排气处理装置的制作方法

本发明涉及一种用于内燃机、特别是柴油内燃机的排气设备的排气处理装置。

背景技术：

1、为了实现由内燃机、特别是柴油内燃机排出的排气的允许排气值，例如已知的是，向排气中喷入反应剂、例如尿素/水溶液，以在特别是构造为scr催化器单元的排气处理单元中减少氮氧化物含量。还已知的是，在这样的排气处理装置中组合不同类型的催化器、例如scr催化器单元和氧化催化器单元，以实现排出到环境的排气中的污染物含量的尽可能有效的减少。

2、为了要在这种排气处理装置的不同系统区域中进行的催化反应，需要使为此目的作用的催化器材料具有足够高的温度。因为特别是在内燃机的工作运行的启动阶段中或在相对较低的环境温度情况下，在排气中传输的热量通常不足以为要进行的催化反应快速达到或可靠维持足够高的温度，因此例如已知的是，将电气运行的排气加热器集成到排气设备中，以便在一个或多个催化作用的系统区域的上游将热量传递到由内燃机排出的排气或引入排气设备中的其他气体，然后热量由排气或气体传输到催化作用的系统区域并传递给催化作用的系统区域。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于内燃机、特别是柴油内燃机的排气设备的排气处理装置，利用该排气处理装置可以在结构简单和紧凑的实施方案中确保对提供用于排气处理的系统区域的可靠加热。

2、根据本发明，该目的通过一种用于内燃机、特别是柴油内燃机的排气设备的排气处理装置来实现，该排气处理装置包括至少一个第一排气处理单元以及在该至少一个第一排气处理单元下游的排气处理组件，其中，所述至少一个第一排气处理单元和所述排气处理组件在包括所述至少一个第一排气处理单元和所述排气处理组件的流动路径的流动路径纵向轴线的方向上轴向依次地布置，其中，设有碳氢化合物引入组件，用于将碳氢化合物引入到在流动路径中流动的排气中，其中，所述碳氢化合物引入组件包括用于在所述至少一个第一排气处理单元下游以及在所述排气处理组件上游将碳氢化合物排放到流动路径中的碳氢化合物排放单元以及在流动路径中在碳氢化合物排放单元上游的涡流产生单元。

3、通过提供根据本发明构造的碳氢化合物引入组件，提供了如下可能性：在其氧化时释放热量的并因此有助于加热提供用于排气处理的系统区域的碳氢化合物、例如也要供应给内燃机的燃料被引入到排气流中并且与排气有效地充分混合。特别是在流动路径中定位于将碳氢化合物引入到流动路径中的位置上游的涡流产生单元有助于排气和水流的有效的充分混合，涡流产生单元将周向流动方向分量传递到在流动路径中流动的排气流，使得在周向方向上的流动方向分量与基本上在流动路径中在流动路径纵向轴线的方向上定向的排气主流动方向叠加。这导致涡流并基本上导致所述至少一个第一排气处理单元与排气处理组件之间的较长的流动路程，其被提供且应用于充分混合排气和碳氢化合物。

4、碳氢化合物排放单元可以在所述至少一个第一排气处理单元的排出区域和排气处理组件的进入区域之间轴向支撑在流动路径壳体上，使得碳氢化合物排放单元可以容纳在排气处理装置中，而基本上不会突出超过其外部轮廓。

5、为了进一步支持排气和碳氢化合物的有效的充分混合，用于排放碳氢化合物的碳氢化合物排放单元可被布置为具有基本上垂直于流动路径纵向轴线的或相对于流动路径纵向轴线基本上切向定向的主排放方向。

6、为了产生涡流，涡流产生单元可以包括多个流动偏转元件。

7、在此，为了涡流产生单元的有效且紧凑的实施方案，流动偏转元件可以在围绕流动路径纵向轴线的周向方向上依次地布置，或/和相对于流动路径纵向轴线基本上径向延伸地布置，或/和以星形构造布置。

8、对于一个稳定的实施方案可以设置为：涡流产生单元包括支撑在流动路径上的环状主体并且流动偏转元件在其径向外端部区域中连接到环状主体上，或/和流动偏转元件在其径向内端部区域中彼此连接，或/和涡流产生单元被构造为板材成形件。

9、对于排气处理装置的特别是在轴向方向上紧凑的实施方案，涡流产生单元可以布置在所述至少一个第一排气处理单元的排出区域处。

10、为了进一步降低在由内燃机排出的排气中所含的污染物含量，可以在排气处理组件的下游布置至少一个第二排气处理单元。

11、为了可以在至少一个第二排气处理单元中有效地进行催化清洁反应，可以在排气处理组件下游和至少一个第二排气处理单元上游设置排气/反应剂混合路段，其具有基本上在混合路段纵向轴线的方向上纵长延伸的混合通道和用于将反应剂排放到混合通道中的反应剂排放单元。

12、为了排气处理装置的紧凑实施方案，建议：混合路段纵向轴线基本上平行于流动路径纵向轴线，或/和流动路径和排气/反应剂混合路段彼此在轴向方向上基本上完全重叠，使得所述排气/反应剂混合路段的进入区域在所述混合路段纵向轴线的方向上与所述排气处理组件的排出区域基本上定位在相同的轴向区域中，并且所述排气/反应剂混合路段的排出区域在所述混合路段纵向轴线的方向上与所述至少一个第一排气处理单元的进入区域基本上定位在相同的轴向区域中。

13、如果混合通道中的排气主流动方向与流动路径中的排气主流动方向基本上相反地定向，则可以实现为排气处理装置提供的结构体积的有效利用。

14、此外，为此目的，所述至少一个第二排气处理单元可以在基本上平行于所述流动路径纵向轴线的排气处理单元纵向轴线的方向上纵长延伸并且基本上可在所述排气处理单元纵向轴线的方向上被穿流，并且所述至少一个第二排气处理单元和排气/反应剂混合路段可以彼此在轴向方向上基本上完全重叠，使得排气/反应剂混合路段的进入区域在混合路段纵向轴线的方向上与所述至少一个第二排气处理单元的排出区域基本上定位在相同的轴向区域中，并且所述排气/反应剂混合路段的排出区域在所述混合路段纵向轴线的方向上与所述至少一个第二排气处理单元的进入区域基本上定位在相同的轴向区域中。

15、为了提供流动连接，排气/反应剂混合路段的进入区域可以经由第一流动转向壳体与排气处理组件的排出区域连接，并且排气/反应剂混合路段的排出区域可以经由第二流动转向壳体与至少一个第二排气处理单元的进入区域连接。

16、为了在紧凑的结构形式情况下提高排气处理效率，可以横向于排气处理单元纵向轴线彼此并排地并且彼此在排气处理单元纵向轴线的方向上基本上完全重叠地设置至少两个可彼此平行地被穿流的第二排气处理单元。

17、至少一个排气处理单元可以包括至少一个scr催化器单元或/和至少一个氨阻断催化器单元。此外，排气处理组件可以包括氧化催化器单元或/和颗粒过滤器单元。

18、为了在排气处理组件的横截面上尽可能均匀地引入与碳氢化合物充分混合的排气，可以在流动路径中在碳氢化合物排放单元的下游和排气处理组件的上游布置流动分配元件。

19、流动分配元件例如可以作为板材成形件构造为板状的并且基本上完全覆盖排气处理组件的进入区域。在流动分配元件中可以设置多个流动穿通开口。这些流动穿通开口可为了将排气或碳氢化合物均匀地引入排气处理组件中而构造有基本上相同的横截面并且基本上均匀地分配在流动分配元件上。

20、本发明还涉及一种用于内燃机、特别是柴油内燃机的排气设备，该排气设备包括至少一个根据本发明构造的排气处理装置。