排气处理组件的制作方法

本发明涉及一种用于内燃机、尤其是柴油内燃机的排气设备的排气处理组件。

背景技术：

1、为了实现由内燃机、尤其是柴油内燃机排出的排气的可靠的排气值，例如已知的是，将反应剂、例如尿素/水溶液喷射到排气中，以便在尤其构造为scr催化器单元的排气处理单元中降低氮氧化物含量。也已知的是，在这种排气处理组件中结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，以实现尽可能高效地降低排出至周围环境的排气中的有害物质含量。

2、对于要在这种排气处理组件的不同系统区域中进行的催化反应来说需要的是，为此有效的催化剂材料具有足够高的温度。因为尤其是在内燃机的工作运行的起动阶段中或在周围环境温度相对低的情况下，在排气中运输的热量经常不足以快速地达到或可靠地维持对于要进行的催化反应而言足够高的温度，例如已知的是，将电运行的排气加热器集成到排气设备中，以便在一个或多个起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另外引入到排气设备中的气体上，所述热量然后通过排气或者气体被运输至所述一个或多个起催化作用的系统区域并且被传输到该系统区域上。

技术实现思路

1、本发明的任务是，提供一种用于内燃机、尤其是柴油内燃机的排气设备的排气处理组件，利用所述排气处理组件能在构型在结构上简单且紧凑的情况下确保可靠地加热设置用于排气处理的系统区域。

2、根据本发明，该任务通过一种用于内燃机、尤其是柴油内燃机的排气设备的排气处理组件来解决，该排气处理组件包括至少一个第一排气处理单元和在所述至少一个第一排气处理单元下游的排气处理结构组合件，其中，所述至少一个第一排气处理单元和所述排气处理结构组合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结构组合件的流动路径的流动路径纵轴线的方向上沿轴向相继地布置，设置有用于将碳氢化合物引入到穿流排气处理组件的排气中的碳氢化合物引入结构组合件，所述碳氢化合物引入结构组合件包括至少一个旁路流动通道，所述至少一个旁路流动通道包括用于在所述至少一个第一排气处理单元上游接收排气的流动通道进入区域和用于在所述至少一个第一排气处理单元下游并且在所述排气处理结构组合件上游将排气或/和碳氢化合物排出到流动路径中的流动通道出口区域，并且所述碳氢化合物引入结构组合件包括用于将碳氢化合物排出到所述至少一个旁路流动通道中的碳氢化合物排出单元。

3、通过提供根据本发明构造的碳氢化合物引入结构组合件提供了如下可行性：将在其氧化时释放热量并且因此有助于加热设置用于排气处理的系统区域的碳氢化合物、即例如也要供应给内燃机的燃料引入到排气流中且高效地与排气混合。因为所述至少一个旁路流动通道仅接收被引入到排气处理组件中的排气的一部分，而被引入到排气处理组件中的排气的剩余部分在所述至少一个旁路流动通道的入口的上游穿流流动路径，所以被引入到所述至少一个旁路流动通道中的碳氢化合物与相比于被引入到排气处理组件中的全部排气相对少的排气量混合，这辅助排气和碳氢化合物在所述至少一个旁路流动通道中的均匀混合。

4、为了能在所述至少一个第一排气处理单元的上游分出一部分穿流排气处理组件的排气可规定，所述流动路径的上游端部区域连接到引入壳体上，并且所述至少一个旁路流动通道的流动通道进入区域连接到所述引入壳体上以接收来自引入壳体的排气或/和连接到所述流动路径的位于引入壳体与所述至少一个第一排气处理单元之间的区段上以接收来自流动路径的排气。

5、为了辅助在旁路流动通道中的排气和碳氢化合物，在所述至少一个旁路流动通道中可布置有至少一个涡流产生单元。

6、如果在碳氢化合物排出单元的上游布置有至少一个涡流产生单元，则排气流在碳氢化合物被引入到穿流旁路流动通道的排气中的地点之前已经在旁路流动通道中被搅动或者说具有涡旋，并且在所述状态中则能将被引入到旁路流动通道中的碳氢化合物一起引导。如果替代地或附加地规定，在碳氢化合物排出单元的下游布置有至少一个涡流产生单元，则由排气和碳氢化合物组成的混合物在碳氢化合物被引入到排气中的位置的下游被高效地搅动并且混合。

7、为了能调节穿流排气处理组件的排气的被引导通过所述至少一个旁路流动通道的部分的量，所述至少一个旁路流动通道可配设有排气流调节单元。

8、例如，所述排气流调节单元可包括调节阀，所述调节阀根据阀位置可例如基本上完全闭塞所述至少一个旁路流动通道以免被穿流，或者可最大程度地释放所述至少一个旁路流动通道以便被穿流，或者可在位于这两个极限位置之间的阀位置中节流在所述至少一个旁路流动通道中的排气流。

9、为了获得一种紧凑的结构型式提出：所述至少一个旁路流动通道包括沿基本上平行于流动路径纵轴线的流动通道纵轴线的方向延伸的流动通道区段，并且所述碳氢化合物排出单元构造用于将碳氢化合物排出到所述流动通道区段中。

10、为了进一步降低由内燃机排出的排气中包含的有害物质含量，在所述排气处理结构组合件的下游可布置有至少一个第二排气处理单元。

11、为了能在所述至少一个第二排气处理单元中高效地进行催化净化反应，在所述排气处理结构组合件的下游并且在所述至少一个第二排气处理单元的上游可设置有排气/反应剂混合路段，该排气/反应剂混合路段具有基本上沿混合路段纵轴线的方向纵长延伸的混合通道和用于将反应剂排出到该混合通道中的反应剂排出单元。

12、为了排气处理组件的紧凑的设计方案提出：所述混合路段纵轴线基本上平行于流动路径纵轴线，或/和所述流动路径和排气/反应剂混合路段彼此在轴向方向上基本上完全重叠，使得排气/反应剂混合路段的进入区域在混合路段纵轴线的方向上基本上与排气处理结构组合件的出口区域定位在相同的轴向区域中，并且排气/反应剂混合路段的出口区域在混合路段纵轴线方向上基本上与所述至少一个第一排气处理单元的进入区域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基本上与流动路径中的排气主流动方向相反地定向，则能实现高效地利用为排气处理组件所提供的结构体积。

14、此外，所述至少一个第二排气处理单元为此可沿基本上平行于流动路径纵轴线的排气处理单元纵轴线的方向纵长延伸并且能基本上沿排气处理单元纵轴线的方向被穿流，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轴线的方向上基本上与所述至少一个第二排气处理单元的出口区域定位在相同的轴向区域中，并且排气/反应剂混合路段的出口区域在混合路段纵轴线方向上基本上与所述至少一个第二排气处理单元的进入区域定位在相同的轴向区域中。

15、为了提供流动连接，所述排气/反应剂混合路段的进入区域可经由第一流动换向壳体与排气处理结构组合件的出口区域连接，并且所述排气/反应剂混合路段的出口区域可经由第二流动换向壳体与所述至少一个第二排气处理单元的进入区域连接。

16、为了在结构型式紧凑的情况下提高排气处理效率，可横向于排气处理单元纵轴线并排地且彼此在排气处理单元纵轴线的方向上基本上完全重叠地设置有至少两个能被彼此并行地穿流的第二排气处理单元。

17、至少一个排气处理单元可包括至少一个scr催化器单元或/和至少一个氨阻挡催化器单元(ammoniaksperrkatalysatoreinheit)。此外，所述排气处理结构组合件可包括氧化催化器单元或/和颗粒过滤器单元。

18、根据本发明构造的排气处理组件的紧凑的结构型式可另外通过以下方式来辅助，所述流动通道进入区域与所述至少一个第一排气处理单元的进入区域定位在相同的轴向区域中，并且所述流动通道出口区域在轴向上位于所述至少一个第一排气处理单元与排气处理结构组合件之间。

19、为了进一步辅助排气和反应剂的混合，在所述至少一个第一排气处理单元的出口区域处可布置有涡流产生单元，该涡流产生单元优选具有多个基本上沿径向相对于流动路径纵轴线延伸的流动转向元件。

20、为了能实现排气或者说碳氢化合物在排气处理结构组合件的横截面上的尽可能均匀的进入，提出：在排气处理结构组合件的进入区域处布置有流动分配元件，该流动分配元件具有多个——优选基本上相同地确定尺寸或/和在流动分配元件上基本上均匀分布的——流动穿通开口。

21、本发明还涉及一种用于内燃机、尤其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组件。