0ex。還原劑供應設備包括放電 反應器20 (臭氧生成器）、空氣泵20p、反應室30、燃料噴射器40和加熱器50。
[0039] 如圖2所示，放電反應器20包括具有流體通道22a在其中的外殼，并且多對電極 21被布置在流體通道22a內。更特別地，經(jīng)由電絕緣構件23將電極21保持在外殼22內。 電極21具有板形并且被布置為平行面向彼此。交替布置接地的一個電極21和當電力供應 到放電反應器20時被施加有高壓的另一電極21。通過電子控制單元（ECU 80)的微型計算 機81來控制對電極21的電力施加。
[0040] 通過氣泵20p吹起的空氣流入放電反應器20的外殼22內。氣泵20p由電機驅動， 并且電機由微型計算機81控制。通過氣泵20p吹起的空氣流入外殼22內的流體通道22a， 并且流經(jīng)在電極21之間形成的放電通道21a。
[0041] 反應容器30附著到放電反應器20的下游側，并且燃料噴射室30a和蒸發(fā)室30b 形成在反應容器30內。燃料噴射室30a和蒸發(fā)室30b可以對應于其中燃料被空氣內的氧 氣氧化的"反應室"。在反應容器30中形成空氣入口 30c并且穿過放電通道21a的空氣經(jīng) 由空氣入口 30c流入反應容器30?？諝馊肟?30c與燃料噴射室30a連通，并且燃料噴射室 30a經(jīng)由開口 30d與蒸發(fā)室30b連通。穿過放電通道21a并且從空氣入口 30c流出的空氣 以該順序流過燃料噴射室30a以及蒸發(fā)室30b，并且之后從形成在反應容器30中的噴射口 30e噴出。噴射口 30e與供應通道32連通。
[0042] 燃料噴射器40附著到反應容器30。燃料箱40t中的液體形式的燃料（液體燃料） 通過泵40p供應到燃料噴射器40,并且經(jīng)由燃料噴射器40的噴射孔D1、D2、D3和D4 (參見 圖3)噴射到燃料噴射室30a內。燃料箱40t內的燃料還被用于如上文所述的燃燒，并且因 此燃料共同用于內燃機10的燃燒并且用作還原劑。燃料噴射器40具有噴射閥并且該閥由 電磁螺線管通過電磁力致動。微型計算機81控制到電磁螺線管的電力供應（即，通電）。
[0043] 加熱器50附著到反應容器30,并且加熱器50具有當電力被供應到加熱元件時生 成熱的加熱元件（未示出）。此外，加熱器50包括包圍加熱元件在其中的熱傳遞蓋51。通 過微型計算機81控制對加熱元件的電力供應（通電）。熱傳遞蓋51的外圓周表面可以用 作加熱表面51a并且通過加熱元件加熱熱傳遞蓋51來增大加熱表面51a的溫度。熱傳遞 蓋51具有帶有底部的圓柱形狀并且在水平方向上延伸。更具體地，熱傳遞蓋51在其中還 原劑供應設備被安裝到車輛的狀態(tài)下在水平方向上延伸。即，熱傳遞蓋51的中心線Ch(參 考圖4)在水平方向上延伸。
[0044] 加熱表面51a被布置在蒸發(fā)室30b內，并且對從燃料噴射器40噴射的液體燃料進 行加熱。被加熱器50加熱的液體燃料在蒸發(fā)室30b內被蒸發(fā)。蒸發(fā)的燃料被進一步加熱 到等于或高于預定某一溫度的溫度。結果，將燃料熱分解為具有小的碳數(shù)量的碳氫化合物， 艮P，發(fā)生裂解。
[0045] 燃料噴射器40包括噴射孔板41并且噴射孔Dl、D2、D3和D4形成在噴射孔板41上 (參見圖3)。噴射孔D1、D2、D3和D4布置在熱傳遞蓋41的縱向上（即，沿著中心線Ch)。 在還原劑供應設備被安裝到車輛的狀態(tài)下，燃料噴射器40的中心線Ci相對于垂直方向成 角度。換言之，加熱器50的中心線Ch相對于燃料噴射器40的中心線Ci成角度。
[0046] 如圖3所示，噴射孔D1、D2、D3和D4具有線性延伸的形狀，即，噴射孔D1、D2、D3和 D4具有線性延伸的軸。每個噴射孔Dl、D2、D3、D4的橫截面是圓形并且噴射孔Dl、D2、D3、 D4具有恒定的橫截面積。噴射孔Dl、D2、D3、D4的每個中心線Cl、C2、C3、C4相對于燃料噴 射器40的中心線Ci成角度。以液體形式的燃料（液體燃料）經(jīng)由每個噴射孔D1、D2、D3、 D4噴射（霧化），并且噴射的液體燃料以基本上圓錐形狀擴散。換言之，噴射的液體燃料的 擴散軌跡具有在遠離每個噴射孔Dl、D2、D3、D4的方向上擴散的基本上圓錐的形狀。在本 實施例中，噴射的液體燃料的噴射軌跡的中心線基本上對應于每個噴射孔Dl、D2、D3、D4的 中心線 C1、C2、C3、C4。
[0047] 來自噴射孔Dl到D4的噴射液體燃料經(jīng)由開口 30d進入蒸發(fā)室30b并且抵靠加熱 表面51a噴射。在每條中心線CU C2、C3、C4與加熱表面51a之間形成的交叉角0 (參見 圖2)是小于90°的銳角。更特別地，交叉角0被定義為虛擬接觸加熱表面50a. 1的最上 部分的加熱表面34a的虛擬水平表面與中心線CU C2、C3、C4之間的角度。被定位在噴射 器40的最上蒸汽側（即，圖2中的最左側）的噴射孔Dl提供具有最大值的交叉角0，并且 分別對應于噴射孔D2、D3、D4的交叉角0以該順序向著加熱器50的尖端（即，圖2中的右 方向）減小。噴射孔Dl到D4相對于重力被定位在加熱表面51a上方。
[0048] 因為交叉角0是銳角，噴射的液體燃料對角地達到加熱表面51a。因此，如圖4所 示，來自每個噴射孔Dl、D2、D3、D4的液體燃料被噴射到的加熱表面51a的被噴射區(qū)域Al、 A2、A3、A4具有橢圓形狀，而長軸沿著中心線Ch。對應于具有最小值的交叉角0的被噴射 區(qū)域Al的長軸是最短軸，并且被噴射區(qū)域A2、A3、A4的長軸以該順序沿著中心線Ch增大。 換言之，被噴射區(qū)域八1、42、43、44的長軸隨著交叉角0減小而增大。應當注意到，當增大 噴射孔Dl、D2、D3、D4的直徑，或增大在噴射孔Dl、D2、D3、D4與加熱表面51a之間的距離 時，被噴射區(qū)域A1、A2、A3、A4的面積還可以增大超過加熱表面34a的面積。考慮到這種情 況，噴射孔DI、D2、D3、D4的直徑和在噴射孔DI、D2、D3、D4與加熱表面5Ia之間的距離被設 定為使得被噴射區(qū)域Al、A2、A3、A4在加熱表面51a之內。
[0049] 檢測在蒸發(fā)室30b內的溫度的溫度傳感器31附著到反應容器30。特別地，溫度傳 感器31被布置在蒸發(fā)室30b內的加熱器50的熱生成表面之上。另外，溫度傳感器31在空 氣流動方向相對于噴射燃料被定位在蒸發(fā)室30b的下游側，使得燃料未被直接噴射在溫度 傳感器31上。由溫度傳感器31檢測的溫度是蒸發(fā)的燃料在與空氣反應之后的溫度。溫度 傳感器31輸出檢測到的溫度的信息到E⑶80。
[0050] 當將電力供應到放電反應器20時，從電極21發(fā)射的電子與放電通道21a中的空 氣中包含的氧分子碰撞。結果，從氧分子生成臭氧。即，放電反應器20通過放電過程使氧 分子進入等離子狀態(tài)，并且生成臭氧作為活性氧。然后，放電反應器20生成的臭氧包含在 空氣中，空氣經(jīng)由空氣入口 30c流入反應容器30。
[0051] 冷焰反應發(fā)生在蒸發(fā)室30b中。在冷焰反應中，氣體形式的燃料被空氣內的氧氣 或臭氧部分氧化。部分氧化的燃料被稱為"重新形成的燃料"，并且部分氧化物（例如醛）可 以是其中燃料（碳氫化合物）的一部分被醛基（CHO)氧化的重新形成的燃料的一個示例。
[0052] 接下來，將參考圖5-7詳細描述冷焰反應。
[0053] 圖5和6示出模擬結果，該結果示出在燃料（十六烷）被噴射到具有430°C溫度的 加熱器50上的情況下各種物理量相對于從噴射開始過去的時間的變化。在圖5和6中，圖 (a)示出了環(huán)境溫度的變化，圖（b)示出了被向著加熱器50噴射的燃料（十六烷）的摩爾 濃度的變化，圖（c)示出（i)通過氧化過程消耗的氧氣、（ii)通過氧化過程生成的水分子） 和（iii)通過氧化過程生成的二氧化碳分子的摩爾濃度的變化，并且圖（d)示出在通過冷 焰反應生成的乙醛和丙醛的摩爾濃度的變化。將燃料噴射的開始時的初始條件設定為1大 氣壓力、2200ppm十六烷濃度、20 %氧氣濃度、9 %二氧化碳濃度和2 %水濃度。
[0054] 如圖5和6所示，在噴射燃料之后不久，環(huán)境溫度增大，燃料的摩爾濃度減小，并且 重新形成的燃料的摩爾濃度增大。這意味著燃料通過被氧氣氧化生成熱，并且從燃料生成 重新形成的燃料，即，發(fā)生冷焰反應。然而，這樣的溫度增大和摩爾濃度的改變是暫時的，并 且溫度增大和摩爾濃度的改變并不出現(xiàn)直到從燃料噴射開始過去大約4秒。
[0055] 如圖5所示，當過去了大約4秒時，環(huán)境溫度增大，重新形成的燃料的摩爾濃度減 小、二氧化碳和水的生成量增大，并且氧氣的消耗量增大。這意味著重新形成的燃料通過被 氧氣氧化生成熱，并且重新形成的燃料完全燃燒以生成二氧化碳和水，即，發(fā)生熱焰反應。 通過冷焰反應的溫度增大量小于通過熱焰反應的溫度增大量。另外，通過冷焰反應的氧氣 消耗量小于通過熱焰反應的氧氣消耗量。
[0056] 如圖5所示，當氧化反應通過兩個步驟發(fā)生時，生成重新形成的燃料作為在從冷 焰反應到熱焰反應的時間段期間的反應中間體。反應中間體的示例可以是各種碳氫化合 物，例如醛、酮或類似物。圖7示出生成醛所通過的主反應路徑的示例。
[0057] 如圖7中的（1)所指示的，碳氫化合物（柴油燃料）與氧分子反應并且生成碳氫 過氧化氫基。碳氫過氧化氫基分解為醛和碳氫基（參考圖7中的（2))。碳氫基與氧分子反 應并且生成另一碳氫過氧化氫基（參考圖7中的（3))。碳氫過氧化氫基分解為醛和碳氫基 (參見圖7中的（4))。碳氫基與氧分子反應并且還生成另一碳氫過