样的SCR系统通常包括喷射还原剂的喷射器和SCR催化转化器。对于还原剂，通常使用氨或水状尿素溶液。通过热分解和水解，含水尿素中能产生出氨，其在SCR催化转化器中可以用于将氮氧化物还原成氮气和二氧化碳。为了使通常以液体形式喷射到排气流体中的还原剂在通向SCR催化转化器的路径上能够蒸发并与排气混合，需要一定的混合部件。为了改善蒸发和/或混合，并为了缩短这种混合部件，能够使用静态混合器-蒸发器，它们设置在喷射器和SCR催化转化器之间。这样的混和器-蒸发器不同于传统的静态混合器，因为同时使用混合器-蒸发器的导向面或导向叶片以蒸发其上冲击的液体还原剂。特别地，这样的混合器-蒸发器可以构造成基本上不透光的行式，以便在必要的流体中携带的液滴撞击在导向叶片上，并可在其上蒸发。在使用液态还原剂的SCR系统的情况下，这样的混合器-蒸发器因此总是不得不设置在用于喷射液体还原剂的喷射器的下游。 在车辆应用的情况下，还出现了普遍的问题，即只能获得相对较小的容纳排气系统的安装空间。
技术实现思路
本专利技术通过提出开始部分提及的那种类型的排气系统改进实施方式解决了上述问题，其特征特别在于紧凑的设计。 根据本专利技术，这一问题通过独立权利要求的主题加以解决。优选的实施方式是从属权利要求的主题。 本专利技术基于的总体思想在于提供一种用于容纳排气系统多个组件的共同壳体，其包括中心设置的内部通道、围绕内部通道同心设置的环形通道和在环形通道外部成偏心设置的外部通道。该壳体还包括连接外部通道与环形通道的第一偏转腔和连接内部通道与环形通道的第二偏转腔。前面提到的静态混合器-蒸发器现在可设置在内部通道中，而在环形通道中，可设置氧化催化转化器或颗粒过滤器和/或SCR催化转化器，其目的在于将氧化催化转化器或颗粒过滤器或SCR催化转化器呈环状配置。其余的组件设置在排气系统内，使氧化催化转化器位于颗粒过滤器的上游和SCR催化转化器的上游。此外，喷射器或者喷射点位于混合器-蒸发器的上游，而混合器-蒸发器设置在SCR催化转化器的上游。通过提出的设计，获得了共同壳体内排气系统多个元件非常紧凑的配置。通过两个偏转腔内部的流体偏转，排气系统另外实现了极短的设计，因为通过共同壳体内的偏转，能够实现较长的流体部分，其中至少设置了混合器-蒸发器和氧化催化转化器或颗粒过滤器。 根据优选的实施方式，壳体入口形成在外部通道上，同时这种情况下喷射器在第二偏转腔内与内部通道同轴设置。穿过壳体的流体从而从外部向内部发生，以使在排气系统操作过程中，排气因此通过外部通道进入第一偏转腔室，从那里通过环形通道到达第二偏转腔并从那里流入到内部通道。 对于另一实施方式，氧化催化转化器可以设置在环形通道内，而混合器-蒸发器设置在颗粒过滤器的上游，且喷射器将还原剂喷射到第二偏转腔中。在此喷射还原剂到第二偏转腔中是有利的，因为无论如何在偏转腔中发生了强烈的流体偏转，这促进了还原剂与排气的混合。此外，因为这样，能够将混合器-蒸发器直接设置在内部通道的入口处，使得在混合器-蒸发器的下游，内部通道中能够获得额外的空间。这个空间可以用作混合部分。这个空间同样可用于容纳SCR催化转化器或颗粒过滤器。还可以想到将SCR催化转化器的功能集成到颗粒过滤器中，因为颗粒过滤器的基片具有合适的SCR催化剂涂层。 因此，对应于进一步的改进，颗粒过滤器可设置在内部通道中混合器-蒸发器的下游。可选择地，SCR催化转化器可设置在内部通道中混合器-蒸发器的下游。正如所提到的，具有SCR催化剂涂层的颗粒过滤器也可设置在内部通道中混合器-蒸发器的下游。 此外，颗粒过滤器可以设置在壳体外部内部通道下游的独立颗粒过滤器壳体中。与此类似，SCR催化转化器可设置在壳体外部内部通道下游的独立SCR催化转化器壳体中。同样地，这里也可能的实施方式是，其中颗粒过滤器，其配备有SCR催化剂涂层，设置在壳体外部内部通道下游的独立壳体中。 对于可选择的实施方式，壳体入口形成在内部通道上，而喷射器设置在内部通道上。通过这样的结构，获得了从内部向外部通过共同壳体的流体，使得在排气系统操作期间，排气因此经由壳体入口进入内部通道，从那里到达第二偏转腔，并通过环形通道被引导到第一偏转腔，使得排气可以通过外部通道最终排出。该实施方式也是相对紧凑的设计。 另外地或可选择地，目前可以提供的是，颗粒过滤器和/或SCR催化转化器设置在环形通道中，而混合器-蒸发器设置在颗粒过滤器或SCR催化转化器的上游，且喷射器将还原剂喷射到内部通道中。在此还可以想到的是，在环形通道中，或者设置颗粒过滤器，或者设置SCR催化转化器，或者设置具有SCR催化剂涂层的颗粒过滤器，以实现在此尽可能紧凑的设计。 根据优选的进一步改进，氧化催化转化器可以设置在壳体外部内部通道上游的独立氧化剂壳体中。 对于另一优选的实施方式，混合器-蒸发器相对于流体可以设置在氧化催化转化器和颗粒过滤器之间，或氧化催化转化器和SCR催化转化器之间。在此还构想出一个实施方式，其中使用了包含SCR催化剂涂层的颗粒过滤器。 根据另一实施方式，喷射器能够相对于流体将还原剂喷射到氧化催化转化器和颗粒过滤器之间。在这种情况下，实际上可以设置的是，SCR催化转化器与颗粒过滤器分开设置，并在这种情况下SCR催化转化器设置在共同壳体内部或外部的颗粒过滤器的下游。在这种情况下，颗粒过滤器从而用来实现混合部分或用于实现还原剂和排气的充分混合。 根据实际的实施方式，在第一偏转腔内可发生高达180°，优选约180°的流体偏转。对于另一优选的实施方式，在第二偏转腔内可发生高达180°，优选约180°的流体偏转。特别实用的结构是，其中壳体入口和壳体出口限定了流体的平行方向。在这种情况下，连同双向流体偏转约180° ,还实现了排气离开壳体的方向与其进入壳体的方向相同。通过流体偏转，实现了壳体相对紧凑的设计。 为了实现这里介绍的共同壳体，环形通道可在内管和消音器之间径向延伸，其中，内管同轴地伸入消音器中。内部通道然后在该内管中延伸，而外部通道在独立的外管中延伸，其设置在消音器的外部上或消音器的外部。 实际上，对于根据另一改进的这种实施方式，第一偏转腔设置在消音器盖中，消音器盖连接消音器与外管。与之相比，第二偏转腔可设置在消音器底部区域中的消音器内。这产生了共同壳体的简单得以实现的结构，降低了制造排气系统的成本。 根据从属权利，附图和借助于附图的相关附图描述，获得了本专利技术进一步的重要特征和优点。 应当理解的是，上述特征以及下面还要解释的特征，不仅可以在指出的各自组合下使用，而且可在其他组合中或独立地使用，而不脱离本专利技术的保护范围。 【附图说明】 本专利技术的优选示例性实施方式在附图中示出，并在下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机的排气系统，具有氧化催化转化器（2），颗粒过滤器（3），用于喷射还原剂的喷射器（4），静态混合器‑蒸发器（5）， SCR催化转化器（6），壳体（8），所述壳体（8）包括中心设置的内部通道（9）、与内部通道（9）同心设置的环形通道（10）、偏心设置的外部通道（11 ）、连接外部通道（11 ）与环形通道（10）的第一偏转腔（12）和连接内部通道（9）与环形通道（10）的第二偏转腔（13），其中，氧化催化转化器（2）设置在颗粒过滤器（3）的上游和SCR催化转化器（6）的上游，其中，所述喷射器（4）设置在混合器‑蒸发器（5）的上游，且混合器‑蒸发器（5）在SCR催化转化器（6）的上游，其中，所述混合器‑蒸发器（5）设置在内部通道（9）中，其中，所述氧化催化转化器（2）或颗粒过滤器（3）或SCR催化转化器（6）环状配置并设置在环形通道（10）中 。

【技术特征摘要】
2013.06.10 DE 102013210799.41.一种内燃机的排气系统，具有 氧化催化转化器(2)， 颗粒过滤器(3)， 用于喷射还原剂的喷射器(4 ), 静态混合器-蒸发器(5)， SCR催化转化器(6)， 壳体(8)，所述壳体(8)包括中心设置的内部通道(9)、与内部通道(9)同心设置的环形通道(10)、偏心设置的外部通道(11 )、连接外部通道(11 )与环形通道(10)的第一偏转腔(12)和连接内部通道(9)与环形通道(10)的第二偏转腔(13)，其中，氧化催化转化器(2)设置在颗粒过滤器(3)的上游和SCR催化转化器(6)的上游， 其中，所述喷射器(4)设置在混合器-蒸发器(5)的上游，且混合器-蒸发器(5)在SCR催化转化器(6)的上游， 其中，所述混合器-蒸发器(5 )设置在内部通道(9 )中， 其中，所述氧化催化转化器(2 )或颗粒过滤器(3 )或SCR催化转化器(6 )环状配置并设置在环形通道(10)中。2.根据权利要求1所述的排气系统，其特征在于， 壳体入口( 14)形成在外部通道(11)上， 喷射器(4)设置在与内部通道(9)同轴的第二偏转腔室(13)上。3.根据权利要求1或2所述的排气系统，其特征在于， 所述氧化催化转化器(2)设置在环形通道(10)中， 所述混合器-蒸发器(5)设置在颗粒过滤器(3)和/或SCR催化转化器(6)的上游， 所述喷射器(4)将还原剂喷射到第二偏转腔(13)中。4.根据权利要求2或3所述的排气系统，其特征在于，所述颗粒过滤器(3)和/或SCR催化转化器(6)设置在内部通道(9)中混合器-蒸发器(5)的下游。5.根据权利要求2或3所述的排气系统，其特征在于，所述颗粒过滤器(3)和/或SCR催化转化器(6)设置在壳体(8)外部、内部通道(9)下游的独立壳体(16)中。6.根据权利要求1所述的排...

【专利技术属性】
技术研发人员：菲利克斯·哈克伦德，
申请(专利权)人：埃贝斯佩歇废气技术合资公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE