排气设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于内燃机的排气设备，其具有由排气沿排气主流动方向(A)可穿流的排气流通道(14)和用于在排气流通道(14)的反应剂喷射区域(16)中沿反应剂主喷射方向(R)喷入反应剂的反应剂喷射布置结构(18)，其中，反应剂主喷射方向(R)和排气主流动方向(A)在反应剂喷射区域(16)中彼此不平行并且不正交。

Exhaust equipment

The present invention relates to an exhaust device for an internal combustion engine, which has an exhaust flow channel (14) with an exhaust mainstream moving direction (A) through a flow direction (14) and a reactant spray arrangement (18) for the reactants in the reactants main injection direction (R) in the reacting agent injection area (16) in the exhaust flow channel (14), in which the main spray of the reactants is used. The direction of emission (R) and the exhaust main flow direction (A) are not parallel to each other in the reactant injection area (16) and are not orthogonal.

【技术实现步骤摘要】
排气设备
本专利技术涉及一种用于内燃机的排气设备。
技术介绍
为了尤其是在结合柴油内燃机使用的排气设备中确保，其可以满足对有害物质排放、尤其是氮氧化物排放的逐步严格的法律上的要求，将反应剂、例如尿素/水溶液喷射到在这样的排气设备中流动的排气中。在反应剂喷射区域下游设置的SCR催化器布置结构中，借助选择性的催化还原将在排气中包含的氮氧化物与在反应剂中包含的氨转变为水和氮气。
技术实现思路
本专利技术的任务是，设置一种用于内燃机的排气设备，利用其实现在排气流通道的反应剂喷射区域中喷射的反应剂与在排气流通道中流动的排气的有效率的蒸发和混匀。按照本专利技术，该任务通过一种用于内燃机的排气设备解决，其具有由排气沿排气主流动方向可穿流的排气流通道和用于在排气流通道的反应剂喷射区域中沿反应剂主喷射方向喷入反应剂的反应剂喷射布置结构，其中反应剂主喷射方向和排气主流动方向在反应剂喷射区域中彼此不平行并且不正交。这样的反应剂主喷射方向确保，在没有显著地影响排气流通道中的排气流的情况下，喷射的反应剂基本上可以达到排气流通道的所有横截面区域并且在那里可以与排气混匀。为了在此尽可能少地影响排气流，提出，反应剂主喷射方向和排气主流动方向在反应剂喷射区域中彼此成锐角，其中，优选反应剂主喷射方向和排气主流动方向在反应剂喷射区域中彼此成20°至70°、优选40°至60°的范围中的角度。通过一般也称为注射器的反应剂喷射布置结构喷射的反应剂通常以喷雾或微滴形状到达排气流通道的反应剂喷射区域中。为了在此达到反应剂与在排气流通道中流动的排气的有效率的混匀，进一步提出，在反应剂喷射区域中设置包括多个以借助反应剂喷射布置结构喷射的反应剂可湿润的反应剂收集面的反应剂收集布置结构。利用反应剂可湿润的并且处于排气流中的反应剂收集面可以通过排气本身加热并且因此辅助碰撞到其上的或对其润湿的反应剂的蒸发。也当例如在内燃机起动或在以相对小的负载运行时反应剂收集面具有相对低的温度时，其作为碰撞面作用，碰撞到所述碰撞面上的或润湿所述碰撞面的反应剂从所述碰撞面弹回并且因此同样地有效率地与环流反应剂收集面的排气混合。在此至少两个、优选所有反应剂收集面可以彼此至少局部地平行。为了提供反应剂收集面，反应剂收集布置结构可以包括至少一个具有至少一个反应剂收集面的反应剂收集面元件。为了可以以简单的方式和方法提供反应剂收集面的相对大的总面积，提出，至少一个反应剂收集面元件波浪状起伏地(ondulieren)构成。此外可以在相对小的结构空间中提供反应剂收集面的大的总面积，如果至少两个反应剂收集面元件彼此嵌套地设置的话。为了反应剂收集布置结构的稳定的保持提出，至少一个反应剂收集面元件在排气引导管上优选通过焊接固定。在此简单的、尽管如此紧凑的构造可以如下实现，即，至少一个反应剂收集面元件在另一个反应剂收集面元件上优选通过焊接固定。尤其是可以设置为，一个反应剂收集面元件固定在排气引导管上并且至少另一个反应剂收集面元件支承在所述一个反应剂收集面元件上。为了通过提供反应剂收集布置结构基本上不影响在排气流通道中的排气流，提出，至少一个、优选每个反应剂收集面基本上沿排气主流动方向的方向在反应剂喷射区域的区域中延伸。在此特别是当反应剂喷射区域处于排气流通道的弯曲区域中时可以设置为，至少一个、优选每个反应剂收集面至少局部地弯曲。反应剂收集面因此也可以作为用于在反应剂喷射区域中的排气流换向的导流面起作用。当至少两个反应剂收集面基本上横向于排气主流动方向并排设置时，所述排气流可以分成在分别两个并排设置的反应剂收集面之间限定的部分，其中，在排气流的这些部分的每个中可以然后进行排气与在相应的反应剂收集面的区域中转向的或蒸发的反应剂的混匀。因此可以尽量阻止反应剂的显著的份额碰撞到排气流管的包围限定排气流通道的并且尤其是在燃烧运行的起动阶段中相对冷的壁上。为了可以还进一步改善反应剂与在排气流通道中流动的排气的混合，提出，至少两个反应剂收集面沿排气主流动方向在反应剂喷射区域中相继设置。此外为了反应剂收集面的改善的润湿可以设置为，至少两个反应剂收集面向上游相反于排气主流动方向在反应剂喷射区域中具有彼此不同的延伸长度。因此可以确保，并排的反应剂收集面不完全相互覆盖并且因此所述面之一遮蔽另一个面以防喷射的反应剂，尤其是当反应剂收集面横向于排气主流动方向处于并排时。附图说明接着参考附图详细说明本专利技术。其中：图1示出用于内燃机的排气设备的一个区段的原理图；图2示出排气设备的一种备选的设计型式的对应于图1的视图；图3示出图1的排气设备的横截面视图，其沿图1中的线III-III剖切；图4示出排气设备的一种备选的设计型式的对应于图3的横截面视图；图5示出排气设备的一种备选的设计型式的另一个对应于图3的横截面视图；图6示出排气设备的一种备选的设计型式的另一个对应于图3的横截面视图。具体实施方式在图1中示出用于内燃机的排气设备10的一个区段。排气设备10具有一件式或多件式构成的排气流管12，由排气沿排气主流动方向A可穿流的排气流通道14构成在所述排气流管中。要指出，当然会出现排气的流动方向与排气主流动方向A的局部偏差，例如通过搅流或排气流管12的弯曲区域引起。在排气流通道14的一般以16表示的反应剂喷射区域中，借助反应剂喷射布置结构18将反应剂喷射到在排气流通道14中沿排气主流动方向A流动的排气中。反应剂由反应剂喷射布置结构18沿反应剂主喷射方向R排出并且在反应剂喷射区域16中大致以喷射锥体18的形式展开。大致可以是喷射锥体12的中心线的反应剂主喷射方向和反应剂喷射区域16中的排气主流动方向A彼此成锐角，亦即不彼此平行并且也不彼此正交。优选所述角度处于20°和70°之间的范围中。在反应剂喷射区域16中设置反应剂收集布置结构22，所述反应剂收集布置结构提供多个反应剂收集面24。反应剂收集面24基本上沿排气主流动方向A延伸，亦即基本上平行于排气主流动方向，从而避免排气流通道14中的排气流的影响。因为反应剂收集面24相对于排气主流动方向A基本上平行，所以所述反应剂收集面相对于反应剂主喷射方向R同样地基本上具有锐角。如在图1中表示的，由反应剂喷射布置结构18喷射到反应剂喷射区域16中的反应剂碰撞到反应剂收集布置结构22的彼此基本上平行的反应剂收集面24上。反应剂可以因此润湿该反应剂收集面24。因为反应剂收集面或提供其的并且接着更详细解释的反应剂收集面元件在两侧由在排气流通道14中流动的排气环流，所以反应剂收集面元件通过排气流相对快速地加热并且因此辅助润湿反应剂收集面24的反应剂蒸发到排气中，由此达到反应剂与在反应剂收集面24之间流动穿过的并且因此层状的排气流的有效率的混匀。此外，在反应剂喷射区域16中设置的反应剂收集面24遮蔽排气流管12的壁26，以防喷射到反应剂区域16中的反应剂，从而确保，反应剂保留在排气流的通常较热的内部区域中并且在那里与排气混匀。特别是在提供反应剂收集面24的反应剂收集面元件的还相对低的温度时，反应剂收集面元件作为用于碰撞到其上的或对其润湿的反应剂的弹回元件起作用，由此同样改善反应剂与在排气流通道14中流动的排气的混合。在图1中可看出，横向于排气主流动方向A在反应剂喷射区域16中并排的反应剂收集面沿排气主流动方向A具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于内燃机的排气设备，所述排气设备具有能由排气沿排气主流动方向(A)穿流的排气流通道(14)和用于在排气流通道(14)的反应剂喷射区域(16)中沿反应剂主喷射方向(R)喷入反应剂的反应剂喷射布置结构(18)，其中，反应剂主喷射方向(R)和排气主流动方向(A)在反应剂喷射区域(16)中彼此不平行并且不正交。

【技术特征摘要】
2017.01.05 DE 102017100132.81.用于内燃机的排气设备，所述排气设备具有能由排气沿排气主流动方向(A)穿流的排气流通道(14)和用于在排气流通道(14)的反应剂喷射区域(16)中沿反应剂主喷射方向(R)喷入反应剂的反应剂喷射布置结构(18)，其中，反应剂主喷射方向(R)和排气主流动方向(A)在反应剂喷射区域(16)中彼此不平行并且不正交。2.按照权利要求1所述的排气设备，其特征在于，反应剂主喷射方向(R)和排气主流动方向(A)在反应剂喷射区域(16)中彼此成锐角。3.按照权利要求2所述的排气设备，其特征在于，反应剂主喷射方向(R)和排气主流动方向(A)在反应剂喷射区域(16)中彼此成20°至70°、优选40°至60°的范围中的角度。4.按照上述权利要求之一所述的排气设备，其特征在于，在反应剂喷射区域(16)中设置包括多个以借助反应剂喷射布置结构(18)喷射的反应剂可湿润的反应剂收集面(24)的反应剂收集布置结构(22)。5.按照权利要求4所述的排气设备，其特征在于，至少两个、优选所有反应剂收集面(24)彼此至少局部地平行。6.按照权利要求4或5所述的排气设备，其特征在于，反应剂收集布置结构(22)包括至少一个具有至少一个反应剂收集面(24)的反应剂收集面元件(30；30a、30b、30c、30d)。7.按照权利要求6所述的排气设备，其特征在于，至少一个反应剂收集面元件(30)波浪状起伏地构成。8.按照权利要求6或7所述的排气设备，其特征在于，至少两个反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·卡斯特，T·沃尔夫，M·亨茨勒，T·布赫尔，
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