本發(fā)明涉及一種用于將反應劑釋放到內燃機的排氣流中的設備，所述設備包括反應劑噴射組件、用于將反應劑從反應劑貯存器輸送到所述反應劑噴射組件的反應劑輸送組件、用于加熱通過所述反應劑輸送組件輸送到所述反應劑噴射組件的反應劑的加熱組件。此外，本發(fā)明涉及一種方法，利用所述方法借助于這樣的設備可以將反應劑釋放到內燃機的排氣流中。

背景技術：

由DE 10 2006 049 591 A1已知一種用于將反應劑釋放到內燃機的排氣流中的設備。要通過該設備釋放的反應劑是尿素溶液。為了將借助于反應劑輸送組件輸送到反應劑噴射組件的尿素溶液盡可能有效地與排氣流混合，在該已知的設備中加熱朝反應劑噴射組件的方向輸送的反應劑，例如加熱到大約200℃的溫度。同時在釋放到排氣流中之前以液態(tài)形式輸送的反應劑處于這樣高的壓力下，使得在反應劑釋放到排氣流中之前不出現(xiàn)反應劑蒸發(fā)。這樣的設備利用如下效果，即，在將被加熱的且首先處于增大的壓力下的反應劑釋放到排氣流中時出現(xiàn)自發(fā)的降壓，這一方面導致自發(fā)的反應劑蒸發(fā)，另一方面導致非自發(fā)蒸發(fā)的份額的反應劑的非常微小的反應劑微滴，由此實現(xiàn)反應劑與內燃機的在排氣引導系統(tǒng)中流動的排氣的非常有效且精細的混勻。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務在于，提供用于將反應劑釋放到內燃機的排氣流中的一種設備和一種方法，利用所述設備和所述方法可以在結構上簡單的構造方案中實現(xiàn)反應劑與內燃機的接收反應劑的排氣的有效混勻。

按照第一方面，該任務通過一種用于將反應劑釋放到內燃機的排氣流中的設備得以解決，所述設備包括反應劑噴射組件、用于將反應劑從反應劑貯存器輸送到所述反應劑噴射組件的反應劑輸送組件、用于加熱通過所述反應劑輸送組件輸送到所述反應劑噴射組件的反應劑的加熱組件。

在此，進一步規(guī)定：所述反應劑噴射組件根據(jù)通過所述反應劑輸送組件產(chǎn)生的反應劑壓力能在用于釋放反應劑的打開狀態(tài)和用于阻止反應劑釋放的鎖定狀態(tài)之間轉換。

在根據(jù)本發(fā)明的構造中使用被動地工作的反應劑噴射組件、亦即本身不必為了實施噴射過程而被操控的反應劑噴射組件。相反，根據(jù)借助于反應劑輸送組件生成的反應劑壓力將反應劑噴射組件自動地置于打開狀態(tài)中，以便將反應劑釋放到排氣流中，亦即當反應劑壓力超過反應劑噴射組件的切換壓力時。當又低于切換壓力時，反應劑噴射組件自動地返回到鎖定狀態(tài)中。因此，僅僅通過借助于對應地操控反應劑輸送組件來調節(jié)反應劑壓力可以用于：不僅還在釋放到排氣流中之前阻止反應劑蒸發(fā)，而且將反應劑噴射組件轉入到其打開狀態(tài)中用以將反應劑釋放到排氣流中。這能實現(xiàn)：通過借助于加熱組件加熱反應劑也可以利用自發(fā)蒸發(fā)或在從反應劑噴射組件釋放時產(chǎn)生非常細微反應劑噴霧的在先描述的效果的溫度，該溫度在正常條件時、亦即在正常壓力下可能導致反應劑的蒸發(fā)。因此，這樣的設備也可以已經(jīng)在相對低的排氣溫度時使用，該排氣溫度否則不適用于足夠的反應劑蒸發(fā)。在使用根據(jù)本發(fā)明的設備時也實現(xiàn)例如構造為尿素/水溶液的反應劑成向氨的改進轉化，相關于在設置在內燃機的燃燒排氣的排氣引導系統(tǒng)中的催化器的較小體積能實現(xiàn)的同時經(jīng)改進的NOx轉化和反應劑的較小消耗。通過除了自發(fā)的反應劑蒸發(fā)之外出現(xiàn)的非常細微的反應劑微滴的產(chǎn)生，由于較好的表面積/體積比例也實現(xiàn)以微滴形狀釋放的反應劑的較快蒸發(fā)，因為微滴的要加熱的質量與其體積成比例。輔助支持反應劑與在排氣流中引導的排氣的混勻的其他技術措施、例如在噴霧產(chǎn)生時的壓縮空氣輔助支持或借助于設置在排氣流中的混合元件的混勻可以因此至少部分地取消。

為了在鎖定狀態(tài)和打開狀態(tài)之間轉換，所述反應劑噴射組件可以包括根據(jù)反應劑壓力能在鎖定位置和打開位置之間調節(jié)的鎖定件。

為了能夠以簡單的方式提供鎖定件與反應劑的引起在鎖定狀態(tài)和打開狀態(tài)之間的轉換的相互作用，提出：所述鎖定件具有經(jīng)受反應劑壓力的壓力加載面，或/和所述鎖定件配設有預緊組件、優(yōu)選預緊彈簧，用于使所述鎖定件克服作用到所述鎖定件的經(jīng)受反應劑壓力的壓力加載面上的反應劑壓力而預緊到所述鎖定件的鎖定位置中。

為了一方面在鎖定狀態(tài)中阻止反應劑釋放并且為了另一方面在打開狀態(tài)中釋放反應劑流，所述鎖定件配設有具有鎖定件座閉鎖區(qū)域的鎖定件座，并且在所述鎖定件定位在鎖定位置中時，所述鎖定件以鎖定件閉鎖區(qū)域基本上流體密封地貼靠在所述鎖定件座閉鎖區(qū)域上并且在所述鎖定件定位在打開位置中時，在所述鎖定件和所述鎖定件座之間構成用于反應劑的穿流區(qū)域。

在此，可以按照一種根據(jù)本發(fā)明的構造方式規(guī)定：在所述反應劑噴射組件中，在所述鎖定件定位在打開位置中時，沒有反應劑流動阻力比在所述穿流區(qū)域中大的區(qū)域跟隨所述反應劑穿流區(qū)域。在該構造方案中，以特別有利的方式利用如下效果，即，跟隨穿流區(qū)域沒有在反應劑完全降壓且導入到排氣流中之前在反應劑噴射組件的區(qū)域中已經(jīng)可能發(fā)生導致副產(chǎn)品的反應劑蒸發(fā)的剩余容積的反應劑殘留。

在一種備選構造方式中可以規(guī)定：所述反應劑噴射組件在所述反應劑穿流區(qū)域下游具有反應劑釋放噴嘴組件，所述反應劑釋放噴嘴組件具有比在所述穿流區(qū)域中大的反應劑流動阻力。該構造變型方案利用特別有利的方面，即，釋放特性、特別是噴霧形成首要可以受反應劑釋放噴嘴組件的構造的影響并且較不強烈地例如受實際存在的反應劑壓力的影響。因此，可以基本上獨立于反應劑壓力并且因此例如也基本上獨立于反應劑的溫度實現(xiàn)對于非常不同的運行狀態(tài)盡量相同的釋放特性。

為了能夠以可靠的方式將反應劑輸送到反應劑噴射組件，提出：所述反應劑輸送組件包括用于將反應劑輸送到所述反應劑噴射組件的第一反應劑泵，其中，所述第一反應劑泵構造用于產(chǎn)生處于用于將所述反應劑噴射組件從鎖定狀態(tài)切換到打開狀態(tài)中的切換壓力以上的反應劑壓力。

在此，所述反應劑泵例如可以構造為往復活塞泵，該往復活塞泵允許通過限定地調節(jié)活塞的沖程大小和運動速度來調節(jié)所釋放的反應劑的壓力比或量。按照另一個有利的方面，為了阻止反應劑的回流，所述第一反應劑泵可以配設有設置在所述第一反應劑泵下游并且在所述加熱組件上游的止回閥。該止回閥例如可以整合到反應劑泵的輸出區(qū)域中。

此外，根據(jù)本發(fā)明構造的設備的反應劑輸送組件可以包括用于提供具有基礎壓力(Basisdruck)的反應劑的第二反應劑泵，所述基礎壓力處于切換壓力以下并且處于在所述加熱組件的區(qū)域中的反應劑的蒸汽壓力以上。因此，通過該第二反應泵原則上可以用于：在根據(jù)本發(fā)明的設備的區(qū)域中的反應劑保持在足夠高的壓力下，從而阻止在所述設備本身中的反應劑蒸發(fā)。第一反應劑泵生成用于將反應劑噴射組件轉入到其打開狀態(tài)中的然后必需的較高壓力，該第一反應劑泵因此基本上僅必須在釋放階段中是激活的，亦即在實際上反應劑應導入到排氣流中的階段中。

所述第二反應劑泵例如可以構造為齒輪泵、亦即原則上可以構造為適合用于將基礎壓力提供到基本上連續(xù)的輸送運行或泵運行中的泵。在釋放階段中第一反應劑泵的例如不連續(xù)運行于是可以疊加到第二反應劑泵的連續(xù)運行上。

為了確保借助于第二反應劑泵生成的反應劑壓力不超過基礎壓力，提出：所述第二反應劑泵配設有設置在所述第二反應劑泵下游的過壓閥，其中，所述過壓閥阻止通過所述第二反應劑泵產(chǎn)生的反應劑壓力上升到基礎壓力以上。

為了特別是在釋放階段中能實現(xiàn)兩個反應劑泵的配合作用，按照一種構造變型方案提出：所述第一反應劑泵優(yōu)選與所述止回閥并且所述第二反應劑泵優(yōu)選與所述過壓閥相對于彼此并聯(lián)地設置。因此，在該構造方案中，兩個反應劑泵構造可以用于將要通過這兩個反應劑泵輸送的反應劑從貯存器抽出并且朝加熱組件或反應劑噴射組件的方向輸送。

在一種備選構造方式中可以規(guī)定：所述第一反應劑泵和所述第二反應劑泵相對于彼此串聯(lián)地設置，其中，所述第一反應劑泵設置在所述第二反應劑泵下游。因此，在該構造方式中，第一反應劑泵接收由第二反應劑泵輸送的反應劑或特別是在釋放階段中增大反應劑壓力，從而達到或超過切換壓力并且將反應劑噴射組件置于其打開狀態(tài)中用以釋放反應劑。在該構造方式中，所述過壓閥可以設置在所述第二反應劑泵和所述第一反應劑泵之間。

為了能夠一方面提供反應劑的對于反應劑釋放運行所希望的溫度或另一方面提供對于阻止在根據(jù)本發(fā)明的設備本身中的反應劑蒸發(fā)必需的基礎壓力或對于釋放反應劑必需的處于切換壓力以上的壓力，提出：設置有操控裝置，用于優(yōu)選基于在所述加熱組件或/和所述反應劑釋放組件的區(qū)域中的反應劑溫度或/和基于理論反應劑溫度來操控所述加熱組件，或/和用于優(yōu)選基于在所述加熱組件或/和所述反應劑噴射組件的區(qū)域中的反應劑壓力或/和基于理論反應劑壓力來操控所述反應劑輸送組件。

按照另一方面，文首提及的任務通過一種用于借助于根據(jù)本發(fā)明的設備將反應劑釋放到內燃機的排氣流中的方法得以解決，所述方法包括如下措施：

a)運行所述加熱組件，用于將通過所述反應劑輸送組件輸送的反應劑加熱到過熱溫度，

b)在未釋放階段中這樣運行所述反應劑輸送組件，使得反應劑壓力至少在所述加熱組件的區(qū)域中處于基礎壓力中，所述基礎壓力處于在所述加熱組件的區(qū)域中的反應劑的蒸汽壓力以上并且處于所述反應劑噴射組件的用于將所述反應劑噴射組件從鎖定狀態(tài)切換到打開狀態(tài)的切換壓力以下，

c)在釋放階段中這樣運行所述反應劑輸送組件，使得反應劑壓力處于切換壓力以上。

因此，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，在反應劑加熱到過熱溫度、亦即例如在正常壓力條件時會導致反應劑蒸發(fā)的溫度期間如此運行反應劑輸送組件，使得反應劑壓力至少處于在該溫度時反應劑的蒸汽壓力以上并且在釋放階段中超過切換壓力，以便借助于然后置于打開狀態(tài)中的反應劑噴射組件將反應劑釋放到排氣流中。

在措施a)中例如可以這樣運行所述加熱組件，使得反應劑的溫度處于100℃至370℃之間、優(yōu)選在120℃至300℃的范圍內、進一步優(yōu)選在130℃至250℃的范圍內、最優(yōu)選在150℃至200℃的范圍內。

在一種有利的實施方式中，所述反應劑可以包括尿素/水溶液。當然也可以使用其他反應劑、例如Denoxium或異氰酸。

為了保證：在未釋放階段期間反應劑壓力足夠高，以阻止反應劑蒸發(fā)，但還足夠低，以保證反應劑噴射組件保持在其鎖定狀態(tài)中，提出：在措施b)中這樣運行所述反應劑輸送組件，使得反應劑壓力處于在所述加熱組件的區(qū)域中的反應劑的蒸汽壓力的1.1至1.2倍的范圍內或/和切換壓力處于基礎壓力的1.1至1.5倍、優(yōu)選1.2至1.4倍的范圍內。

為了將反應劑噴射組件轉入到其打開狀態(tài)中，可以進一步規(guī)定：在措施c)中這樣運行所述反應劑輸送組件，使得反應劑壓力比切換壓力高0.2至2巴。

在根據(jù)本發(fā)明的方法的一種有利的構造變型方案中，可以在未釋放階段期間、亦即在實施措施b)時，僅運行所述第二反應劑泵用于提供反應劑壓力。如果應在釋放階段中然后釋放反應劑，則可以在實施措施c)時然后附加地、必要時也僅運行所述第一反應劑泵，以便生成然后處于切換壓力以上的反應劑壓力并且以限定的量和在限定的壓力比下釋放反應劑。

在一種備選的構造變型方案中，不僅在措施b)中而且在措施c)中，所述反應劑壓力可以僅通過所述第一反應劑泵提供。

在第一反應劑泵構造為往復活塞泵時，按照一種特別有利的方面進一步提出：在措施c)中，所述第一反應劑泵在釋放階段期間實施唯一一個活塞沖程。因此，可以保證：在整個釋放階段期間保持足夠高的壓力，以將反應劑噴射組件保持在其打開狀態(tài)中。

為了能夠在較長的持續(xù)時間上將反應劑釋放到內燃機的排氣流中，提出：在實施措施a)期間，所述反應劑輸送組件交替地按照措施b)在未釋放階段中并且按照措施c)在釋放階段中運行。因此，發(fā)生有節(jié)拍的運行，這能實現(xiàn)：在釋放階段期間釋放限定的反應劑量，但在未釋放階段期間用于可以維持足夠的反應劑壓力，以阻止在根據(jù)本發(fā)明的設備本身中的反應劑蒸發(fā)。

為了能夠將釋放到排氣流中的反應劑的量與對于因此要實施的催化反應存在的需求相適配，提出：在措施c)中根據(jù)內燃機的運行狀態(tài)調節(jié)未釋放階段的持續(xù)時間或/和釋放階段或/和反應劑壓力的持續(xù)時間。

附圖說明

下面參考附圖詳細說明本發(fā)明。附圖中：

圖1示出用于將反應劑釋放到內燃機的排氣流中的設備的原理圖，其包括反應劑輸送組件的兩個相對于彼此并聯(lián)作用的反應劑泵；

圖2示出對應于圖1的圖示，其包括反應劑輸送組件的兩個相對于彼此串聯(lián)地作用的反應劑泵；

圖3示出對應于圖1的圖示，其包括具有唯一一個反應劑泵的反應劑輸送組件；

圖4示出被動地、亦即受壓力控制地工作的反應劑噴射組件的簡化的縱剖圖；

圖5示出被動地起作用的、亦即受壓力控制的反應劑噴射組件的一種備選構造方式的對應于圖4的圖示。

具體實施方式

在圖1中，用于將反應劑釋放到內燃機的排氣流中的設備一般地以10標記。設備10包括反應劑輸送組件12，借助于該反應劑輸送組件，反應劑R可以從反應劑貯存器14、亦即例如存儲容器取出并且通過反應劑管線16輸送給例如可電激勵的加熱組件18。在加熱組件18中，借助于反應劑輸送組件12輸送的或處于壓力下的反應劑R加熱到過熱溫度并且進一步輸送到反應劑噴射組件20。借助于反應劑噴射組件，反應劑R釋放或噴射到示意性示出的排氣流A中。

在圖1中示出的設備10中，反應劑噴射組件20被動地起作用。這意味著，該反應劑組件不是在對操控裝置或類似物進行操控的情況下釋放反應劑R到排氣流A中，而是與壓力相關地、更確切地說是根據(jù)在反應劑管線16的區(qū)域中的或在反應劑噴射組件20的區(qū)域中的反應劑壓力在阻止反應劑釋放的鎖定狀態(tài)和能實現(xiàn)反應劑釋放的打開狀態(tài)之間切換。在此，反應劑噴射組件20在鎖定狀態(tài)和打開狀態(tài)之間轉換的切換壓力如此選擇，使得該切換壓力處于在加熱組件18的區(qū)域中被加熱的反應劑R的蒸汽壓力以上。反應劑例如可以通過加熱組件20加熱到100℃至370℃之間的溫度、亦即過熱溫度。在這樣的溫度時，在正常壓力、亦即周圍環(huán)境壓力時，反應劑已經(jīng)在設備10中蒸發(fā)。為了阻止這一點，反應劑輸送組件12構造用于不僅生成對于釋放反應劑R必需的切換壓力，而且在未釋放階段中、亦即當反應劑噴射組件20處于其鎖定狀態(tài)中時在反應劑管線16的區(qū)域中并且因此特別是也在加熱組件18或反應劑噴射組件20的區(qū)域中提供處于被加熱到過熱溫度的反應劑R的蒸汽壓力以上的例如基本上恒定的基礎壓力。

為了實現(xiàn)這一點，反應劑輸送組件12在圖1中示出的構造方式中包括在從反應劑貯存器14引導到反應劑管線16的第一輸送管線24中的第一反應劑泵22以及在從反應劑貯存器14同樣引導到反應劑管線16的第二輸送管線28中的第二反應劑泵26。因此，輸送管線24和28與反應劑管線16并聯(lián)地引導，從而兩個反應劑泵22、26在該構造變型方案中原則上相對于彼此并行地起作用。

第二反應劑泵26原則上構造用于提供基礎壓力，該基礎壓力是必需的，以阻止處于第二反應劑泵26下游的管線區(qū)域中的反應劑蒸發(fā)。第二反應劑泵26例如可以構造為基本上在連續(xù)的輸送運行中工作的泵、例如構造為齒輪泵。為了可以以限定的方式和方法如此調節(jié)基礎壓力，使得該基礎壓力處于特別是在加熱組件18的區(qū)域中的反應劑R的蒸汽壓力的1.1至1.2倍的范圍內，第二反應劑泵26配設有過壓閥30，該過壓閥在第二輸送管線28中設置在第二反應劑泵下游，但例如也可以整合到第二反應劑泵26中。引回管線32從過壓閥30往回引導到反應劑貯存器14。因此，通過第二反應劑泵26的在對應的反應劑需求時基本上連續(xù)的運行中可以保證：在第二輸送管線28的在過壓閥30下游存在的區(qū)域中、與在反應劑管線16和跟隨該反應劑管線的系統(tǒng)區(qū)域中同樣、亦即在加熱組件18和反應劑噴射組件20中以及在第一輸送管線24的連接到反應劑管線16或第二輸送管線28上的區(qū)域中至少總是維持處于反應劑R的蒸汽壓力以上的基礎壓力。在此，第二反應劑泵26的輸送功率或輸送率可以通過對應地操控該第二反應劑泵來調節(jié)并且因此與反應劑的實際需求或要產(chǎn)生的壓力相適配。

在一種優(yōu)選的構造變型方案中，第一反應劑泵22構造為往復活塞泵并且用于生成對于將反應劑噴射組件轉入到打開狀態(tài)中必需的切換壓力用以從反應劑噴射組件20釋放反應劑R或在相應的釋放階段期間維持處于該切換壓力以上的反應劑壓力。在此，第一反應劑泵可以按照為了將液態(tài)燃料輸送到燃料運行的車輛供暖裝置而構造的計量泵的方式進行構造，該計量泵具有能在泵室中往復運動的泵活塞，如其例如由德國專利申請DE 10 2004 034 231 A1已知。為了阻止在第一反應劑泵22的進氣行程期間在未釋放階段中處于基礎壓力以下的反應劑通過第一反應劑泵22流回到反應劑貯存器14中，第一反應劑泵22配設有止回閥34，該止回閥設置在第一反應劑泵22下游，例如也整合到該第一反應劑泵中，如其同樣在由現(xiàn)有技術已知的構造的燃料計量泵中已知。

為了借助于在圖1中示出的設備10可以間歇地、亦即在交替的釋放階段和未釋放階段中以接近連續(xù)的反應劑流的、仍不連續(xù)的反應劑流來釋放反應劑R，在未激勵的第一反應劑泵22中在未釋放階段期間通過對應地操控反應劑泵26來維持基礎壓力并且因此阻止在未釋放階段期間在設備10本身中的被加熱到過熱溫度的反應劑R的蒸發(fā)。為了釋放反應劑R，亦即在釋放階段期間，第一反應劑泵22激活。該第一反應劑泵例如在其構造為往復活塞泵時通過往復活塞泵的活塞的連續(xù)運動和因此反應劑從泵室噴出而產(chǎn)生超過反應劑噴射組件20的切換壓力的反應劑壓力，從而反應劑噴射組件20轉入到其打開狀態(tài)中。優(yōu)選地，該切換壓力處于基礎壓力的1.1至1.5倍。通過第二反應劑泵22在釋放階段中生成的反應劑壓力優(yōu)選處于比切換壓力高大約0.2至2巴。特別是在第一反應劑泵22構造為往復活塞泵時，可以通過對所述往復活塞泵的限定的操控和因此所述往復活塞泵的活塞的限定的運動速度和限定的沖程大小來調節(jié)和維持反應劑壓力，從而在釋放階段期間不僅反應劑噴射組件20保持在其打開狀態(tài)中，而且通過對應地調節(jié)反應劑壓力，限定的反應劑量可以釋放到排氣流A中。

為了實現(xiàn)對釋放到排氣流A中的反應劑R的量的進一步影響，還可以通過調節(jié)釋放階段的持續(xù)時間或者調節(jié)未釋放階段的持續(xù)時間來調節(jié)釋放階段和未釋放階段的順序。在反應劑需求較大時，較長的釋放階段可以跟隨較短的未釋放階段，而在反應劑需求較小時，未釋放階段可以比當存在較大需求時長，而釋放階段原則上可以比當存在較大需求時短。以有利的方式，與第一反應劑泵22的尺寸協(xié)調一致地，釋放階段的最大持續(xù)時間如此確定，使得構造為往復活塞泵的第一反應劑泵22在相應的釋放階段期間僅實施唯一一個活塞沖程。因此，可以確保：在這樣的活塞沖程的過程中可以連續(xù)地維持處于切換壓力以上的反應劑壓力。

利用參照圖1描述的設備可能的是，在未釋放階段期間特別是在加熱組件18和反應劑噴射組件20的區(qū)域中的反應劑R保持在蒸汽壓力以上的基礎壓力，其中，該蒸汽壓力可以相應地與在加熱組件18的區(qū)域中相應要提供的過熱溫度相配地在考慮相應所使用的反應劑的蒸汽壓力曲線的情況下確定。在釋放階段期間，處于增大的壓力以下的反應劑R在過熱的狀態(tài)中從反應劑噴射組件20釋放。在此，出現(xiàn)反應劑R的自發(fā)的降壓，這導致同樣自發(fā)地一部分反應劑R蒸發(fā)，因此，亦即以蒸汽形式導入到排氣流A中。從反應劑噴射組件20釋放的反應劑R的剩余的、亦即未蒸發(fā)的部分以具有亞微米范圍內的大小的很小微滴的形式釋放到排氣流A中。該小的微滴大小一方面輔助支持反應劑R在排氣流中的快速分布并且另一方面輔助支持該首先還以微滴形式、亦即原則上以液態(tài)形式存在的反應劑的快速蒸發(fā)，因為在每個具有很小的大小的所述微滴中，僅很小的反應劑體積可加熱和可蒸發(fā)。由于該自發(fā)出現(xiàn)的蒸發(fā)或以微滴形狀釋放的反應劑的接著非常快速出現(xiàn)的蒸發(fā)，液態(tài)的反應劑在反應劑噴射組件20的區(qū)域中的停留時間是非常短的，從而盡量消除產(chǎn)生反應副產(chǎn)品的危險，所述反應副產(chǎn)品可能導致使反應劑噴射組件20的功能性受影響。因此，用于噴霧產(chǎn)生的壓縮空氣輔助支持不是必需的，并且也可以盡量放棄用于混勻反應劑與排氣流A的其他措施，例如在排氣引導系統(tǒng)的下游區(qū)域中提供混合元件。

設備10的一種備選構造方式在圖2中示出。在該構造方式中，反應劑輸送組件12構造有兩個串聯(lián)地設置的反應劑泵22、26。在此，第一反應劑泵22連同配置給該第一反應劑泵的止回閥34設置在第二輸送管線28的下游區(qū)域中，亦即在第二反應劑泵26和跟隨該第二反應劑泵的過壓閥30下游。在設備10的該構造方式中，第二反應劑泵26運行，以便提供基礎壓力，特別是在起動階段中形成基礎壓力，在該起動階段中，首先反應劑R輸送到加熱組件18和反應劑噴射組件20，并且加熱組件18運行，以便將反應劑加熱到過熱溫度。

在這里也又以在先描述的方式和方法構造為往復活塞泵的第一反應劑泵22可以用于當在釋放階段期間應釋放反應劑到排氣流A中時增大通過第二反應劑泵26生成的反應劑壓力。這意味著，第一反應劑泵22僅必須生成反應劑的比在圖1中示出的構造方式的情況小的壓力增長，這可能導致：在相應的釋放階段開始時從基礎壓力出發(fā)比在(如在按照圖1的構造方式中適合的那樣)第一反應劑泵22在相應的釋放階段開始時首先必須形成基礎壓力或克服基礎壓力工作的情況中快地達到切換壓力和然后處于切換壓力以上的且要維持的壓力。

在圖2中示出的構造方式中，在釋放階段和未釋放階段之間的交替轉換期間，在止回閥34和反應劑噴射組件20之間的區(qū)域中的壓力僅略微地下降到切換壓力以下。如果在釋放階段期間反應劑噴射組件20在其打開狀態(tài)中并且釋放階段結束，則這通過如下方式進行，即，調節(jié)第一反應劑泵22的運行，用于繼續(xù)提高或維持反應劑壓力。于是，反應劑釋放持續(xù)如此長的時間，直至在設備10的處于止回閥34下游的區(qū)域中反應劑壓力通過繼續(xù)降壓而下降到切換壓力下以下并且反應劑噴射組件20返回到其鎖定狀態(tài)中。因為止回閥34阻止反應劑壓力朝第一反應劑泵22或反應劑貯存器14的方向的進一步降壓，所以在處于止回閥34下游的區(qū)域中不出現(xiàn)進一步的壓力降。這意味著，在間歇的反應劑釋放運行期間、亦即在釋放階段和未釋放階段之間的交替轉換時在止回閥34下游的管線區(qū)域中也保持維持處于基礎壓力以上的、因此也處于特別是在加熱組件18的區(qū)域中的反應劑R的蒸汽壓力以上的、仍處于切換壓力以下的反應劑壓力，而在處于止回閥34上游的區(qū)域中、特別是在止回閥34和第二反應劑泵26之間的區(qū)域中基本上維持基礎壓力。

伴隨著自發(fā)蒸發(fā)和產(chǎn)生很小的反應劑微滴的反應劑釋放、亦即所謂的閃蒸(Flash-Verdampfung)的產(chǎn)生對應于在先參考圖1描述的釋放，從而可以參閱該實施方式。

另一種備選構造方式在圖3中示出。在所述設備10的該構造方式中，反應劑輸送組件12僅包括唯一一個反應劑泵、亦即例如構造為往復活塞泵的第一反應劑泵22，該第一反應劑泵又可以配設有在該第一反應劑泵下游的止回閥34。第一反應劑泵22通過第一輸送管線24接收來自反應劑貯存器14的反應劑R并且將該反應劑朝加熱組件18或反應劑噴射組件20的方向輸送。在此，在未釋放階段期間第一反應劑泵22這樣運行，使得通過第一反應劑泵的活塞的必要時多次的往復運動形成基礎壓力。在釋放階段中，在設備10的下游跟隨的區(qū)域中的壓力增大到切換壓力或處于切換壓力以上的壓力，以便因此噴出反應劑R。在此，第一反應劑泵22可以以有利的方式又構造為往復活塞泵，從而在以唯一一個完全亦或僅部分地實施的活塞沖程的相應的釋放階段期間一方面形成必需的壓力，另一方面再輸送必需的反應劑量，以便維持該壓力并且以所要求的程度將反應劑導入到排氣流A中。

在該構造方式中，在第一反應劑泵22下游的或必要時整合到所述第一反應劑泵中的止回閥34也用于使特別是在加熱組件18和反應劑噴射組件20的區(qū)域中的壓力不下降到基礎壓力以下、特別是不下降到被加熱到過熱溫度的反應劑R的蒸汽壓力以下。特別是在該構造方式中，在止回閥34下游的區(qū)域中的壓力在未釋放階段期間也僅略微地處于反應劑噴射組件20的切換壓力以下。在未釋放階段期間可以通過對應地運行第一反應劑泵22用于在止回閥34上游的管線區(qū)域中形成處于反應劑的蒸汽壓力以上、但處于切換壓力以下的基礎壓力。

要指出的是，在設備10的根據(jù)本發(fā)明的構造中，加熱組件18可以以任意的方式構造，例如可以包括整合到管線區(qū)段中的熱導體，必要時也包括能由反應劑環(huán)流的且因此能置于與其直接熱相互作用中的熱導體，該熱導體能在對操控裝置35進行操控的情況下激勵，以便將特別是在靠近反應劑噴射組件20的區(qū)域中的反應劑加熱到過熱溫度。在此，例如可以進行溫度調節(jié)，為此例如也在加熱組件18的區(qū)域中、亦即例如整合到該加熱組件中或略微地在該加熱組件上游或下游可以設置有溫度傳感器，以便檢測反應劑的溫度并且通過信號線S₁將對應的信息輸入到操控裝置中。以有利的方式，加熱組件18非?？拷磻獎﹪娚浣M件20地、例如直接連接到反應劑噴射組件上地設置。因此確保：過熱的反應劑的體積保持得盡可能小或者反應劑在過熱溫度上的停留時間也是盡可能短的并且因此可以防止反應劑的由熱引起的老化。原則上，加熱組件18也可以劃分成多個區(qū)域，例如直接鄰接于反應劑噴射組件20的、必要時也整合到該反應劑噴射組件中的區(qū)域以及進一步處于上游的區(qū)域。

通過信號線S₂，壓力傳感器的輸出信號可以引導到操控裝置35，以便因此也提供關于處于加熱組件18或反應劑釋放組件20的區(qū)域中的反應劑壓力的信息。以通過信號線S₁和S₂提供的信息為基礎，操控裝置35于是可以一方面操控加熱組件18，以便提供或維持反應劑R的所希望的過熱溫度，并且可以操控反應劑輸送組件12、在圖3的構造實例中僅第一反應劑泵26、在圖1和2的構造實例中兩個反應劑泵22、26，以便一方面在未釋放階段期間調節(jié)或維持基礎壓力，另一方面當在釋放階段期間應釋放反應劑R時調節(jié)或維持切換壓力或處于切換壓力以上的壓力。

此外，例如關于內燃機的運行狀態(tài)的信息可以輸送給操控裝置35，以便可以以此為依據(jù)對應地調節(jié)壓力比并且可以與內燃機的運行狀態(tài)相適配地釋放所希望的量的反應劑。操控裝置35的功能性例如也可以直接整合到發(fā)動機控制器中。

在一種備選構造方式中，壓力傳感器可能設置在處于加熱組件18下游的區(qū)域中、亦即例如設置在加熱組件18和反應劑釋放組件20之間。傳感器整合到加熱組件18或/和反應劑釋放組件20中也是可能的。

下面參考圖3和4描述被動地起作用的、亦即與壓力相關地切換的反應劑噴射組件20的不同的構造方式。在圖4和5中示出的反應劑噴射組件20可以裝配到設置在內燃機的排氣設備上的噴射器接管上，以便因此將由此釋放的反應劑釋放到在排氣設備中引導的排氣流中。只要必需，可以在該噴射區(qū)域下游的排氣設備中設置有用于二次分散的元件，該元件一般也稱為混合元件。該元件可以具有碰撞面，射到該碰撞面上的反應劑微滴在該碰撞面上脹裂或該碰撞面的表面通過排氣流加熱，以便因此進一步輔助支持反應劑蒸發(fā)。

在圖4中示出的反應劑噴射組件20包括殼體36，該殼體具有要面對排氣流定位的釋放開口區(qū)域38。在殼體36中例如在中央構造的且貫穿該殼體的開口40中，沿殼體縱軸線L的方向可運動地容納鎖定元件42。鎖定元件42朝其對應于反應劑噴射組件20的鎖定狀態(tài)的鎖定位置的方向預緊。為此，例如構造為螺旋壓力彈簧的預緊彈簧44一方面支撐在中央的開口40的階梯狀的擴寬部46上并且另一方面支撐在鎖定元件42的支撐區(qū)域48上，從而鎖定元件42在圖4的圖示中向左并且因此朝殼體36的方向預緊。在殼體36的處于背離釋放開口區(qū)域38的連接區(qū)域50中可以連接例如從加熱組件18引導來的反應劑管線52。

在中央的開口40的例如圓錐形擴寬的區(qū)域53中提供繞殼體縱軸線L環(huán)狀地環(huán)繞的鎖定件座54，該鎖定件座具有對應環(huán)狀地環(huán)繞的鎖定件座閉鎖區(qū)域56。在鎖定件42本身上與鎖定件座閉鎖區(qū)域相配地構造對應的鎖定件閉鎖區(qū)域58，例如形式為環(huán)狀地環(huán)繞的邊緣區(qū)域。在定位在鎖定位置中的鎖定件42中，鎖定件閉鎖區(qū)域58支承在鎖定件座54的鎖定件座閉鎖區(qū)域56上，從而通過在鎖定件42和殼體36之間的沿周向繞殼體縱軸線L無中斷地連續(xù)的貼靠接觸阻止反應劑R從反應劑噴射組件20溢出。

鎖定件42在開口40中經(jīng)受在殼體36中原則上也存在的反應劑R的壓力。該壓力作用到鎖定件42的所有在軸向的視圖中朝殼體36的內部那邊露出的表面區(qū)域上，所述表面區(qū)域在其整體上提供壓力加載面60。如果在殼體36的內部中的反應劑壓力(不言而喻在考慮從另一側那邊作用到鎖定元件42上的壓力的情況下)超過預緊彈簧44的預緊力，亦即如果至少施加切換壓力，則預緊元件42可以克服預緊彈簧44的預緊作用在圖4中向右運動，以便因此到達對應于反應劑噴射組件20的打開狀態(tài)的打開位置中。移動的程度根據(jù)反應劑壓力的高度。反應劑壓力越高，則作用到鎖定元件42上的且該鎖定元件克服預緊彈簧44的預緊作用移動的力越強。在鎖定元件42的這種移動中，鎖定件閉鎖區(qū)域58從鎖定件座閉鎖區(qū)域56抬起，從而在它們之間形成環(huán)狀的穿流區(qū)域。該穿流區(qū)域的流動橫截面取決于鎖定件42的移動的程度并且因此也根據(jù)反應劑壓力。在圖4中可看出的是，朝在鎖定件座閉鎖區(qū)域56和鎖定件閉鎖區(qū)域58之間形成的穿流區(qū)域的流動方向于是構成的流動橫截面增大，從而最大流動阻力的區(qū)域在該穿流區(qū)域中形成。反應劑的在先描述的自發(fā)蒸發(fā)或很小微滴的產(chǎn)生則非?？拷摯┝鲄^(qū)域或沿流動方向直接跟隨該穿流區(qū)域地出現(xiàn)。因為沒有其他節(jié)流部位跟隨，所以這樣釋放的全部反應劑可以到達排氣流中。因此，不存在由于尿素分解可能出現(xiàn)反應劑的沉積物的剩余容積。

在反應劑噴射組件20的在圖5中示出的構造方式中，沿殼體縱軸線L的方向可移動地容納在殼體36的中央的開口40中的鎖定件42沿相反的方向預緊。鎖定件42在這里也處于預緊彈簧44的預緊下，該預緊彈簧一方面支撐在鎖定件42上并且另一方面支撐在固定地插入到中央的開口40中的支撐元件62上。

在殼體36的軸向的端部區(qū)域上構成用于要釋放的反應劑R的釋放室64，例如從加熱組件18將反應劑R引進的通道66通入到所述釋放室中。在殼體36的拱頂狀的區(qū)域68中構成開口70，通過該開口，釋放室64原則上向外敞開。圍繞開口70的邊緣區(qū)域72在該構造方式中構成一般以54標記的鎖定件座的鎖定件座閉鎖區(qū)域56。在鎖定件42的在鎖定件42的鎖定位置中支撐在邊緣區(qū)域72上的尖端區(qū)域74上構成鎖定件閉鎖區(qū)域58，該鎖定件閉鎖區(qū)域在鎖定位置中支承在鎖定件座閉鎖區(qū)域54上并且因此阻塞釋放室64防止釋放反應劑R。

在圖5中示出的打開位置中，在該打開位置中，鎖定元件42通過作用到其壓力加載面60上的反應劑回移到殼體36的內部中，在鎖定件座閉鎖區(qū)域56和鎖定件閉鎖區(qū)域58之間構成在先已經(jīng)參考圖4解釋的穿流區(qū)域76，該穿流區(qū)域在這里也構造為基本上環(huán)狀的橫截面區(qū)域，并且通過該橫截面區(qū)域，釋放的反應劑R到達開口70的區(qū)域中。

在殼體36的外側上覆蓋開口70地設置有一般也稱為噴射孔板的反應劑釋放噴嘴組件78。該反應劑釋放噴嘴組件包括與開口70處于連接的且向外釋放反應劑的多個噴嘴開口80。為了在這里獲得噴嘴作用，用于反應劑R的反應劑釋放噴嘴組件78的流動阻力、亦即通過所有噴嘴開口80提供的流動阻力比在鎖定件42定位在打開位置中時在穿過區(qū)域76的區(qū)域中提供的流動阻力大。這例如可以通過如下方式實現(xiàn)，即，所有噴嘴開口80的整個流動橫截面小于在穿過區(qū)域76中的流動橫截面。

如果在鎖定件42定位在打開位置中時首先還處于較高的壓力下的過熱的反應劑R通過穿過區(qū)域76到達開口70的區(qū)域中，則已經(jīng)可能出現(xiàn)反應劑壓力的略微降壓。然而，當通過開口70和噴嘴開口80穿過的反應劑R釋放到排氣流中時，才出現(xiàn)完全的降壓。該構造方案的實質優(yōu)點在于，噴霧的構造基本上通過反應劑釋放噴嘴組件78的構造來確定并且較少受鎖定件42的構造或定位的影響。這意味著，對于非常不同的反應劑壓力而言并且隨之帶來地對于鎖定件42在其打開位置中的非常不同的定位而言，雖然釋放的反應劑的量可以變化，但釋放特性、亦即噴霧的空間構造不受其影響。

雖然在反應劑噴射組件20的該構造方式中，還有另一個具有較大流動阻力的節(jié)流區(qū)域跟隨穿流區(qū)域76，亦即原則上存在基本上也通過開口70的容積提供的剩余容積，在該剩余容積中可能聚集所釋放的和部分蒸發(fā)的反應劑，但反應劑沉積物產(chǎn)生的危險相對小，因為該剩余容積直接鄰接于將反應劑導入到排氣流中的區(qū)域。