用于排气设施的混合器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于内燃机的排气设施的混合器，具有：管部段，所述管部段沿环周方向包围能够由所述废气流穿流的流动横截面并且所述管部段沿轴向方向从该管部段的第一轴向侧延伸至该管部段的第二轴向侧；多个导向叶片，所述导向叶片至少在各轴向侧之一上突出于所述管部段，使得所述导向叶片伸入到所述流动横截面中，其特征在于，所述导向叶片至少分为第一导向叶片组和第二导向叶片组，各导向叶片组沿所述环周方向位错地设置，所述第一导向叶片组的导向叶片相对于所述第二导向叶片组的导向叶片轴向位错地设置。本发明专利技术还涉及一种具有这种混合器的、用于内燃机的排气设施的反应剂输送装置以及一种具有这种反应剂输送装置的、用于内燃机的排气设施。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有权利要求1的前序部分所述特征的、用于内燃机的排气设施的混合器，用于将反应剂与废气流混合。本专利技术还涉及一种用于内燃机的排气设施的反应剂输送装置，其构造有这种混合器。最后，本专利技术涉及一种用于内燃机的排气设施，其构造有这种反应剂输送装置。
技术介绍
从DE 10 2007 028 449 Al中已知一种用于内燃机的排气设施的混合器，该混合器用于将反应剂与废气流混合和蒸发。为此，该混合器具有管部段，所述管部段在环周方向上包围能够由废气流穿流的流动横截面，并且所述管部段沿轴向方向从管部段的第一轴向侧或入流侧的轴向侧延伸至管部段的第二轴向侧或出流侧的轴向侧。此外，该管部段包括多个导向叶片，所述导向叶片在管部段的轴向侧之一上突出，更确切地说，所述导向叶片伸入到流动横截面中。在该已知的混合器中，导向叶片基本上从管部段沿径向突出。此外，在该已知的混合器中，所有导向叶片设置在管部段的同一轴向侧上。此外，在该已知的混合器中，全部导向叶片分别相对于轴向方向成同一迎角。因此，废气流在其穿流混合器时在涡旋中与混合器的纵向中轴线同心地加载。在内燃机的排气设施中常常需要将反应剂(即优选氧化剂或还原剂)引入到废气流中。例如，可以在氧化催化器的上游引入燃料作为氧化剂，以便通过燃料在氧化催化器中的催化转化来提高废气流中的热量。例如能够以这种方式将颗粒过滤器加热到再生温度。此外，在所谓的SCR系统的范围中已知的是，将含水的尿素溶液作为还原剂在SCR催化器的上游引入到废气流中，以便在SCR催化器中引起氮氧化物的还原。SCR在此代表SelectiveCatalytic Reduct1n (选择性催化还原)。借助于这种混合器能够改善所引入的反应剂与废气流的混匀。在液态反应剂中，该混合器还能够用作为蒸发器并且防止液态反应剂撞到相应的催化剂。
技术实现思路
因此本专利技术致力解决的问题是，对于开始所述类型的混合器或对于为此构造的反应剂输送装置或对于为此构造的排气设施给出改进的实施形式，其优点尤其在于减小的穿流阻力和/或在反应剂和废气流之间的改善的混匀。根据本专利技术，该问题通过各独立权利要求的主题得以解决。有利的实施形式是从属权利要求的主题。本专利技术所基于的一般思想是，各导向叶片被分成至少两个导向叶片组，其中，所述至少两个导向叶片组在环周方向上相邻或者至少沿环周方向相互位错地设置，从而每个导向叶片组在环周方向上仅在管部段的一部分环周上延伸。此外，根据本专利技术提出，其中一个或第一导向叶片组的导向叶片相对于另一或第二导向叶片组的导向叶片沿轴向方向位错地设置。这意味着第一导向叶片组的导向叶片沿轴向方向突出于第二导向叶片组的导向叶片或者相对于第二导向叶片组的导向叶片后移。后者的情况是，第二导向叶片组的导向叶片沿轴向方向突出于第一导向叶片组的导向叶片。在此，第一导向叶片组的导向叶片遮盖管部段的能穿流的流动横截面的第一横截面区域，而第二导向叶片组的导向叶片遮盖流动横截面的第二横截面区域。根据本专利技术的结构类型的结果是，在混合器或排气设施运行时，废气流首先撞到位于上游的导向叶片组并且之后才撞到位于下游的导向叶片组。就此而言，在穿流混合器时的压力升高以至少两级进行。然而，在此总共调节出的压力升高少于在所有导向叶片设置在同一轴向部段中并且与此相应地由废气流同时涌入时调节出的压力升高。该减少的压力升高如下解释:废气流在撞到位于下游的导向叶片组时可以部分地偏离到与位于下游的导向叶片组相关联的另一横截面区域中。如果废气流随后撞到位于下游的导向叶片组，那么该废气流又再部分地偏离到与位于上游的导向叶片组相关联的横截面区域中。因此，在导向叶片的这种轴向位错的设置方案中不是整个流动横截面由导向叶片阻隔，而是分别仅阻隔一个横截面区域，从而废气流相应地偏离并且因此能够在流动阻力减小的情况下穿过混合器。在此优选的是下述实施形式:至少在轴向侧之一上将相配设的导向叶片分为至少两个彼此轴向位错地设置的导向叶片组。因此，导向叶片组的分级的环流在混合器的入口处(入流侧的轴向侧或混合器的入流侧)或者在混合器的出口处(出流侧的轴向侧或混合器的出流侧)进行。可设想到下述实施形式:轴向位错的导向叶片组仅设置在入流侧处或者仅设置在出流侧处。然后在另一轴向侧上不设置导向叶片，或者设有通常设置在一个共同的轴向部段中的导向叶片。同样可设想到下述实施形式:既在入流侧处也在出流侧处存在轴向位错的导向叶片组。在一个替选的实施形式中能够提出，第一导向叶片组的导向叶片设置在其中一个轴向侧处，例如设置在出流侧处，而第二导向叶片组的导向叶片设置在另一轴向侧处，例如设置在入流侧处。符合目的地，至少一些导向叶片能够分别具有相对于轴向方向的迎角，由此改善流动混合。在此，根据一个有利的实施形式，第一导向叶片组的导向叶片的迎角具有与第二导向叶片组的导向叶片不同的迎角。因此能够影响混合器的混匀。在此，极度不同的迎角仅通过导向叶片组的轴向位错才是可行的，因为当导向叶片具有极度不同的迎角时，在同一轴向部段中可能会引起相邻的导向叶片的碰撞。根据一个特别有利的实施形式，第一导向叶片组的导向叶片的迎角能够与第二导向叶片组的导向叶片的迎角相反地取向。两个导向叶片组的轴向位错的设置方式能够实现:其中一个导向叶片组的导向叶片关于其迎角存在与另一导向叶片组的导向叶片不同的取向。例如，由此废气流能够借助于第一导向叶片组的导向叶片沿第一涡旋方向以第一涡旋加载，例如以右涡旋加载。然后，借助第二导向叶片组的导向叶片能够沿与第一涡旋方向相反的第二涡旋方向以第二涡旋加载，例如以左涡旋加载。总的来说如下实现:在与第一导向叶片组相关联的横截面区域中形成第一涡流，而在与第二导向叶片组相关联的横截面区域中形成与第一涡流平行的第二涡流，第一涡流和第二涡流相反地旋转。因此获得充分的混匀。根据另一实施形式，管部段和导向叶片能够由唯一的板材成型件形成。换言之，管部段与导向叶片一起由唯一的板材体通过变形制成。因此，混合器能够特别价格低廉地实现。尤其省去将导向叶片安装到管部段上。原则上，管部段或混合器能够具有任意的流动横截面，导向叶片伸入到所述流动横截面中。可设想到尤其是任意的多边形横截面，其中，这样的多边形横截面的角能够适宜地倒圆。然而优选的是圆滑的横截面，尤其是圆形或椭圆形或卵形的横截面。根据另一实施形式，至少在导向叶片组之一内，至少一个导向叶片能够具有相对于轴向方向与同一导向叶片组的另一导向叶片不同的迎角。通过在一个或多个导向叶片中迎角的变化可行的是，进一步影响或优化混合器的穿流。尤其能够符合目的的是，在一个导向叶片组和另一导向叶片组之间的过渡区域中改变迎角，以便改善在穿流时的涡旋形成进而改善混匀。在另一实施形式中，一个导向叶片组的导向叶片中的至少一个导向叶片具有与另一导向叶片组的至少一个导向叶片不同的叶片长度，其中，叶片长度分别从设置在管部段上的叶根到远离管部段的叶稍来测定。通过延长各单独的导向叶片可行的是，也用叶面遮盖混合器的中央区域，以便将混合器构成为在流动横截面的中央区域中尽可能不可见的。附加地或替选地，至少在导向叶片组之一内，至少一个导向叶片具有与该导向叶片组的至少另一导向叶片不同的叶片长度。同样在这里，叶片长度从设置在管部段上的叶根到远离管部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃机的排气设施(1)的混合器，用于将反应剂与废气流(3)混合，该混合器具有：‑管部段(13)，所述管部段沿环周方向(17)包围能够由所述废气流(3)穿流的流动横截面(16)并且所述管部段沿轴向方向(18)从该管部段(13)的第一轴向侧(19)延伸至该管部段(13)的第二轴向侧(20)；‑多个导向叶片(14、15)，所述导向叶片至少在各轴向侧(19、20)之一上突出于所述管部段(13)，使得所述导向叶片伸入到所述流动横截面(16)中，其特征在于，‑所述导向叶片(14、15)至少分为第一导向叶片组(21)和第二导向叶片组(22)，各导向叶片组沿所述环周方向(17)位错地设置，‑所述第一导向叶片组(21)的导向叶片(14)相对于所述第二导向叶片组(22)的导向叶片(15)轴向位错地设置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S·卡尔沃，
申请(专利权)人：埃贝斯佩歇排气技术有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE