本發(fā)明涉及一種廢氣混合器配置組件，在該廢氣混合器配置組件中，離開例如機(jī)動車的內(nèi)燃機(jī)的廢氣能夠與添加物諸如尿素混合，以便減少有害物質(zhì)排放。

背景技術(shù)：

在將添加物導(dǎo)入廢氣中時已知的是：為了實現(xiàn)廢氣的渦流和由此更好地與導(dǎo)入廢氣內(nèi)的添加物的充分混合，在廢氣流動路徑中置入多個具有翼狀導(dǎo)流面的廢氣混合器。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種廢氣混合器配置組件，在該廢氣混合器配置組件中，在構(gòu)造簡單的同時實現(xiàn)由內(nèi)燃機(jī)排出的廢氣與導(dǎo)入這些廢氣內(nèi)的添加物的最佳混合。

根據(jù)本發(fā)明，這個目的通過用于將內(nèi)燃機(jī)的廢氣與添加物混合的廢氣混合器配置組件得以實現(xiàn)，該廢氣混合器配置組件包括：具有上游的入口區(qū)域和下游的出口區(qū)域的廢氣流動通道，其中，該廢氣流動通道在入口區(qū)域與出口區(qū)域之間至少部分地螺旋式彎曲。

通過提供具有螺旋式彎曲結(jié)構(gòu)的廢氣流動通道獲得較大的混合距離，并且由于在廢氣流過時強(qiáng)制性地發(fā)生這些廢氣的轉(zhuǎn)向而獲得渦流，而并不由此產(chǎn)生廢氣流動阻力的明顯提高。如果在這個出現(xiàn)通過廢氣偏轉(zhuǎn)而產(chǎn)生渦流的區(qū)域中導(dǎo)入添加物，那么可以在無需將附加的廢氣混合器整合在流動路徑內(nèi)的情況下實現(xiàn)廢氣與導(dǎo)入這些廢氣內(nèi)的添加物的改進(jìn)的混合。

為了實現(xiàn)緊湊的、依然產(chǎn)生所期望的偏轉(zhuǎn)和由此渦流的構(gòu)造，提出：廢氣流動通道在入口區(qū)域之后的第一流動通道段中基本上在一個流動通道平面中延伸并且在所述第一流動通道段之后具有從流動通道平面中引出的第二流動通道段。在此例如可以規(guī)定：在所述第一流動通道段中進(jìn)行在150°至210°范圍中的、優(yōu)選約180°的流動轉(zhuǎn)向，或/和在所述第二流動通道段中進(jìn)行從流動通道平面出來的在70°至110°的范圍中的、優(yōu)選約90°的偏轉(zhuǎn)。

為了能夠在構(gòu)造簡單的同時提供廢氣流動通道的螺旋式彎曲的結(jié)構(gòu)，提出：混合器殼體包括中心殼體件、與該中心殼體件一起限定從入口區(qū)域起通向貫通區(qū)域的第一流動通道區(qū)域的第一側(cè)向殼體件和與該中心殼體件一起限定從貫通區(qū)域起通向出口區(qū)域的第二流動通道區(qū)域的第二側(cè)向殼體件。在此可以有益地作為板材成形件提供所有三個殼體件，這些板材成形件可以沿著相應(yīng)的邊緣區(qū)域例如通過點焊或通過激光焊縫或類似方式相互連接。

為了能夠以簡單的方式在兩個流動通道區(qū)域之間建立流動連接，提出：貫通區(qū)域包括構(gòu)造在中心殼體件中的至少一個通孔。特別是在此可以規(guī)定：所述至少一個通孔構(gòu)造在中心殼體件的柱狀的或漏斗狀的成型部的區(qū)域中。

在中心殼體件與第一側(cè)向殼體件之間提供的第一流動通道區(qū)域優(yōu)選包括第一流動通道段和第二流動通道段，即廢氣流動通道的那個部分，在該部分中一方面進(jìn)行在基本上一個流動平面中的實質(zhì)的轉(zhuǎn)向，并且然后進(jìn)行廢氣從所述流動平面出來的偏轉(zhuǎn)。

為了能夠以簡單的方式將根據(jù)本發(fā)明的廢氣混合器配置組件整合到廢氣排出系統(tǒng)的通常延長的結(jié)構(gòu)中，提出：入口區(qū)域中的廢氣流動方向基本上與出口區(qū)域中的廢氣流動方向相符。

此外，優(yōu)選廢氣混合器配置組件包括用于在廢氣流動通道的入口區(qū)域附近噴射添加物的添加物噴射配置組件。由此保障：在一個區(qū)域中進(jìn)行添加物的導(dǎo)入，該區(qū)域位于如下的區(qū)域上游或者已經(jīng)位于如下的區(qū)域中，在該區(qū)域中通過廢氣基于廢氣流動通道的螺旋式結(jié)構(gòu)的偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生明顯的渦流。

優(yōu)選添加物噴射配置組件如下地設(shè)置，即，它將添加物基本上噴射到第一流動通道段中。當(dāng)在此基本上沿著一個在添加物噴射的區(qū)域中與廢氣流動通道中的燃燒廢氣的主流動方向相符的方向噴射添加物時，導(dǎo)入廢氣中的添加物為了與這些廢氣更好地混合同樣獲得由廢氣流動通道的彎曲結(jié)構(gòu)引起的轉(zhuǎn)向并且在此與廢氣混合。

當(dāng)在入口區(qū)域與出口區(qū)域之間的廢氣流動通道基本上具有一個螺旋(Windung)時，可以在根據(jù)本發(fā)明的廢氣混合器配置組件具有依然緊湊的造型的同時實現(xiàn)廢氣與導(dǎo)入這些廢氣內(nèi)的添加物的特別有效的混合。

附圖說明

下文將參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。附圖中：

圖1示出催化轉(zhuǎn)化器配置組件上游或微塵濾清器上游的內(nèi)燃機(jī)的廢氣排出系統(tǒng)中的廢氣混合器配置組件；

圖2示出為了構(gòu)造圖1的廢氣混合器配置組件需相互連接的三個殼體件的視圖a)，b)和c)；

圖3以另外的透視圖示出廢氣混合器配置組件的所述三個殼體件的視圖a)，b)和c)；

圖4示出圖1的廢氣混合器配置組件，其中，為了流動導(dǎo)向的圖解說明移除了在圖2a)和3a)中示出的第一側(cè)向殼體件；

圖5示出與圖4相應(yīng)的視圖，在該視圖中移除了在圖2c)和3c)中示出的第二側(cè)向殼體件。

具體實施方式

在圖1中，整合在車輛的內(nèi)燃機(jī)的廢氣排出系統(tǒng)12內(nèi)的根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的廢氣混合器配置組件10設(shè)置在一般標(biāo)注為15的催化轉(zhuǎn)化器配置組件上游或微塵濾清器上游。廢氣混合器配置組件10包括混合器殼體14，該混合器殼體基本上以三個殼體件18、20、48構(gòu)造而成。圖2和3在不同視圖中示出這三個殼體件18、20、48并在下面對其加以詳細(xì)說明。

優(yōu)選作為板材成形件提供的中心殼體件18與優(yōu)選同樣作為板材成形件提供的第一側(cè)向殼體件20共同限定廢氣混合器配置組件10的從入口區(qū)域24通向出口區(qū)域26的廢氣流動通道28的、在圖4中可以看到的、一般標(biāo)注為22的第一流動通道區(qū)域。

第一流動通道區(qū)域22在提供一個近似直線延伸的通道區(qū)域的入口區(qū)域24之后包括第一流動通道段30，在該第一流動通道段中，廢氣流如通過圖3a)中的流動箭頭P₁和圖4中的P₂圖解說明的那樣轉(zhuǎn)向約180°。這個第一流動通道段30如圖2b)圖解說明的那樣基本上位于一個流動通道平面E中。在此例如可以將第一流動通道段30的中央流線或者基本上幾何橫截面中心視為基本上位于平面E中。在此通過中心殼體件18的或者側(cè)向殼體件20的殼層狀的成型部32、34，基本上可以由中心殼體件18提供或者限定第一流體段30的或第一流動通道區(qū)域22的流動橫截面的一半并且可以由第一側(cè)向殼體件20提供或者限定另一半。

兩個殼體件18、20可以在構(gòu)造成用于相互貼靠的邊緣區(qū)域36、38中不透廢氣地相互連接、例如通過焊接。

在中心殼體件18中、在限定第一流動通道段的成型部32的端部區(qū)域上構(gòu)成有柱狀的或漏斗狀的成型部40，該成型部限定貫穿區(qū)域44的從第一流動通道區(qū)域22中引出的通孔42。這個成型部40基本上限定第一流動通道區(qū)域22的、與基本上位于廢氣流動平面E中的第一流動通道段30毗鄰的第二流動通道段46。在這個接在第一流動通道段30后面的第二流動通道段46中將首先在第一流動通道段30中大約轉(zhuǎn)向180°的廢氣從廢氣流動平面E中引出、例如在約90°的夾角下。這在圖3b)中的流動箭頭P₃圖解示出。

流過在漏斗狀的成型部40中提供的第二流動通道段和通孔42的廢氣到達(dá)由中心殼體件18和第二側(cè)向殼體件48限定的第二流動通道區(qū)域50中。第二流動通道區(qū)域50由此與第一流動通道區(qū)域22連接并且將廢氣引向出口區(qū)域26的方向。在此，穿過通孔42的廢氣由第二側(cè)向殼體件48轉(zhuǎn)向(參見箭頭P₅)，使得這些廢氣在出口區(qū)域26處具有一個出口流動方向S_A，該出口流動方向大致與入口區(qū)域24處的入口流動方向S_E相符。

第二側(cè)向殼體件48與中心殼體件18也可以在需彼此相對定位的邊緣區(qū)域52、54的區(qū)域中防止廢氣流出地密封地相互連接、例如通過焊接。

通過三個殼體件18、20、48提供具有一般螺旋式、螺紋式或螺線式幾何形狀的廢氣流動通道28。這個螺旋式幾何形狀基本上具有一個螺旋，這個螺旋例如圍繞例如基本上平行于通孔42的開口中心軸線(Oeffnungsmittenachse)A的假設(shè)的螺旋軸引導(dǎo)，并且在這個螺旋中，廢氣既圍繞這個假設(shè)的螺旋軸、也沿著這個螺旋軸的方向偏轉(zhuǎn)。在此，廢氣流動通道28、例如其幾何橫截面中心(Querschnittsmittel)或中央流線相對這個假設(shè)的螺旋軸的距離可以是基本上恒定不變或者沿著流動方向是可以變化的。

在廢氣流動通道28的上游區(qū)域中、即基本上在從入口區(qū)域24向第一流動通道段30的過渡區(qū)域中，在中心殼體件18上設(shè)置有具有開口58的成型部56。添加物噴射配置組件60的噴嘴可以引導(dǎo)穿過這個開口58或者置入混合器殼體14中。這個添加物噴射配置組件60。這個添加物噴射配置組件60可以用于將添加物諸如尿素噴射到廢氣流中，以便由此通過接在下游的催化轉(zhuǎn)化器配置組件中的相應(yīng)的反應(yīng)使得有害物質(zhì)降低。

添加物噴射配置組件的主噴射方向可以與通過流動箭頭P₄圖解示出的方向相符。可以看到：添加物噴射的這個定位在入口區(qū)域24附近的位置如下地設(shè)置，即，將添加物基本上噴射到第一流動通道段30的上游部分中而且沿著在這個區(qū)域中還大致與廢氣流動通道28中的廢氣的主流動方向相符的方向。添加物由此基本上與在廢氣流動通道28中引導(dǎo)的廢氣共同地沿著切向流動方向流入使廢氣流例如轉(zhuǎn)向180°的第一流動通道段30中。在這個轉(zhuǎn)向中發(fā)生廢氣的渦流和由此與噴射到這些廢氣中的添加物的強(qiáng)勁混合，使得包括廢氣和添加物的基本上均勻的混合物在出口區(qū)域26處流出。

利用廢氣混合器配置組件的根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造，在結(jié)構(gòu)簡單的實施形式中達(dá)到對廢氣和噴射到這些廢氣中的添加物的有效的均勻的混合，而同時不發(fā)生流動阻力的明顯升高。依然需要指出的是：在根據(jù)本發(fā)明的廢氣混合器配置組件中可以將附加的例如具有多個翼狀導(dǎo)流面的混合器整合到特別是噴射添加物的位置的下游的廢氣流動通道28中。此外需要指出的是：所示出的殼體件的一個或多個殼體件當(dāng)然也可以由多個單件構(gòu)成。

在廢氣混合器配置組件的根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造中，中心殼體件18構(gòu)成在兩個流動通道區(qū)域22、50之間的分隔部或間隔壁。在此通過相應(yīng)的設(shè)計例如提供另外的成型部也可以將這個中心殼體件18用作混合板(Mischplatte)。此外，該中心殼體件以其表面提供蒸發(fā)面，這些蒸發(fā)面有助于以液體的形式噴射的添加物的蒸發(fā)。相應(yīng)的內(nèi)容也適用于由側(cè)向殼體件提供的和與添加物接觸的表面。