專利名稱：用于將液態(tài)介質(zhì)混合到氣態(tài)介質(zhì)中的設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于將液態(tài)介質(zhì)混合到從內(nèi)燃機流動通過廢氣管的氣 態(tài)介質(zhì)中的設備，該液態(tài)介質(zhì)經(jīng)由指向廢氣管內(nèi)的噴嘴以變化的質(zhì)量 流而供應到廢氣管。
背景技術：
在用于減少柴油機中的NOx排放的裝置中，公知的是使用混合器， 將液體、例如如尿素的還原劑混合到柴油機的廢氣中，以便通過汽化 和混合而向放置在混合器下游的SCR催化劑產(chǎn)生較均質(zhì)的氣流。在重 型車輛中，柴油機具有的一個問題是還原劑的供應必需與柴油機變化的運轉(zhuǎn)狀態(tài)精確地匹配，即主要地與廢氣流中的變化匹配。在還原劑的最大供給下，汽化/混合可能有時未能完全地起作用， 在該情況下，呈小滴形式的液體到達廢氣管的壁并沿該壁下游移動， 直到發(fā)生汽化為止。該問題公認的解決方案是，在廢氣管中安裝多個 湍流產(chǎn)生裝置，例如呈穿孔板或翼狀物形式，它們產(chǎn)生氣流的偏轉(zhuǎn)， 從而增加流動時間以及由此的汽化。不幸地是，這引起廢氣管中壓降 的增加，這不利地影響柴油機的呼吸。發(fā)明內(nèi)容因此本發(fā)明的一個目的是生產(chǎn)一種混合設備，其具有壓力低的下 降和良好的混合能力，且簡單有效。為此，根據(jù)本發(fā)明的設備的特征在于廢氣管具有放置在噴嘴下游的混合器和平行于該混合器并延伸貫穿穿孔表面的流動路徑?；旌?設備的該構造允許了與低回轉(zhuǎn)速度相關的較小質(zhì)量流在通過混合器的
廢氣管中自由地通過。隨著質(zhì)量流增大，混合器將逐漸地迫使流動的 較大份額通過平行的流動路徑，這增加汽化并另外地產(chǎn)生平行流，其 包括湍流，且當該平行流與主流再結合時混合廢氣。
本發(fā)明有利的變體從所附的從屬權利要求顯露出來。


以下將參考在所附附圖中示出的例證性實施例更詳細地描述本發(fā) 明，其中-
圖l示出噴嘴在廢氣管上的放置情況，并且
圖2以剖視圖示出通過根據(jù)本發(fā)明的設備的縱剖面。
具體實施例方式
圖1示出廢氣管連接到內(nèi)燃機的第一部分10，該部分10設有用 于將液體噴射到廢氣流中的噴射器11。液體可由例如尿素或燃料構成。
管道便利地具有圓形截面，并且通過外壁12而相對于外界定界。箭頭 13示出了該管道中的廢氣流。噴射器11具有通過點劃線14示出的噴 射方向，但由于在圖1中廢氣流從左到右引導，所以液滴將被以錐形 形式噴射到廢氣管中，如線14a所示。內(nèi)燃機可由例如以變化的速度 操作、用于推進重型車輛的柴油機構成。
廢氣管的第二部分15在圖2中示出并且其位于包括噴射器11的 第一部分10的下游。放置在噴嘴下游的是混合器，如圖2所示，其能 夠由與流動方向橫向安裝的平板16構成、或以公知方式合適地構造的 混合器構成。板16示出在管壁12附近具有穿孔17?；旌掀鞯闹饕?途是在廢氣管中產(chǎn)生混合。這在壓力中形成下降，在根據(jù)本發(fā)明的設 備利用了該壓降。
擴展的管道部分18位于板16的附近，并且管壁10設有進入擴展 部分18、位于板16的上游和下游的穿孔19。因此，管道部分18形成
了延伸通過板16的平行流動路徑。較低的廢氣流能夠以預定的噴射液 體的混合/汽化自由地通過板16。當內(nèi)燃機的速度增加時，通過廢氣管 的流也增加，因此經(jīng)由噴射器11供應的液體的數(shù)量被調(diào)節(jié)為增大的氣 流。當內(nèi)燃機在其上負載范圍內(nèi)操作時，板16產(chǎn)生較大的流動阻力， 因此一部分廢氣流將經(jīng)由由管道部分18形成的平行流動路徑移動通過 板。沒有時間蒸發(fā)的液滴將沿著管壁IO并且通過穿孔19，由此給予液 滴增加的機會，以便蒸發(fā)。此外，當平行流與主流再結合時，廢氣流 的有效混合在板16的下游發(fā)生。已證明有利的是，在板16的上游構造穿孔19,使得它們一起具 有在大約0.5 3.0倍于廢氣管的橫截面積之間的面積。在板16的下游 側(cè)，穿孔19能夠具有與板的上游面積一樣大小或與之不同的組合面積。 這些面積比己在圖2中通過箭頭a和b的度量示出。本發(fā)明不應被認為限于上述例證性實施例，而是在所附權利要求 的范圍內(nèi)可想到許多另外的變體和變型。
權利要求
1. 一種用于將液態(tài)介質(zhì)混合到從內(nèi)燃機流動通過廢氣管(io)的氣態(tài)介質(zhì)中的設備，該液態(tài)介質(zhì)經(jīng)由指向所述廢氣管內(nèi)的噴嘴(ll)以變化 的質(zhì)量流而供應到所述廢氣管，其特征在于，所述廢氣管具有放置在所述噴嘴(11)下游的混合器(16)和與所述混合器平行設置并且延伸貫穿 穿孔表面(19)的流動路徑(18)。
2. 如權利要求1所述的設備，其特征在于，平行的所述流動路徑(18)由所述廢氣管(10)的擴展部 分構成。
3. 如權利要求1或2所述的設備，其特征在于，所述穿孔表面由所述廢氣管的壁(12)的穿孔部分(19) 構成。
4. 如權利要求3所述的設備，其特征在于，位于所述混合器(16)上游的所述穿孔(19)具有在大約 0.5 3.0倍于所述廢氣管的橫截面積之間的面積。
5. 如權利要求1至4中任一項所述的設備， 其特征在于，所述混合器由插入所述廢氣管的板(16)構成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將液態(tài)介質(zhì)混合到從內(nèi)燃機流動通過廢氣管的氣態(tài)介質(zhì)中的設備。該液態(tài)介質(zhì)經(jīng)由指向廢氣管內(nèi)的噴嘴(11)以變化的質(zhì)量流而供應到廢氣管。廢氣管(10)具有放置在噴嘴下游的混合器(16)和與該混合器平行設置并延伸貫穿穿孔表面(19)的流動路徑(18)。
文檔編號F01N3/20GK101124390SQ200580048290
公開日2008年2月13日 申請日期2005年3月8日 優(yōu)先權日2005年3月8日
發(fā)明者格特-奧韋·沃爾斯特倫, 比約恩·亨里克松 申請人:沃爾沃拉斯特瓦格納公司