[发明专利]废气系统和将流体馈入到废气系统的废气通道中的方法

说明书

本发明涉及一种用于内燃机、尤其是用于机动车中的内燃机的废气系统，其中，废气系统具有废气通道，废气通道设置为用于被内燃机的废气流过；配量模块，其构造为用于将流体、尤其是流体还原剂馈入到废气通道中；和设有开口的混合元件，所述混合元件构造为用于将馈入到所述废气通道中的流体与流过废气通道的废气混合，其中，馈入的流体以不均等的流体冲击密度冲击到所述混合元件上，并且其中，所述混合元件这样构造，使得在具有高流体冲击密度的区域中，比在具有更低流体冲击密度的区域中进行更大的从流过废气通道的废气到混合元件上的热量传递。此外，本发明也涉及一种将流体、尤其是流体还原剂馈入到本发明的废气系统的废气通道中的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机、尤其是用于机动车中的内燃机的废气系统，其中，所述废气系统具有废气通道、配量模块和混合元件。所述废气通道设置为用于被内燃机的废气流过。所述配量模块构造为用于将流体、尤其是流体还原剂馈入到废气通道中。所述混合元件构造为用于将馈入到废气通道中的流体与流过废气通道的废气混合。此外，本发明也涉及一种用于将流体、尤其是流体还原剂馈入到本发明的废气系统的废气通道中的方法。

背景技术

为了将由排放的废气所产生的空气污染保持得尽可能低，必须进行废气的后处理。对于内燃机、尤其是柴油发动机的这种废气后处理而言，尤其所谓的SCR系统(SCR＝“选择性催化还原”)被证明有效，利用所述SCR系统还原包含在废气中的氮氧化物(NOx)。

为了还原废气中的氮氧化物，通常将含尿素的还原剂通过所谓的配量模块馈入到流过废气系统的废气中。为了实现馈入的还原剂与流过废气系统的废气的优化混合，可以设置布置在废气系统内的混合元件。

然而，尤其在温度低的情况下已表明，存在以下风险：馈入到废气系统中的还原剂的一部分不完全蒸发并且例如粘附在混合元件和/或废气系统或者说废气通道的边界上并且形成可能消极影响有害物质还原的沉积。由此，例如可能导致燃料消耗提高和/或有害物质排放提高。这些沉积甚至可能导致废气系统的堵塞。

发明内容

因此，本发明的任务在于，改进废气系统中的废气后处理，使得减少或甚至防止还原剂在废气系统中的沉积。

该任务在此类废气系统中根据本发明来解决。因此，机动车中的本发明废气系统的一个实施方式具有废气通道、配量模块和混合元件。废气通道设置为用于，被内燃机的废气流过。所述配量模块构造为用于将流体、尤其是流体还原剂馈入或喷入到废气通道中。构造为用于将馈入到废气通道中的流体与流过废气通道的废气混合的混合元件设有开口。流体以不均匀的流体冲击密度冲击到混合元件上，也就是说，流体以不规则分布的方式冲击到混合元件上。在此，混合元件构造为，使得在具有高流体冲击密度的区域中比在具有更低流体冲击密度的区域中进行更大的从流过废气通道的废气到混合元件上的热量传递。

通过这种布置，明显更好地利用废气的热能，其方式是引导废气经过混合元件，使得废气的分布和因此热量传递的分布相应于流体还原剂在混合元件上的分布。对废气热能的改进利用能够：或者提高被馈入到废气通道中的流体还原剂的配量，而不出现沉积；或者在配量相对于已知系统保持不变的情况下，即使温度更低时也可以馈入流体还原剂，而不产生沉积。

在上下文中，概念“流体冲击密度”应理解为面积区域与冲击到其上的流体量之间的比例。因此，高流体冲击密度描述了大量流体冲击到面区域上的情况，而低流体冲击密度描述了相反的情况，即仅少量的、尤其是小于所述大量的流体冲击到该面区域上。

优选实施方式是下面所阐明的其它扩展方案。

在一个实施方式中，配量模块和混合元件相互协调，使得在混合元件的具有高流体冲击密度的表面区域中构造有比具有更低流体冲击密度的表面区域中更多的开口和/或更大的开口。

因此，在具有高流体冲击密度的区域中进行更大的从废气到混合元件的热量传递，由此，在这些区域中可以比在具有更小热量传递的区域中蒸发更多冲击到那里的流体。