中的混合器或在還原劑計(jì)量進(jìn)料前通過渦輪葉片但是或者在必要時(shí)也通過它們的組合),并且,廢氣質(zhì)量分布中的可能的不均勻性通過前述這些措施來補(bǔ)償。由此,提供了一個(gè)系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)具有無空氣的還原劑計(jì)量進(jìn)料的穩(wěn)健運(yùn)行。該系統(tǒng)非常適合于滿足目前的和未來的排放等級(jí)規(guī)定。
【附圖說明】
[0017]本發(fā)明的另外的有利構(gòu)型由【附圖說明】得知,在【附圖說明】中詳細(xì)說明了附圖中示出的實(shí)施例。
[0018]附圖示出:
[0019]圖1根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的、用于內(nèi)燃機(jī)廢氣后處理的設(shè)備的示意性縱截面;
[0020]圖2圖1在第一實(shí)施方式中的細(xì)節(jié)圖;
[0021]圖3圖1在第二實(shí)施方式中的細(xì)節(jié)圖;
[0022]圖4圖1在第三實(shí)施方式中的細(xì)節(jié)圖;
[0023]圖5布置在罐形的轉(zhuǎn)向裝置上的旋流裝置的橫截面;
[0024]圖6用于內(nèi)燃機(jī)廢氣后處理的設(shè)備的部分地示出的第二實(shí)施例的示意性縱截面;
[0025]圖7根據(jù)圖6的設(shè)備的混合器的立體細(xì)節(jié)圖;
[0026]圖8根據(jù)圖5的混合器的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]圖1示出用于內(nèi)燃機(jī)廢氣后處理的設(shè)備的系統(tǒng)布置。內(nèi)燃機(jī)(該內(nèi)燃機(jī)例如是自點(diǎn)火的、以柴油運(yùn)行的內(nèi)燃機(jī))通過一例如構(gòu)造為共軌噴射系統(tǒng)的噴射系統(tǒng)由油箱被供入燃料,燃料被噴射到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中。同時(shí),燃燒空氣通過充氣管路被供入到燃燒室中并且被壓縮。在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí),燃料與燃燒空氣燃燒產(chǎn)生工作功率,并且,燃燒過的廢氣被排到廢氣裝置的廢氣管道2中。廢氣管道2通到殼體I中,其中,殼體I接收用于廢氣后處理的設(shè)備的重要部件并且例如由金屬材料、例如板材制造。在下文中詳細(xì)說明殼體I與用于廢氣或者說廢氣流的后處理的部件。
[0028]從內(nèi)燃機(jī)通過廢氣管道2引導(dǎo)的廢氣流10在殼體I的入口側(cè)到達(dá)柴油氧化催化器(DOC) 12中并且隨后流動(dòng)經(jīng)過顆粒過濾器5。然后,廢氣流1到達(dá)轉(zhuǎn)向部6,該轉(zhuǎn)向部在該實(shí)施例中具有罐形的轉(zhuǎn)向裝置4和旋流產(chǎn)生裝置8。在該實(shí)施例中,旋流產(chǎn)生裝置8由渦輪葉片9構(gòu)成,所述渦輪葉片可集成到轉(zhuǎn)向裝置4中或可構(gòu)成轉(zhuǎn)向裝置4。在旋流產(chǎn)生裝置8中使廢氣流10旋流并且引導(dǎo)廢氣流圍繞噴射器11,該噴射器優(yōu)選布置在旋流產(chǎn)生裝置8的下游,并且其中,基本上僅一個(gè)用于噴射器11的還原劑供入管道穿過旋流產(chǎn)生裝置8伸出。但是,噴射器11也可以至少部分地穿過旋流產(chǎn)生裝置8伸出。重要的是,噴射器11完全被廢氣流10環(huán)流。在隨后的混合管7中進(jìn)行廢氣流10與通過噴射器11計(jì)量進(jìn)料的還原劑的密切混勻。此夕卜,在此通過根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)型保證:在混合管7的壁上不發(fā)生還原劑的沉積構(gòu)成。在混合管7的出口側(cè),廢氣流10與被計(jì)量進(jìn)料并且經(jīng)混合的還原劑在必要時(shí)通過另一轉(zhuǎn)向部到達(dá)一催化器、尤其SCR催化器3中。在廢氣流10被排導(dǎo)到環(huán)境中或用于廢氣后處理的其他裝置中之前,在SCR催化器3中進(jìn)行選擇催化還原。
[0029]罐形的轉(zhuǎn)向裝置4優(yōu)選可以為由板材制造的深拉件,其固定在轉(zhuǎn)向部6上。罐形的轉(zhuǎn)向裝置4承載或者包含旋流產(chǎn)生裝置8?;旌瞎?優(yōu)選與轉(zhuǎn)向裝置4和/或SCR催化器3之前的又一轉(zhuǎn)向部連接。噴射器11優(yōu)選固定在轉(zhuǎn)向裝置4的端面壁22上。
[0030]旋流產(chǎn)生裝置8具有一定數(shù)量的渦輪葉片9(也見圖5)。例如12個(gè)的渦輪葉片9(圖5)相對(duì)于廢氣的流動(dòng)方向以例如45°的角度取向并且引起流動(dòng)穿過混合管7的廢氣流10的旋流。
[0031]噴射器11在中心處穿過旋流產(chǎn)生裝置8伸出或者在必要時(shí)完全或部分地布置在旋流產(chǎn)生裝置8的下游。還原劑(其例如為含水的尿素溶液)通過噴射器11噴射到經(jīng)旋流加載的廢氣流10中。噴射器11在沒有空氣輔助(Luftunterstuetzung)的情況下(如所示)工作并且因此相對(duì)于被空氣輔助的噴射器11而言特別簡(jiǎn)單地構(gòu)成。但是,噴射器11在原則上也可以是空氣輔助的,其中,該噴射器則通過第一入口供入還原劑并且通過第二入口供入尤其壓力空氣。重要的是,在還原劑計(jì)量進(jìn)料前進(jìn)行廢氣流10的旋流產(chǎn)生。
[0032]圖2示出第一實(shí)施方式的圖1局部放大圖,其中噴射器11布置在罐形轉(zhuǎn)向裝置4的端面壁22中心處、在混合管7的入口中。在此,噴射器11在中心處伸入到具有渦輪葉片9的旋流產(chǎn)生裝置8中,并且,混合管7的混合管中軸線ζ同時(shí)是由旋流裝置8產(chǎn)生的旋流的旋流中軸線。噴射器11使還原劑在噴射器射流軸線上準(zhǔn)確地在混合管中軸線ζ的方向上并且由此也在混合管中軸線的方向上噴射。這是理想化的構(gòu)型,在該構(gòu)型中,噴射器11的噴射器射流沿著旋流的廢氣流10傳播穿過混合管7。噴射器射流一般也可分成一定數(shù)量的子射流,它們以圍繞中央的噴射器射流軸線分布的方式布置。
[0033]圖3示出第二實(shí)施方式的圖1局部放大圖,其中,噴射器11在此偏心地或在中心處地布置在端面壁22上,但是尤其相對(duì)于混合管中軸線ζ以角度α傾斜地布置,該混合管中軸線同時(shí)平行于顆粒過濾器5和SCR催化器3的中軸線并且垂直于轉(zhuǎn)向罐的端面壁22布置。在該構(gòu)型中考慮到了如下情況:當(dāng)噴射器被廢氣流10不均同地環(huán)流時(shí),旋流中軸線與混合管中軸線是不同的。即,廢氣流10的圍繞噴射器11流動(dòng)并且可以說從上方進(jìn)入到混合管7中的量與可以說從下方進(jìn)入混合管7中的量相比而言常常較少。由此,旋流中軸線以角度γ輕微朝上移動(dòng)或偏斜。其結(jié)果是,旋流中軸線和混合管中軸線是不同的。為了補(bǔ)償該角度Y,噴射器11并且因此噴射器射流軸線也相對(duì)于混合管中軸線ζ以傾斜角α傾斜,其中,0〈α〈 γ。
[0034]這兩個(gè)角度的典型值是從0.5°到15°,優(yōu)選從0.5°到5°。這些角度在必要時(shí)也可以是負(fù)的,即,當(dāng)廢氣流10在進(jìn)入到混合管7之前的轉(zhuǎn)向室6或罐形的轉(zhuǎn)向裝置4中之前以某一方式被轉(zhuǎn)向時(shí)。
[0035]圖4示出在第三實(shí)施例中的圖1局部放大圖,并且考慮到了如下情況:例如由于結(jié)構(gòu)技術(shù)上的原因可以出現(xiàn),混合管中軸線Z ’相對(duì)于軸線Z移動(dòng)或者尤其偏斜,該軸線Z平行于顆粒過濾器5和SCR催化器3的中軸線并且垂直于轉(zhuǎn)向罐的端面壁22布置。因此,在該實(shí)施方式中,ζ軸的取向與混合管中軸線ζ ’不同。在此,典型的角度處于從0.5°到20°的范圍內(nèi)。因?yàn)閺U氣流10在此也類似于圖3優(yōu)選從下方流入到混合管7中,所以旋流中軸線在此也可以朝上移動(dòng)。旋流中軸線和混合管中軸線ζ ’可以但是不必相同地取向。在圖4的表示中,旋流中軸線和混合管中軸線ζ’相同地取向。這表示:噴射器11以錯(cuò)位量V偏心,并且因此,噴射器射流軸線相對(duì)于ζ軸以傾斜角α’傾斜地布置在轉(zhuǎn)向罐的端面壁22上。
[0036]圖5示出旋流產(chǎn)生裝置8與相對(duì)于該旋流產(chǎn)生裝置布置在中心處的噴射器11的橫截面,該旋流產(chǎn)生裝置布置在轉(zhuǎn)向裝置4上并且在該實(shí)施例中具有12個(gè)渦輪葉片9。
[0037]圖6以簡(jiǎn)圖示出用于廢氣后處理的設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施例。該設(shè)備原則上具有相同的系統(tǒng)部件,它們已在圖1到5中繪出。以此為出發(fā)點(diǎn),在下文中尤其詳細(xì)說明結(jié)構(gòu)上的區(qū)別。
[0038]在此,廢氣流10也到達(dá)轉(zhuǎn)向部6,噴射器11布置在該轉(zhuǎn)向部中并且以合適的方式固定。轉(zhuǎn)向部6與混合管7連接,其中,在該實(shí)施例中,旋流產(chǎn)生裝置8在混合管7的入口側(cè)布置在噴射器11的下游。在該實(shí)施例中,噴射器11也這樣布置,使得還原劑在中心處計(jì)量進(jìn)料到混合管7中,形成圍繞噴射器11進(jìn)入混合管7中的廢氣流動(dòng)并且該廢氣流